建筑工程沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探討

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也獲得了很好的發(fā)展，對(duì)于建筑施工技術(shù)也相應(yīng)提出了更高的要求，特別是建筑工程的沉降觀(guān)測(cè)工作，在建筑施工中加強(qiáng)沉降的觀(guān)測(cè)工作，不僅能夠保證施工的質(zhì)量，還能為下階段的施工提供科學(xué)的依據(jù)。文章針對(duì)建筑施工中沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析

關(guān)鍵詞：沉降觀(guān)測(cè);建筑工程;技術(shù)

1.沉降觀(guān)測(cè)在建筑施工中的技術(shù)要求

（1）人員及儀器要求。精度直接決定著沉降觀(guān)測(cè)的結(jié)果有效程度，在施工過(guò)程中要精確反映出高層建筑物因負(fù)荷持續(xù)增加而產(chǎn)生的沉降效果。沉降觀(guān)測(cè)的技術(shù)誤差僅僅要求小于0.005～0.1倍的變形值，對(duì)所用儀器的精密度要求較高（達(dá)到S1或S2級(jí)），且儀器精密度受環(huán)境影響而出現(xiàn)的變動(dòng)范圍必須足夠小，甚至完全不受外界環(huán)境因素影響。

當(dāng)前，高層建筑施工在沉降觀(guān)測(cè)方面所用到的主要儀器是銦合金水準(zhǔn)尺，如果難以配備該儀器，必須使用普通塔尺，也至少要使用第一段標(biāo)尺。

為了保證觀(guān)測(cè)人員能夠得到符合精度要求的觀(guān)測(cè)結(jié)果，必須對(duì)其在儀器操作規(guī)程與觀(guān)測(cè)程序等方面進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)。在著手觀(guān)測(cè)工作前，要及時(shí)對(duì)儀器指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正，如有條件最好獲得計(jì)量單位的專(zhuān)業(yè)鑒定。在觀(guān)測(cè)工作中，每過(guò)三個(gè)月到半年仍需重新檢校。在實(shí)際工作中，沉降觀(guān)測(cè)人員不但要保持彼此間協(xié)調(diào)配合，還應(yīng)能夠針對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析原因并正確運(yùn)用誤差理論計(jì)算其平差，保證每次觀(guān)測(cè)都可以按時(shí)、精確、快速地完全任務(wù)。（2）觀(guān)測(cè)時(shí)間。須考慮建筑施工方案具體情況而定。一般而言，第一次觀(guān)測(cè)要等觀(guān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置穩(wěn)定后進(jìn)行。沉降觀(guān)測(cè)要從建筑基礎(chǔ)開(kāi)始進(jìn)行，一般高層建筑物都會(huì)建有相應(yīng)的地下結(jié)構(gòu)，觀(guān)測(cè)位置設(shè)計(jì)與臨時(shí)性沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)可在其局邊展開(kāi)。待觀(guān)測(cè)點(diǎn)充分穩(wěn)定后，即可展開(kāi)觀(guān)測(cè)工作?，F(xiàn)在沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到所有高層建筑施工及部分非常重要的古建筑物維護(hù)中。尤其在高層建筑施工中，更要加強(qiáng)沉降監(jiān)督監(jiān)控，防止施工過(guò)程出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。沉降觀(guān)測(cè)具有很強(qiáng)的實(shí)效性，必須按時(shí)進(jìn)行首次觀(guān)測(cè)，不然就難以得到初始數(shù)據(jù)，造成后繼觀(guān)測(cè)工作毫無(wú)意義。此后的觀(guān)測(cè)則須根據(jù)施工進(jìn)度按時(shí)開(kāi)展，要避免某一次觀(guān)測(cè)遺漏而在事后彌補(bǔ)。如此操作才能確保觀(guān)測(cè)準(zhǔn)確，進(jìn)而保證施工質(zhì)量。所謂觀(guān)測(cè)周期，指的是前后兩次觀(guān)測(cè)間隔的時(shí)間，比如說(shuō)選取固定時(shí)間段（比如說(shuō)30天）或者建筑物負(fù)荷增加周期（如建筑升高一層或數(shù)層）。（3）觀(guān)測(cè)點(diǎn)。由沉降觀(guān)測(cè)目的可知，觀(guān)測(cè)點(diǎn)必須埋設(shè)在能夠充分反映建筑物沉降特征的位置。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這種位置要求在建筑物周邊選取的觀(guān)測(cè)點(diǎn)要縱橫對(duì)稱(chēng)、均勻分布，并且相鄰兩點(diǎn)的距離間隔在15到30米之間為宜。另外，沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)還要充分考慮到各施工階段的具體要求，特別需要注意保護(hù)原觀(guān)測(cè)點(diǎn)免遭墻柱飾面施工破壞，不然將導(dǎo)致觀(guān)測(cè)中斷前功盡棄。

在圖紙上，設(shè)計(jì)單位一般會(huì)特地標(biāo)識(shí)觀(guān)測(cè)點(diǎn)布置圖。（4）觀(guān)測(cè)精度要求。精度等級(jí)的確定以設(shè)計(jì)及建設(shè)單位要求及建筑物特性為依據(jù)。如無(wú)特殊要求，對(duì)一般高層建筑施工而言，為達(dá)到觀(guān)測(cè)要求，可采取二等水準(zhǔn)測(cè)量方法。

該觀(guān)測(cè)技術(shù)指標(biāo)如下所示：

①往返校差、復(fù)核或環(huán)線(xiàn)閉合差：⊿h"=Σa—Σb且不大于1/√n（n—測(cè)站數(shù)）;或⊿h=Σa—Σb且不大于1/√L（L—觀(guān)測(cè)線(xiàn)路距離）。

②前后視距不大于30"米。

③前后視距差不大于1.0米。

④前后視距累積差不大于3.0米。

⑤沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)后視點(diǎn)的高差容差不大于1.0毫米。

⑥水準(zhǔn)儀精度不小于S2.

（5）觀(guān)測(cè)“五定”。具體指保持基準(zhǔn)點(diǎn)、基點(diǎn)同觀(guān)測(cè)點(diǎn)之間點(diǎn)位穩(wěn)定;保持儀器設(shè)備穩(wěn)定;保持觀(guān)測(cè)人員穩(wěn)定;保持環(huán)境條件穩(wěn)定;保持程序方法及鏡位路線(xiàn)固定。觀(guān)測(cè)相關(guān)措施要盡量保持客觀(guān)穩(wěn)定，避免造成不定的觀(guān)測(cè)誤差，以便確保觀(guān)測(cè)結(jié)果趨于統(tǒng)一，并保證每次復(fù)測(cè)結(jié)果同首測(cè)結(jié)果具有更為一致的可比性，使得對(duì)沉降量的觀(guān)測(cè)更為真實(shí)。（6）觀(guān)測(cè)成果整理計(jì)算要求。對(duì)于每次沉降觀(guān)測(cè)得到的原始數(shù)據(jù)，要真實(shí)可靠地登記在冊(cè)，遵照施工測(cè)量規(guī)范要求進(jìn)行記錄計(jì)算。觀(guān)測(cè)成果的整理計(jì)算，要遵照依據(jù)正確、有序嚴(yán)謹(jǐn)、步步校核、結(jié)果有效等原則進(jìn)行。

2.高層建筑施工中沉降觀(guān)測(cè)的步驟及程序

（1）水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建立。按照工程布局特點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況來(lái)制定施測(cè)方案。水準(zhǔn)控制網(wǎng)則應(yīng)根據(jù)建筑工程的測(cè)量施測(cè)方案及布網(wǎng)原則要求來(lái)建立。具體如下：①高層建筑周邊一般須布置的水準(zhǔn)點(diǎn)書(shū)目在三個(gè)以上，且彼此間距≤100米。②架設(shè)在場(chǎng)區(qū)所有地點(diǎn)的觀(guān)測(cè)儀器都必須保證至少有兩個(gè)以上的可后視水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)之間還要可以相互閉合檢校。③水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置區(qū)域。水準(zhǔn)點(diǎn)不得在地面沉降區(qū)、地面震動(dòng)區(qū)或工程開(kāi)挖區(qū)內(nèi)設(shè)置，要根據(jù)二等水準(zhǔn)測(cè)量要求（≥1.5米）埋深水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)控制網(wǎng)的建立要根據(jù)工程的具體特點(diǎn)合理進(jìn)行，并同基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，平差計(jì)算各水準(zhǔn)點(diǎn)高程。（2）觀(guān)測(cè)路線(xiàn)的設(shè)置。觀(guān)測(cè)點(diǎn)位置須依據(jù)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，按照觀(guān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)要求或者布局圖來(lái)確定。然后要在控制點(diǎn)與觀(guān)測(cè)點(diǎn)間建立常規(guī)性觀(guān)測(cè)路線(xiàn)，并固定下來(lái)。儀器架設(shè)站點(diǎn)同轉(zhuǎn)點(diǎn)處要設(shè)立起標(biāo)記樁，以保證歷次觀(guān)測(cè)所沿路線(xiàn)相同。（3）實(shí)施觀(guān)測(cè)。觀(guān)測(cè)周期的確定按照建筑施測(cè)方案進(jìn)行。由于高層建筑往往具有層數(shù)不定的地下結(jié)構(gòu)，要從基礎(chǔ)開(kāi)始首次觀(guān)測(cè)，且要等觀(guān)測(cè)點(diǎn)充分穩(wěn)固后方可進(jìn)行。具體而言，觀(guān)測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在建筑基礎(chǔ)局邊或沿建筑基礎(chǔ)的縱橫周線(xiàn)。沉降觀(guān)測(cè)對(duì)首次觀(guān)測(cè)的精度有著相對(duì)較高的要求，這是因?yàn)槭状潍@取的高程值是以后所有觀(guān)測(cè)的比較基礎(chǔ)。實(shí)施沉降觀(guān)測(cè)時(shí)用到的水準(zhǔn)儀要具有S2"或S3"精度級(jí)別，且要等同期兩次觀(guān)測(cè)后方可決定首次高程值。建筑物每升高一層，臨時(shí)觀(guān)測(cè)點(diǎn)均須相應(yīng)上移一層直到+"0.00。之后再確定永久觀(guān)測(cè)點(diǎn)。為觀(guān)測(cè)方便，永久觀(guān)測(cè)點(diǎn)可設(shè)為+"500毫米。之后每層施工都要有相應(yīng)的復(fù)測(cè)，直到最后工程竣工。（4）處理觀(guān)測(cè)結(jié)果。觀(guān)測(cè)結(jié)果要認(rèn)真做好整理記錄。待檢查無(wú)誤之后方可作平差計(jì)算，得出各觀(guān)測(cè)點(diǎn)高程值，進(jìn)而確定沉降量。測(cè)量水準(zhǔn)后，可根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)算各觀(guān)測(cè)點(diǎn)的高程（用C表示），其中首次觀(guān)測(cè)高程用C0表示。則相鄰觀(guān)測(cè)期的沉降量Si=Ci-C（i-1），累計(jì)沉降量為C（n-1）-C0"或ΣSi。（5）統(tǒng)計(jì)表的匯總。①統(tǒng)計(jì)表制作以計(jì)算得出的沉降量為依據(jù)，并須匯總。②觀(guān)測(cè)點(diǎn)下沉曲線(xiàn)的繪制首先要以時(shí)間為橫坐標(biāo)、以荷載值為縱坐標(biāo)上半部、以各個(gè)觀(guān)測(cè)周期的沉降量為縱坐標(biāo)下半部來(lái)建立下沉曲線(xiàn)坐標(biāo)。然后在坐標(biāo)中繪出統(tǒng)計(jì)表中所有觀(guān)測(cè)點(diǎn)在各觀(guān)測(cè)周期算出的沉降量，并相應(yīng)畫(huà)上荷載值，將其平滑連接，即可得出同荷載值相應(yīng)的沉降曲線(xiàn)。③由統(tǒng)計(jì)表與曲線(xiàn)圖，可以對(duì)該建筑以后的沉降趨勢(shì)做出大致預(yù)測(cè)，并把預(yù)測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋給管理部門(mén)，以便他們正確地指導(dǎo)工程施工。觀(guān)測(cè)坐落在具有較大沉陷性的地基上的建筑物的不均勻沉降，更具有重要意義。

因地基不均勻沉降而導(dǎo)致的建筑物傾斜度也可依據(jù)沉降曲線(xiàn)來(lái)計(jì)算，公式如下：

Q"=|⊿Cm-⊿Cn|/Lmn;（其中，⊿Cm、⊿Cn—m、n點(diǎn)的總沉降量;Lmn—m、n"兩點(diǎn)距離）同一地區(qū)具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)建筑物的沉降情況的主要影響因素也可借沉降觀(guān)測(cè)成果而分析找出，借以指導(dǎo)建筑施工單位編寫(xiě)組織設(shè)計(jì)。這不但大大有利于正確指導(dǎo)建筑施工，還可積累出寶貴的第一手資料，可供勘察設(shè)計(jì)單位用于對(duì)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的完善改進(jìn)。（6）注意事項(xiàng)。主要如下：①觀(guān)測(cè)實(shí)施必須嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)范進(jìn)行。②每次觀(guān)測(cè)最好采用同一套水平尺，避免因儀器更換而導(dǎo)致系統(tǒng)誤差發(fā)生變動(dòng)。③必須按照固定觀(guān)測(cè)路線(xiàn)實(shí)施沉降觀(guān)測(cè)。④進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)時(shí)要注意避免陽(yáng)光直射，并保持周邊環(huán)境大致恒定。⑤讀書(shū)要等成像較為清晰穩(wěn)定后再進(jìn)行。⑥對(duì)觀(guān)測(cè)結(jié)果的檢核計(jì)算須隨觀(guān)測(cè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，確?？梢砸粴夂浅傻赝瓿烧麄€(gè)觀(guān)測(cè)過(guò)程。⑦為避免因降水導(dǎo)致順準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高發(fā)生變動(dòng)，在雨季之前及雨季之后后需要進(jìn)行聯(lián)測(cè)，對(duì)變動(dòng)情況要及時(shí)排查。⑧沉降觀(guān)測(cè)結(jié)果要及時(shí)反饋給管理部門(mén)。倘若該建筑每天的連續(xù)沉降量大于1"毫米，必須馬上停止施工，并立即召集相關(guān)部門(mén)緊急商討應(yīng)急措施。

3.結(jié)束語(yǔ)

沉降管層次對(duì)確保高層建筑的質(zhì)量與安全具有重要意義。觀(guān)測(cè)時(shí)要嚴(yán)格確定觀(guān)測(cè)點(diǎn)、時(shí)間、人員、設(shè)備，并規(guī)范記錄計(jì)算觀(guān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)解決觀(guān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，確保沉降觀(guān)測(cè)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉藝.探析高層建筑施工中對(duì)沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)電子商務(wù)，2013（18）.

[2]陳柏林.高層建筑施工中沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2011（1）.

[3]姜海峰，王曉云.淺析高層建筑施工中沉降觀(guān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011（18）.