現(xiàn)代高層建筑物沉降觀測方法探究

1、<p>　　現(xiàn)代高層建筑物沉降觀測方法探究</p><p>　　【摘要】：隨著我國經濟及科學的不斷發(fā)展，我國建筑技術水平得到了不斷提高。由于高層建筑物形式多樣化，樓層高度不斷攀升，結構設計復雜，因此現(xiàn)代高層建筑物的沉降觀測越來越重要。本文對現(xiàn)代高層建筑物的沉降觀測進行了深入探討。 </p><p>　　【關鍵詞】：高層建筑；沉降觀測；方法 </p><p>

2、;　　沉降觀測是建筑物變形監(jiān)測的主要方式之一，它是通過對沉降監(jiān)測點定期監(jiān)測高程，由被監(jiān)測點的高程變化計算累計沉降量、沉降差、沉降速率，據(jù)此推斷沉降變形對建筑物的破壞影響程度，為建筑物整體穩(wěn)定性狀況進行分析和預報。沉降觀測方法有多種，目前以精密水準測量為主。沉降觀測時，將沉降監(jiān)測點設置在能反映建筑物沉降變化的位置，沉降觀測所用的水準基準點一般選址在沉降影響范圍之外，由水準基準點定期對沉降監(jiān)測點進行觀測，通過觀測點高程變化分析建筑物的沉降情

3、況。 </p><p>　　1現(xiàn)代高層建筑物沉降觀測的程序和步驟 </p><p>　　1.1基準點埋石與監(jiān)測點標志 </p><p>　　對于施工現(xiàn)場來說，可以就地取材，按照規(guī)范要求進行基準點埋石。其中深埋鋼管水準基點埋石如圖1所示。沉降監(jiān)測點應埋設在建筑物重要結構位置，如承重柱或承重墻基礎位置?；鶞庶c要設在沉降影響之外，一般會避開地基開挖處、地面沉降區(qū)和震動區(qū)，

4、基準點埋深至少要符合二等水準測量要求。 </p><p>　　圖1沉降觀測基準點埋石示意圖（單位：mm） </p><p>　　1.2建立固定的觀測路線 </p><p>　　高層建筑物施工過程較為復雜，堆料及施工人員容易干擾建筑物的沉降觀測，因此固定優(yōu)化的觀測路線尤其重要。根據(jù)施工現(xiàn)場條件以及基準點、監(jiān)測點布設位置制定出水準觀測路線。規(guī)范要求在高層建筑物周圍至少應

5、布設三個基準點，間距不應大于100m；在觀測過程中，區(qū)域內架設儀器應能后視到兩個或兩個以上水準點，場區(qū)內閉合水準路線優(yōu)于其他形式，多選擇閉合水準路線以便檢校。 </p><p>　　1.3沉降觀測的外業(yè)實施 </p><p>　　在建筑物基礎開始時應進行首次觀測，對基礎的縱橫軸線上埋設好的沉降觀測點進行監(jiān)測。首次監(jiān)測的結果是整個沉降觀測的關鍵，后期的所有觀測數(shù)據(jù)都要與首期數(shù)據(jù)進行對比分析，

6、直至整個過程結束。因此，首期觀測精度要求較高，一般采用精密電子水準儀，每個觀測點首次高程一般同期觀測2次～3次后確定。在建筑物施工過程中結構每升高一層，沉降觀測盡量緊跟觀測一次。若建筑物施工均勻增高，應至少在增加荷載的25%，50%，75%和100%時各測一次，施工過程中若暫時停工，在停工時及重新開工時應各觀測一次。停工期間可每隔2個月～3個月觀測一次。 </p><p>　　1.4數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計 </p&g

7、t;<p>　　沉降觀測過程中記錄各次觀測值，整理檢查無誤后進行平差計算，以每個觀測點的高程值作為最終結果。若使用電子精密水準儀，可以利用電子儀器自動記錄的功能進行保存原始數(shù)據(jù)，每測一次導出數(shù)據(jù)進行保存。電子精密水準儀數(shù)據(jù)可以通過平差軟件進行結果輸出，使效率大大提高，避免人為計算誤差。通過平差后的數(shù)據(jù)進行分析預報，規(guī)范要求最終應提交時間―荷載―沉降量曲線圖和等沉降曲線圖，這兩幅圖應根據(jù)各觀測點的沉降情況繪出；基礎數(shù)據(jù)是匯總

8、各點周期平差計算的沉降量，然后根據(jù)沉降量統(tǒng)計表和沉降曲線圖，對建筑物的沉降趨勢進行分析，將建筑物的沉降預計情況及時反饋給相關負責部門。 </p><p>　　2現(xiàn)代高層建筑物沉降觀測的保障條件 </p><p>　　2.1精密的測量儀器。 </p><p>　　沉降觀測屬于高精度觀測，為能精確地反映出建構筑物在加載作用下的沉降情況，一般規(guī)定測量的誤差應小于變形值的0

9、.05～0.1，故規(guī)范要求沉降觀測應使用精密水準儀?，F(xiàn)代電子水準儀可以滿足以上需要，例如天寶的DINI03，徠卡的DNA都是高精度電子水準儀，每千米往返中誤差可達±0.3mm，水準尺也應使用標準配套的高精度銦合金條碼水準尺。在首次觀測前要對儀器各項指標進行檢測校正，包括軸系、成像各方面要求。測繪管理條例要求高精度儀器每年應經計量單位鑒定。日常使用儀器應由專人保管并負責定期檢校。 </p><p>　　2

10、.2專業(yè)的測量人員。 </p><p>　　測量人員必須接受專業(yè)學習及技能培訓，主要測量人員應取得測量員資格證書。測量人員能熟練掌握儀器，熟悉測量理論；有一定的現(xiàn)場觀測經驗，明白各施工階段的內容，能針對不同施工階段的需求，合理安排觀測時間及觀測程序。 </p><p>　　2.3合理的觀測時間。 </p><p>　　高層建筑物在基礎墊層或基礎底部完成后開始觀測，首

11、次觀測是整個觀測過程的重點，首次觀測結果將會影響整個沉降過程甚至導致整個觀測無效。建筑物的各階段的復測也根據(jù)施工情況定時進行，合理安排觀測時間才能準確的反映沉降情況。另外，觀測周期嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，一般高層建筑物的沉降觀測周期約為每月1次；或按建筑物的加載情況，每升高一層（或數(shù)層）為一觀測周期。 </p><p>　　2.4嚴格的等級要求。 </p><p>　　根據(jù)工程需要，沉降觀測精度

12、共分為四個等級。一等適用于變形特別敏感的高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑、精密工程設施，變形點的高程中誤差0.3mm，相鄰點高差中誤差0.1mm；二等適用于變形比較敏感的高層建筑物、高聳構筑物、古建筑、重要工程設施，變形點的高程中誤差0.5mm，相鄰點高差中誤差0.3mm；三等適用于一般性高層建筑、工業(yè)建筑、高聳構筑物、滑坡監(jiān)測，變形點的高程中誤差1.0mm，相鄰點高差中誤差0.5mm；四等適用于觀測精度要求不高的建筑物、滑坡監(jiān)測，變

13、形點的高程中誤差2.0毫米，相鄰點高差中誤差1.0毫米。 </p><p>　　3高層建筑物沉降觀測注意事項 </p><p>　　高層建筑物施工過程周期長，而且工程繁瑣；因此對沉降觀測提出較高的要求： </p><p>　　1）合理規(guī)劃沉降觀測工作，制定明確的觀測方案和計劃；2）根據(jù)建筑物結構特點進行合理布設基準點和監(jiān)測點；3）各次觀測必須按照固定的觀測路線進行；

14、4）觀測過程中固定測量人員和儀器設備，設備做定期檢查和檢校；5）電子儀器設備應由相對應的監(jiān)測數(shù)據(jù)存檔，數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)不可更改；6）相關分析軟件應有專業(yè)數(shù)據(jù)分析廠商提供，分析結果應及時匯報相關部門。 </p><p><b>　　4總結及展望 </b></p><p>　　1）建筑物沉降觀測是一項特殊測量工作，工作特點是過程繁瑣、要求精密、連續(xù)性較強、要求認真對待，另外

15、，沉降觀測要求高精度測量儀器、熟練負責任的工作人員、嚴格要求的施測程序。沉降觀測數(shù)據(jù)是施工及后期階段實際沉降量的匯總，能夠反映建筑物各階段沉降變化情況并預計沉降趨勢。雖然對設計階段與施工階段的沉降觀測都做了相應要求，但兩者之間仍有偏差，其主要原因是理論計算假設條件較為理想，很多時候與施工條件相差較大，施測階段各種不可預計的因素導致偏差較大。 </p><p>　　2）隨著科技的發(fā)展，許多新的儀器設備在沉降觀測中得

16、到推廣應用。目前，在許多重要建筑物中已應用了靜力水準儀、垂直位移監(jiān)測傳感器等，另外，還有全站儀、GPS等設備在這方面的應用研究。這些設備的應用雖然可以減少勞動強度，也為高層建筑物沉降觀測提供了新的思路，但考慮到設備投入維護費用，以及精度穩(wěn)定性等方面的影響，以上方法仍在研究發(fā)展階段。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]李小勇，