高層建筑的沉降觀測(cè)主要流程

隨著社會(huì)的發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的建筑日益增多，為了節(jié)約用地，高層建筑如雨后春筍一般的不斷的涌現(xiàn)。建筑物地基一般是軟弱地基，在建造過程中或建成后，隨著建筑物的高度和荷載的增加，超過地基承載能力，建筑物可能會(huì)發(fā)生不均勻沉降，因此對(duì)建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)，保障其施工質(zhì)量和使用安全變得尤為重要。沉降觀測(cè)就是利用測(cè)量?jī)x器或?qū)Ｓ脙x器和方法對(duì)建筑物上的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)垂直位移觀測(cè)，在積累了一定的歷史實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑物的沉降進(jìn)行分析及發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)等的各項(xiàng)工作以保障建筑物的質(zhì)量及安全。

1.沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布點(diǎn)原則

(1)基準(zhǔn)點(diǎn)是整個(gè)觀測(cè)工作的基準(zhǔn)，為保證觀測(cè)值的可靠性，需滿足穩(wěn)定可靠和長(zhǎng)久保存的要求，在施工區(qū)附近(變形區(qū)域外)共布設(shè)不應(yīng)少于3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)定期復(fù)測(cè)，其復(fù)測(cè)周期在建筑物施工過程中宜1~2個(gè)月復(fù)測(cè)一次，點(diǎn)位穩(wěn)定后宜每季度或每半年復(fù)測(cè)一次。當(dāng)對(duì)沉降觀測(cè)成果發(fā)生懷疑時(shí)，應(yīng)隨時(shí)檢核基準(zhǔn)點(diǎn)。由于本項(xiàng)目地理位置遠(yuǎn)離城區(qū)，周邊沒有高等級(jí)的控制點(diǎn)，因此建立獨(dú)立高程基準(zhǔn)，在項(xiàng)目變形區(qū)域外共布設(shè)4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，其中BM1、BM2位于小區(qū)外義源大道上，BM3、BM4位于小區(qū)外小山包上。

(2)工作基點(diǎn)應(yīng)選在比較穩(wěn)定且方便使用的位置，一般工作基點(diǎn)的標(biāo)志采用淺埋混凝土標(biāo)，也可以設(shè)置在穩(wěn)定的永久性建筑物上。基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)應(yīng)形成閉合環(huán)或形成由符合水準(zhǔn)路線構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)。本項(xiàng)目通視條件較好，工程規(guī)模比較小，故未設(shè)立工作基點(diǎn)，在基準(zhǔn)點(diǎn)上直接測(cè)定沉降觀測(cè)點(diǎn)。

(3)沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)能全面反映建筑及地基變形特征，并顧及地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，各點(diǎn)的位置要便于觀測(cè)者進(jìn)行工作，而且滿足不因墻、柱的飾面施工或裝修而導(dǎo)致沉降觀測(cè)點(diǎn)被掩蓋或破壞。本項(xiàng)目布點(diǎn)分布圖如圖1所示。

2.觀測(cè)精度要求

沉降觀測(cè)的等級(jí)及精度取決于設(shè)計(jì)變形允許值和監(jiān)測(cè)的目的。依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）及《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）的有關(guān)規(guī)定，本項(xiàng)目沉降觀測(cè)的精度級(jí)別為二級(jí)，按二等水準(zhǔn)測(cè)量精度施測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差中誤差為：±0.5mm，觀測(cè)中誤差不超過設(shè)計(jì)允許變形值的 1/10～1/20。

3.觀測(cè)儀器及觀測(cè)方式

沉降觀測(cè)的主要內(nèi)容是建筑物的垂直位移監(jiān)測(cè)，建筑沉降觀測(cè)的首次觀測(cè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行兩次獨(dú)立觀測(cè)，并取觀測(cè)結(jié)果的中數(shù)作為變形測(cè)量的初始值。本項(xiàng)目采用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀及相應(yīng)的銦瓦水準(zhǔn)尺和尺墊。從基準(zhǔn)點(diǎn)開始，組成閉合水準(zhǔn)路線，按照二等水準(zhǔn)觀測(cè)精度施測(cè)，經(jīng)平差計(jì)算后求出各觀測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高程，從而計(jì)算出沉降點(diǎn)的沉降量。本項(xiàng)目自始至終都遵循“五定”原則。“五定”即沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測(cè)人員要穩(wěn)定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致；觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測(cè)誤差的不定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)的結(jié)果可比性更一致，使所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)可靠。

4.觀測(cè)的周期及觀測(cè)時(shí)間

周期性觀測(cè)是沉降觀測(cè)的主要特點(diǎn)之一，觀測(cè)周期指前后兩次沉降觀測(cè)的時(shí)間間隔，以要能準(zhǔn)確地表達(dá)建筑物發(fā)生沉降的過程并且不漏掉其沉降時(shí)刻的原則來確定觀測(cè)周期。高層建筑沉降觀測(cè)主要分建筑施工和建筑使用兩個(gè)階段。建筑施工階段觀測(cè)次數(shù)和間隔時(shí)間應(yīng)視地基與加荷情況而定，沉降速度≥2mm/d應(yīng)停止施工，分析原因，采取措施。由于建筑物在主體封頂前的施工階段荷載增加很快，沉降量可能出現(xiàn)較大變化，因此在建筑施工階段采用每增加一層即進(jìn)行沉降觀測(cè)一次，這樣可以及時(shí)掌握沉降量與荷載的變化關(guān)系，盡早發(fā)現(xiàn)不均勻沉降，在沉降異常時(shí)及時(shí)調(diào)整施工方案。施工過程中若暫停工，在停工時(shí)及重新開工時(shí)應(yīng)各觀測(cè)一次，停工期間每隔2～3個(gè)月觀測(cè)一次。建筑使用階段的觀測(cè)次數(shù)，應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定。一般情況下，第一年觀測(cè)3~4次，第二年觀測(cè)2~3次，第三年后每年觀測(cè)1次，直至最后達(dá)到100d的沉降速率小于0.01~0.04mm/d的穩(wěn)定指標(biāo)為止。

5.數(shù)據(jù)分析處理

每次觀測(cè)后，應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理檢查，計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量、沉降速率和累積沉降量并繪制沉降觀測(cè)曲線圖。繪制沉降觀測(cè)曲線首先要建立坐標(biāo)系統(tǒng)，以觀測(cè)時(shí)間為橫坐標(biāo)，沉降量為縱坐標(biāo)。通過沉降觀測(cè)曲線圖可以清楚地說明時(shí)間、沉降量之間的相互關(guān)系。以A棟樓為例：A棟樓截止觀測(cè)到第十二期沉降累計(jì)量不大，最大累計(jì)沉降量：7.1mm，點(diǎn)號(hào)為A-5。最大沉降量是第十期點(diǎn)號(hào)為A-1：0.4mm，最大沉降速度：0.007mm/d。沉降量和沉降速度都未超警戒值，且最后四期觀測(cè)沉降速率均小于0.01~0.04mm/d，因此初步斷定A棟樓基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。本項(xiàng)目A棟樓沉降觀測(cè)曲線圖如圖2所示。