分析当今建筑项目中沉降观测技术

　　
　　摘要：建筑物的沉降观测是检验建筑物地基基础设计和施工质量的一项重要工作，同时也是建设工程竣工验收和评定优质工程的重要依据，本文通过多方面，浅谈一下建筑施工沉降观测的技术应用。
　　关键词：沉降观测；地面沉降；建筑物沉降；施测过程
　　一、地面沉降
　　地面沉降监测即为测定地面高程随时间变化的工作。地壳运动、开采矿藏或天然气、抽取地下水等均能引起地面高程变化。局部地区地面高程在短期内发生较大变化，对房屋、地下管道、道路、桥梁和水坝等有严重的破坏作用。城市和工业区地面的持续下沉甚至危及整个城市和工业区的安全。地表沉降观测可以定量地了解地面的升降。进行地表沉降观测，要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点，并埋设标志，同时在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点，也可把基准点设在沉降范围内，但必须设法使基准点高程不受地表沉降影响。在一个测区内至少要设置3个基准点，以便通过联测验证其稳定性。从基准点出发用精密水准测量方法测定各观测点的高程。不同日期两次测得同一观测点的高程之差，即代表地面高程在这两次观测期间的变化。根据大量的地表沉降观测资料，可以分析沉降规律，预计沉降的发展趋势。地面沉降作为地质灾害的一种主要类型，日益威胁着社会经济建设的安全。
　　二、建筑物沉降
　　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，高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，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，建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
　　现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层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，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，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。
　　三、沉降观测的自始至终要遵循几个固定原则
　　通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。
　　1）沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定，只有这些观测依据稳定才能客观的反映出沉降的变化量，它们的变化代表了沉降物体的变化情况。
　　2）仪器、设备要稳定，每台仪器设备都有它自己的系统误差，这是不可能避免的，在同一整体工程监测过程中，必须固定所用的相应设备观测时使用的是特定的仪器，而每种仪器都具有一定的精密度，而使观测结果受到相应的影响。
　　3）观测人员要稳定，观测者是通过自己的感觉器官来进行工作的，由于每个人的感觉的鉴别力的局限性，在进行仪器的安置、瞄准、读数等工作时，都会产生一定的误差，对观测结果会有一定的影响。
　　4）观测时的环境条件基本一致，在观测过程中所处的外界自然环境，如地形，温度，湿度，风力，大气折射等因素都会给观测结果带来种种影响，而且这些因素随时都在变化，因此对观测结果产生的影响也随之变化，这就必然使观测结果带来误差。有些外界条件在实际工作中无法避免，在这所说的是尽量在同等条件下进行观测，为了避免大气折射的影响，我们采取的措施就是在每一天的固定时间段进行，由于空气温度的不均匀，将使光线发生折射，视线即不成为一条直线，所以我们选择每天的固定时间段，温度，大气折射基本条件相似，可以减少误差
　　5）观测路线、镜位、程序和方法要固定，前后视距离相等的办法来减少由于仪器视准轴不平行于水准轴给观测结果带来的影响；测站上的观测程序来减弱由于仪器下沉对观测结果的影响等等，这些固定的方法都可以有效的减小误差
　　以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
　　不论地面还是建筑物的沉降现在都威胁着我们社会主义的发展建设，加强地质灾害的防治管理，坚持地面沉降监测与研究，坚持高层建筑物的沉降监测与研究，最大限度的控制沉降事故的发生，关系到人民生活质量的提高和经济建设的可持续发展，利在当代，功在千秋。
　　四、沉降观测的具体实施
　　（1）工作基点和观测点标志的布设
　　工作基点（以下简称基点）是沉降观测的基准点，应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立，而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。所布设的基点，在未确定其稳定性前，严禁使用。因此，每次都要测定基点间的高差，以判定它们之间是否相对稳定，并且基点要定期与远离建筑物的高等级水准点联测，以检核其本身的稳定性。
　　沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图，以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
　　（2）沉降观测的周期及施测过程
　　沉降观测的周期应能反映出建筑物的沉降变形规律，建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，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，从而使整个观测得不到完整的观测结果。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，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。一般认为建筑在砂类土层上的建筑物，其沉降在施工期间已大部分完成，而建筑在粘土类土层上的建筑物，其沉降在施工期间只是整个沉降量的一部分，因而，沉降周期是变化的。根据工作经验，在施工阶段，观测的频率要大些，一般按3天、7天、15天确定观测周期，或按层数、荷载的增加确定观测周期，观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。如暂时停工时，在停工时和重新开工时均应各观测一次，以便检验停工期间建筑物沉降变化情况，为重新开工后沉降观测的方式、次数是否应调整作判断依据。在竣工后，观测的频率可以少些，视地基土类型和沉降速度的大小而定，一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。对重点观测和科研项目工程，若最后三个周期观测中每周期的沉降量不大于2倍的测量中误差，可认为已进入稳定阶段。一般工程的沉降观测，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可认为进入稳定阶段，具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定。
　　根据编制的沉降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。一般高层建筑物有一层或数层地下结构，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)，待临时观测点稳固好，方可进行首次观测。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，比较观测结果，若同一观测点间的高差不超过±0.5mm时，我们即可认为首次观测的数据是可靠的。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+0.00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)，然后每施工一层就复测一次，直至竣工。
　　在施工打桩、基坑开挖以及基础完工后，上部不断加层的阶段进行沉降观测时，必须记载每次观测的施工进度、增加荷载量、仓库进（出）货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。每周观测后，应及时对观测资料进行整理，计算出观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出现变化量异常时，应立即通知委托方，为其采取防患措施提供依据，同时适当增加观测次数。
　　五、观测中的注意事项
　　1．严格按测量规范的要求施测。
　　2．前后视观测最好用同一水平尺。
　　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。
　　5．成像清晰、稳定时再读数。
　　6．随时观测，随时检核计算，观测时要—气阿成。
　　7．在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。
　　8．将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。
　　
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