京元大厦基坑沉降观测方法

史宏军

[摘要]本论文主要介绍基坑变形观测方法、技术参数和相关观测数据处理等内容。

[关键词]变形观测；数据采集；数据分析

[中图分类号]C37 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0249-01

一、工程简介

1.1 工程概况

本工程为京元大厦办公楼沉降观测，由于该工程位于市中心位置，应慎重考虑点的布设，决定设四个基准点。沉降观测分为水平沉降观测和竖直沉降观测，将分别对其进行观测和控制。

京元大厦施工基坑东半部分已基本挖到位，北部已挖至负九米处，西部挖至负三米至负六米处。基坑地平面东侧为一栋五层楼房，北侧为一栋五层楼房，两栋楼房距离基坑边线只有一米多。

1.2 作业依据

①中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规程》（JGJ 8-97）；

②中华人民共和国行业标准《工程测量规范》（GB50026-93）；

③《国家一、二等水准测量规范》（GB90204-92）

1.3 测量技术方案

1.3.1 监控网（基准网）的布设

监控网拟布设成由4个基准点组成的一个环形的二等水准网，编号为BM1～BM4高程测量采用独立假设高程系统。

1.3.2 沉降观测点的布设

在各建筑物能反映变形特征的墙（柱子）上，如建筑物的四角、中点、沉降缝两侧，沿外墙每隔20米左右墙柱等处，房屋室外地坪±0.00以上布设观测点，沉降观测点采用墙柱式水准标石，观测点编号采用顺序编号法。

1.3.3 监控网及观测点的观测

1 水准点的引测

2 监控网的观测

3 观测点的观测

1.3.4 沉降观测精度的确定

沉降观测的精度要求，取决于沉降观测的目的。众所周知，沉降观测的目的，一方面通过观测资料的积累研究和改进地基设计，另一方面是通过对观测资料的综合分析判断沉降性质、建筑物是否有差异沉降，以监测建筑的安全。我们观测的目的主要是后者，而广大设计、施工人员最关心的也是建筑物的安全。为此，沉降观测精度的确定应以差异沉降量的最大误差来考虑。

1.3.5 水准测量的布设形式

本次水准测量采用闭合水准路线形式。

1.3.6 观测次数的确定

1 监控网观测次数的确定

2 观测点观测次数的确定

1.4 水准测量的检核

为了保证水准测量成果的正确可靠，必须进行检核。检核的方法主要有以下几种

1.4.1 计算检核

在每一测段结束后或手簿每一页之末，必须进行计算检核。两点的高差等于连续各段高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和。如不相等，则计算中必有错误，应进行检查。但这种检核只能检核计算工作有无错误，并不能检查出测量过程中如观测和记录等环节所发生的错误。

1.4.2 测站检核

为防止在一个测站上发生错误而导致所测的高差不正确，可在每个测站上对测站结果进行检核，通常采用以下两种方法：

①变动仪器高法式在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差以上相互比较进行检核。即测得第一次高差后，改变仪器的高度（一般应大于10cm）重新安置，再测一次高差。两次所得高差之差不超过容许值（例如图根水准测量容许值为±6mm），则认为符合要求，并取其平均值作为最后结果，否则必须重测。

②双面尺法事指仪器的高度不变，而立在前视点和后视点的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互比较进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数（加常数后）之差，以及两红面尺高差与黑面尺高差之差，均在容许值范围内，则取其平均值作为该测站观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。

1.4.3 成果检核

测站检核只能检核一个测站的观测数据是否存在错误或误差超限，但有些误差，例如在转点时转点的位置被移动，测站检核是查不出来的。此外，由于温度、风力、大气折光等外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有可能使高差总和的误差积累过大而超过规定的限值。因此，还必须进行整个水准路线的成果检核，以保证测量资料满足使用要求。

1.4.4 内业观测成果的计算与分析

核对和复查外业观测成果与起算数据；验算各项限差，在确认全部符合“规定”要求时方可进行计算。观测值中的超限误差，除在观测过程中严格作业、认真检核随时予以排除外，在变形分析中通过检验将判定含有粗差的观测值予以剔除。各期的平差计算采用统一的起算数据。平差计算采用计算机条件法严密平差；内业计算观测成果计算和分析中的数字取位符合下列要求：沉降值精确到0.01mm，高程精确到0.01mm。

1.4.5 技术要求

沉降观测点在建筑物施工过程中由我方埋设好统一制做的沉降观测标志点，标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暧水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，埋设于±0.0（如±0.0与室外地平不一致，则按室外地平）以上约0.2m的位置。本次共布设10个沉降观测点。沉降观测点与工作基点、基准点构成沉降监测网，按二等水准测量的要求进行精确测量。

二、平面位移观测

2.1 观测点的布设

在基坑四周边沿处做A、B、C、D、P、E、F、G、H、I、J、K、L，M、N、O共计十六个观测点。

东侧护坡壁上从F点垂直向下四米在护坡桩上打一钢钉编号为F'；从F'再向下四点五米处打一钢钉编号为F''。东侧护坡壁上G和H两点如F点一样实施。

2.2 观测方法

在基坑上口西北处做JZ2为基准点，在JZ2点架设拓普康全站仪，以远方的高楼上的避雷针或者旗杆为零方向，分别测量A、B、C、D的角度和JZ2点至A、B、C、D各点的平距，用三角函数计算出各点至测站和零方向的垂距。再分别测量B'、C'、D'和B''、C''、D''的角度，算出平距。

在基坑上口西南处做JZ3为基准点，在JZ3点架设拓普康全站仪，以远方的高楼上的避雷针或旗杆为零方向，分别测量J、K、L的角度和平距，用三角函数计算出各点至测站和零方向的垂距。再分别测量J'、K'、L'的角度，算出平距。

在基坑对面的高楼内七层楼梯间靠窗户的地面上做JZ4基准点，架设拓普康全站仪，以远方的高楼上的天线竖线为零方向，分别测量M、N、O三点的角度和平距，用三角函数计算出各点至测站和零方向的垂距，在分别测量M'、M''、N'、N''、O'、O''各点的角度，计算出各点至测站和零方向的垂距。再分别测量E、F、G、H、I五个点的角度和平距，测量F'、F''、G'、G''、H'、H''的角度，用三角函数计算出各点至测站和零方向的垂距。本次观测计算基本完成。第二次观测计算的数据减去第一次观测计算的数据，就是本期的位移量。

2.3 观测成果

从初次观测直至基坑内建筑物出地平面结束，各个观测点的累计位移量向甲方和监理提交报告书和时间、位移量曲线图。如果期间有比较大的位移情况及时向甲方和监理书面报告，以免造成不必要的损失。

参考文献

[1]张正禄，工程测量学[M]，武汉：武汉大学出版社，2002

[2]《建筑变形测量规程》（JGJ 8-2007）

[3]《国家一、二等水准测量规范》（GB90204-92）