沉降观测在高层建筑中的应用

1、沉降观测技术在高层建筑施工中的应用Settlement observation technology in high-rise building construction河南矿业建设（集团）有限责任公司Henan Mining Construction (Group) Co., Ltd.岳菊红 赵勇 周怀阳Yuejuhong Zhaoyong Zhouhuaiyang关键词：沉降观测，沉降量，建筑物，施工程序，施测步骤，沉降曲线Key words: settlement observation, the settlement amount, buildings, construction pr

2、ocedures, construction steps, the settlement curve摘要：为了使高层建筑中沉降观测的作用性及可操作性更加明显。通过对实际操作过程的分析，提出了具体实用的操作程序和具体操作步骤，并对阐述了实际工作中遇到的问题。如果在建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，就能避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。Abstract：In order to make high-rise building in the settlement of the role of observation an

3、d operability become more pronounced. Through the actual process of analysis, made concrete and practical operating procedures and specific steps, and practical work on the problems encountered. If the building construction process to strengthen the application of settlement observation process moni

4、toring, guidance and reasonable construction processes, we can avoid subsidence caused the main structure of buildings damaged or have an impact on the structure function of cracks, resulting in enormous economic losses.随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，高层及超高层建（构）筑物越来

5、越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建（构）筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建（构）筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。在此本人根据在高层建筑施工过程中沉降观测的应用，对高层建筑施工过程中沉降观测工作通过两个方面浅谈管窥之见。先谈谈沉降观测的施测程序及具体施测步骤：施工程序：建立水准控制网建立固定的观测路线进行沉降观测数据整理并绘制沉降曲线具体施测步骤：1、建立水准控制网：根据工程的特点布局、现场的环境条件、建设单位提供的水准控制点制订测量施测方案并建立水准控制网。一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点，水准点的间距不大于100米。水准点的布置应保证 在

6、场区内任何地方架设仪器至少能后视到两个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校。另外各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（大于1.5米）。根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。2、建立固定的观测路线：依据场区水准控制网、沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。3、进行沉降观测根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建

7、筑物有一或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上（基础局边）按设计好的位置埋设沉降观测点（临时的），等临时观测点稳固好后，进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到±000再按规定埋设永久观测点（为便于观测可将永久观测点设于+500mm处）。然后每施工完一层就复测一次，直至竣工。根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在未有特殊要求情况下，一般性的高层建构筑物施工过

8、程中，采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。各项观测指标要求如下：(1)往返较差 、 ha-bln表示测站数。附和或环线闭合差：（或ha-b1.0 L表示观测路线距离）(2)前后视距 ： 30m(3)前后视距差 ： 1.0m(4)前后视距累积差 3.0m(5)沉降观测点相对于后视点的高差容差 ：1.0mm(6)水准仪的精度不低于N2级别4、数据整理并绘制沉降曲线将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。然后根据汇总的沉降量绘制各观测点的下沉曲线。绘制下沉曲线时首先建立下沉曲线坐标，横

9、坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中并连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施工。特别是座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。另外利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度： q=Cm-Cn/Lmn，Cm，Cn分别为m，n点的总沉降量，Lmn为m、n点的距离。通过对沉降量统计表、沉降曲线图及计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜

10、度的分析，我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，对指导施工单位编好施工组织设计并正确指导施工大有裨益，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。在沉降观测中除了要按照上述操作步骤严格进行操作外，还要注意以下事项：首先是对仪器设备、人员素质的要求：要求沉降观测应使用精密水准仪（S1或S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺，而且前后视观测最好用同一水平尺。连续使用3-6个月重新对所用仪器、设备进行检校。参加测量的人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程。其次是对观测时间的要求：建构筑物的沉降观测对时间有严格的

11、限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。随时观测，随时检核计算，观测时要气呵成。在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。3、各次观测必须按照固定的观测路线进行。4、观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。成像清晰、稳定时再读数。上面具体谈论了沉降观测的施测程序及具体施测步骤，然后再谈谈施工中遇到的具体问题：第一个问题是确定建筑物沉降观测精度合理性的问题。由于现行规范（工程测量规范GB 5002693）对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉

12、降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合工程特性的需要。既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。这样，本人认为一般高层及重要的建（构）筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备（高级水准仪、铟 合金尺等）在±000以上部分按二等以上水准测量方法，采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。第二个问题是在沉降观测过程中，绘制出的沉降曲线显示沉降量与时间关系曲线如果不是单边下行光滑曲线，而是起伏状的曲线。出现这种现象可能是下面三个方面的原因造成的。现就下面三点来分析原因并进行修正。

13、第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降。原因：可能是首次观测精过低。措施：若回升超过5mm时，第一次观测作废；若回升在5mm内，第二次与第一次调整标高一致。 曲线在某点突然回升。原因：水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高，观测点碰后高于碰前。处理措施：取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。 曲线自某点起渐渐回升原因：一般是水准点下沉所致。措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉量。沉降观测在具体的高层建筑施工中虽然是个看似简单的工作，但是如果真正地要把工作做的扎实并且让这项工作能在以后的其他建筑项目及地质勘察及设计中起到可持续应用的作用，还必须要做到“准备工作要充分，实际操作要细心，总结工作要及时到位”。只有做到了这一点才