京元大廈基坑沉降觀測方法

史宏軍

[摘要]本論文主要介紹基坑變形觀測方法、技術參數(shù)和相關觀測數(shù)據(jù)處理等內容。

[關鍵詞]變形觀測；數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)分析

[中圖分類號]C37 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0249-01

一、工程簡介

1.1 工程概況

本工程為京元大廈辦公樓沉降觀測，由于該工程位于市中心位置，應慎重考慮點的布設，決定設四個基準點。沉降觀測分為水平沉降觀測和豎直沉降觀測，將分別對其進行觀測和控制。

京元大廈施工基坑東半部分已基本挖到位，北部已挖至負九米處，西部挖至負三米至負六米處。基坑地平面東側為一棟五層樓房，北側為一棟五層樓房，兩棟樓房距離基坑邊線只有一米多。

1.2 作業(yè)依據(jù)

①中華人民共和國行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ 8-97）；

②中華人民共和國行業(yè)標準《工程測量規(guī)范》（GB50026-93）；

③《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB90204-92）

1.3 測量技術方案

1.3.1 監(jiān)控網（基準網）的布設

監(jiān)控網擬布設成由4個基準點組成的一個環(huán)形的二等水準網，編號為BM1～BM4高程測量采用獨立假設高程系統(tǒng)。

1.3.2 沉降觀測點的布設

在各建筑物能反映變形特征的墻（柱子）上，如建筑物的四角、中點、沉降縫兩側，沿外墻每隔20米左右墻柱等處，房屋室外地坪±0.00以上布設觀測點，沉降觀測點采用墻柱式水準標石，觀測點編號采用順序編號法。

1.3.3 監(jiān)控網及觀測點的觀測

1 水準點的引測

2 監(jiān)控網的觀測

3 觀測點的觀測

1.3.4 沉降觀測精度的確定

沉降觀測的精度要求，取決于沉降觀測的目的。眾所周知，沉降觀測的目的，一方面通過觀測資料的積累研究和改進地基設計，另一方面是通過對觀測資料的綜合分析判斷沉降性質、建筑物是否有差異沉降，以監(jiān)測建筑的安全。我們觀測的目的主要是后者，而廣大設計、施工人員最關心的也是建筑物的安全。為此，沉降觀測精度的確定應以差異沉降量的最大誤差來考慮。

1.3.5 水準測量的布設形式

本次水準測量采用閉合水準路線形式。

1.3.6 觀測次數(shù)的確定

1 監(jiān)控網觀測次數(shù)的確定

2 觀測點觀測次數(shù)的確定

1.4 水準測量的檢核

為了保證水準測量成果的正確可靠，必須進行檢核。檢核的方法主要有以下幾種

1.4.1 計算檢核

在每一測段結束后或手簿每一頁之末，必須進行計算檢核。兩點的高差等于連續(xù)各段高差的代數(shù)和，也等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和。如不相等，則計算中必有錯誤，應進行檢查。但這種檢核只能檢核計算工作有無錯誤，并不能檢查出測量過程中如觀測和記錄等環(huán)節(jié)所發(fā)生的錯誤。

1.4.2 測站檢核

為防止在一個測站上發(fā)生錯誤而導致所測的高差不正確，可在每個測站上對測站結果進行檢核，通常采用以下兩種方法：

①變動儀器高法式在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差以上相互比較進行檢核。即測得第一次高差后，改變儀器的高度（一般應大于10cm）重新安置，再測一次高差。兩次所得高差之差不超過容許值（例如圖根水準測量容許值為±6mm），則認為符合要求，并取其平均值作為最后結果，否則必須重測。

②雙面尺法事指儀器的高度不變，而立在前視點和后視點的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數(shù)，測得兩次高差，相互比較進行檢核。若同一水準尺紅面與黑面讀數(shù)（加常數(shù)后）之差，以及兩紅面尺高差與黑面尺高差之差，均在容許值范圍內，則取其平均值作為該測站觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。

1.4.3 成果檢核

測站檢核只能檢核一個測站的觀測數(shù)據(jù)是否存在錯誤或誤差超限，但有些誤差，例如在轉點時轉點的位置被移動，測站檢核是查不出來的。此外，由于溫度、風力、大氣折光等外界條件引起的誤差，尺子傾斜和估讀的誤差，以及水準儀本身的誤差等，雖然在一個測站上反映不很明顯，但隨著測站數(shù)的增多使誤差積累，有可能使高差總和的誤差積累過大而超過規(guī)定的限值。因此，還必須進行整個水準路線的成果檢核，以保證測量資料滿足使用要求。

1.4.4 內業(yè)觀測成果的計算與分析

核對和復查外業(yè)觀測成果與起算數(shù)據(jù)；驗算各項限差，在確認全部符合“規(guī)定”要求時方可進行計算。觀測值中的超限誤差，除在觀測過程中嚴格作業(yè)、認真檢核隨時予以排除外，在變形分析中通過檢驗將判定含有粗差的觀測值予以剔除。各期的平差計算采用統(tǒng)一的起算數(shù)據(jù)。平差計算采用計算機條件法嚴密平差；內業(yè)計算觀測成果計算和分析中的數(shù)字取位符合下列要求：沉降值精確到0.01mm，高程精確到0.01mm。

1.4.5 技術要求

沉降觀測點在建筑物施工過程中由我方埋設好統(tǒng)一制做的沉降觀測標志點，標志的埋設位置應避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、曖水管、電氣開關等有礙設標與觀測的障礙物，埋設于±0.0（如±0.0與室外地平不一致，則按室外地平）以上約0.2m的位置。本次共布設10個沉降觀測點。沉降觀測點與工作基點、基準點構成沉降監(jiān)測網，按二等水準測量的要求進行精確測量。

二、平面位移觀測

2.1 觀測點的布設

在基坑四周邊沿處做A、B、C、D、P、E、F、G、H、I、J、K、L，M、N、O共計十六個觀測點。

東側護坡壁上從F點垂直向下四米在護坡樁上打一鋼釘編號為F'；從F'再向下四點五米處打一鋼釘編號為F''。東側護坡壁上G和H兩點如F點一樣實施。

2.2 觀測方法

在基坑上口西北處做JZ2為基準點，在JZ2點架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的避雷針或者旗桿為零方向，分別測量A、B、C、D的角度和JZ2點至A、B、C、D各點的平距，用三角函數(shù)計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量B'、C'、D'和B''、C''、D''的角度，算出平距。

在基坑上口西南處做JZ3為基準點，在JZ3點架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的避雷針或旗桿為零方向，分別測量J、K、L的角度和平距，用三角函數(shù)計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量J'、K'、L'的角度，算出平距。

在基坑對面的高樓內七層樓梯間靠窗戶的地面上做JZ4基準點，架設拓普康全站儀，以遠方的高樓上的天線豎線為零方向，分別測量M、N、O三點的角度和平距，用三角函數(shù)計算出各點至測站和零方向的垂距，在分別測量M'、M''、N'、N''、O'、O''各點的角度，計算出各點至測站和零方向的垂距。再分別測量E、F、G、H、I五個點的角度和平距，測量F'、F''、G'、G''、H'、H''的角度，用三角函數(shù)計算出各點至測站和零方向的垂距。本次觀測計算基本完成。第二次觀測計算的數(shù)據(jù)減去第一次觀測計算的數(shù)據(jù)，就是本期的位移量。

2.3 觀測成果

從初次觀測直至基坑內建筑物出地平面結束，各個觀測點的累計位移量向甲方和監(jiān)理提交報告書和時間、位移量曲線圖。如果期間有比較大的位移情況及時向甲方和監(jiān)理書面報告，以免造成不必要的損失。

參考文獻

[1]張正祿，工程測量學[M]，武漢：武漢大學出版社，2002

[2]《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ 8-2007）

[3]《國家一、二等水準測量規(guī)范》（GB90204-92）