高层建筑物沉降观测技术方案设计及其变形分析

张凡锋++曾庆华

摘 要：在高层建筑物沉降观测技术方案和变形分析的设计中，要着重考虑建筑物在建设和使用过程中的稳定性、在总体观测监测中的沉降变形情况，然后根据监测数据制订对应的解决方法和措施。同时，根据这些数据进行相关分析和研究，保障高层建筑物的稳定性。介绍了高层建筑通用的沉降观测技术和变形监测流程，并提出了相应的要求。

关键词：沉降观测；变形分析；高层建筑物；测量数据

中图分类号：TU196+.1；TU196.2 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0070-02

随着社会的不断发展，城市建筑物的楼层也在不断变化，这就对建筑施工技术提出了更高的要求。要保证建筑物在正常使用年限间不出现问题，保证建筑施工时的安全和建筑完工后的使用安全，就需要相关人员在建筑施工和使用建筑的过程中，对高层建筑物进行沉降观测，并对其数据进行变形分析，以保障建筑物的质量，否则，将会因为沉降变形而引发建筑物安全问题，甚至还会出严重的建筑物质量问题。

1 准备工作

1.1 水准仪

在高层建筑物沉降观测的过程中，要求使用精密的水准仪，以满足其高精度的要求。随着建筑物荷载力的增大，会在沉降观测时产生数据误差，使用精密水准仪可以有效减小测量数据的误差。

1.2 水准尺

要使用高精度铟合金水准尺。在沉降观测的数据测量过程中，由于环境状态的变化会使数据产生误差，而高精度铟合金水准尺能够适应环境的变化，不会对测量数据产生影响。但是，如果观测设备不到位，只能使用一般的塔尺时，建议使用塔尺的第一段标尺，以保证测量数据尽可能精确。

1.3 专业操作人员

在对高层建筑物进行沉降观测时，操作人员应具有较强的专业能力，接受过专业的理论学习和技能培训，能够熟练使用需要的仪器和设备。在面对不同的建筑物时，要根据它们各自的特征随机应变，采取最优策略观测，并且要保证在每次的观测任务中都能够取得精确的数据值，不会出现较大的偏差。

2 设定建筑物的观测周期

将两次观测任务实施的间隔时间视为一个观测周期。在面对观测周期设定的问题时，要有严谨的时间观念，不能随便打乱周期，应该有固定的流程。在安排周期时，第一次观测要按照计划的时间、地点完成，然后根据施工进度和工程情况进行之后的测量。在高层建筑物沉降周期测定过程中，将每升高一层或固定几层视为一个周期，严格按照周期测定。

3 设定建筑物的沉降观测点

为了保证每次观测数据的精确度，观测沉降点的安排就尤为重要，必须设立在最能观测到沉降情况的位置。对于建筑物沉降观测的观测点，要对称安排，不论是横向还是纵向，每个观测点的间隔距离以15～30 m为宜，而且必须均匀分布，要在建筑工程设计初期就专门安排、布置观测点。从观测点的使用角度讲，它是贯穿于整个施工工程的，无论在任何情况下，都不能影响到沉降观测点，否则，周期性的观测数据和观测结果就失去了意义。

4 沉降观察的原则

为了尽量从主观、客观和其他各方面减少观测错误，避免观测误差的存在，保证整体数据的准确性和有效性，应当遵守以下原则：①要固定三个点的位置——沉降观测安排的基本定位点、操作时设备的放置位置和测建筑物的沉降观察检测点；②在观测过程中，所使用的仪器与设备要统一，要保证数据的收集是正常、稳定的；③在持续的观测过程中，要确定观测操作人员；④观测时的环境与周围的基本状态要一定；⑤观测中的路线设定与镜位要固定。我们将这五点合起来称为“五定原则”。

5 使用仪器的原则

在沉降观测前，所使用的仪器必须用固定的计量单位对其进行严格的检测，如果发现有问题要及时校正，在确定各项指标和设备性能没有问题的情况下才能使用。观测的最佳状态是使用同一台仪器观测，保证得到数据的稳定性和准确性。

6 精度设置与数据整理

在不同建筑物的沉降观测过程中，要根据建筑物的不同特点、不同情况设置不同的沉降观测精度等级。一般情况下，没有特别的精度要求时，采用二等水准观察测量标准就可以满足大部分建筑物的沉降观测要求。在数据整理方面，要保证沉降的原始性数据真实、可信；在没有误差的情况下，要认真、严格、准确地记录相关数据，并且在计算时一定要保证每一步都有专人校对、审核。

7 技术方案设计和变形分析的要求

在技术方案设计中，不同建筑沉降观测的等级和精度要求不同，应该根据工程的规模、周边环境和沉降量来确定。同一个区域或者同一个建筑物，根据沉降量和工程速度的变化，可以在不同的时期采用不同的精度标准。在沉降观测时，可以采用几何水准测量方法，也可以采用静力水准测量方法。每一个周期观测完成后，可以提前总结周期或阶段性成果，及时分析、改进其中存在的问题。在整个工程结束后，最终完成一个沉降观测结果和变形分析。

在建筑物的沉降观测中，应测定建筑物及其地基的沉降量、沉降差和沉降速度。沉降观测点的分布应能够全面地反映建筑物的变形和地基的变形特征，并且要考虑周边的地质情况和建筑特点。

8 结束语

随着社会的不断发展，大范围的高层建筑施工越来越多，对周边地质的要求也越来越高。在实际的沉降观测过程中，一定要考虑到对邻近建筑物和环境的影响，所以，对高层建筑的沉降观测具有相当重要的意义。变形的安全数据监测是进行变形预测的必要、先决条件，是整个信息化施工的重要组成部分，对成功预测后期的建筑物变形具有重要意义。提前、准确地预测建筑物变形或变形发展趋势是变形测量的最终目标，所以，在实际工作中，要严格审核每一项数据，保证建筑物的使用安全。

参考文献

[1]伊晓东，李保平.变形监测技术及应用[M].郑州：黄河水利出版社，2012.

[2]丁宁.高层建筑物变形监测数据处理与分析[M].济南：山东建筑大学，2010.

〔编辑：白洁〕