高层建筑物沉降观测及形变分析

张潇

摘 要：近年来，随着人口的增长与城市的发展，我国城市人口越来越多，用地面积越来越大，而城市土地资源又有限，所以为了满足城市现状，出现了越来越多的高层建筑。高层建筑虽然在很大程度上解决了城市土地资源紧缺问题，但是其的施工难度却比一般建筑要大很多，施工中遇到的问题也较多。比如高层建筑物往往会产生一定的沉降，从而引起裂缝、倾斜等问题，影响到建筑物的正常使用。本文主要针对高层建筑物沉降观测及形变的相关问题进行了分析。

关键词：高层建筑物；沉降；观测；形变

当今时代，由于城市化进程的不断加快，耕地面积日益减少，导致高层建筑物不断增多。但高层建筑物容易产生沉降，尤其是不均匀沉降。沉降轻者会使建筑物发倾斜或出现裂缝，重者则可能会引起更加严重的安全事故。

因此，为了保障高层建筑物的安全，必须要在施工过程中采用有效的沉降观测技术来指导其合理施工、控制其质量水平。对此，笔者主要针对高层建筑物沉降观测及形变的相关问题进行了分析。

一、高层建筑物沉降观测的特点

若想及时有效地观测到高层建筑物的沉降情况，一般需要在高层建筑物工程的基础施工阶段就布设好沉降观测点；而对于在基础施工阶段没有布设沉降观测点，又需要进行沉降观测的，则需临时布设。但在基础施工阶段布设沉降观测点时，有时无法顾及到沉降点周围。若前期施工现场混乱，杂物堆放物过多，则可能会压盖或碰撞到基础沉降点。其次，现场施工环境往往较乱，人员流通频繁，各个工序的施工人员也不尽相同，因此容易在交接协调过程中出现问题。基于以上种种因素，沉降的观测必须要及时，否则将会丢失某些沉降数据。

总体来说，高层建筑物沉降观测具有以下几项特点：观测环境复杂、沉降点点位易受破坏、观测工期较长、数据处理繁琐以及观测是实时和不可逆的。

二、高层建筑物沉降观测的基本流程

高层建筑物沉降观测的基本流程一般为：准备观测所需的仪器设备和材料-布设观测基准点-布设工作基点-布设沉降点-进行沉降观测-分析沉降数据。对于高层建筑物来说，在埋设沉降点之时需要特别认真和仔细，不要出现任何差错。

其次在进行沉降观测之时，通常需要先埋设基准点和永久沉降点，另外有时还可能需要根据现场情况而布设基础沉降点、工作基点、联系点以及检查点等。沉降观测的起始控制点就是基准点，它的埋设必须要选择安全、稳定、可靠及方便的位置。基准点的具体埋设位置及数量的确定必须要根据施工现场的实际条件而定，一般基准点的高程系统要与高层建筑物本身的高程系统相一致。

再者，在高层建筑物工程基础施工阶段布设基础沉降点及永久沉降点之时，也要根据建筑物的实际规模、结果及当地地质条件等因素而确定点的个数。沉降点位置的选择应充分考虑到通视条件，尽量选择大转角、四角、承重墙、承重柱、裂缝两边、沉降缝两边、轴线上以及中心点等处，避免选择在转点、阳台上、非承重墙及承重柱的地方。

若要在地下室埋设永久沉降点，最好是先在地面上布设两个与永久沉降点位置相对应的工作基点，以作为地上基准点与地下沉降点之间的连接过渡点。

三、高层建筑物沉降观测的案例分析

（一）工程概况

某高层建筑工程项目设计为地上15层、地下1层，桩基主要采用的是预应力混凝土管桩，上部主要是采用的钢筋混凝土框架-核心筒的结构类型。按照当地政府要求，根据设计图纸及沉降观测要求，参照有关规范，为该工程项目设计了一个沉降观测方案。

（二）观测精度要求

针对该高层建筑工程项目的实际情况，按照高层建筑物沉降观测一级精度要求来实施观测。采用精密水准仪及2m铟瓦合金标尺，按照二等水准测量要求实施观测。

（三）观测周期

对该高层建筑工程项目进行沉降观测，检测分两个阶段进行。第一个阶段是在工程施工期间，每施工完一个楼层就进行一次观测；第二个阶段是在主体结构施工完毕封顶后的一年内，每隔两个月进行一次观测。若在最后一百天内发现建筑物的沉降速率<0.02mm/d，则可停止观测。

另外，若在施工阶段的观测中发生了沉降异常状况，或出现了地震、大降雨等情况，则应及时向相关部门通报。

（四）形变分析

在施工期间的第三次和第五次观测中发现，部分观测点出现了较大的不均匀沉降，第三次观测中的ZL07和ZL08两个观测点尤为明显，第五次观测中的各个观测点都比较明显；而在之后的观测中，各个点的沉降量都比较稳定，没有再发现较大沉降。

在主体结构施工完毕封顶后一年内的观测中发现，第一次出现了最大幅度的沉降，而在其后的观测中各点沉降量逐渐趋于稳定。在最后一百天内的观测中，发现建筑物的沉降速率均<0.02mm/d，认为该建筑物符合沉降要求。

四、结语

高层建筑虽然在很大程度上解决了城市土地资源紧缺问题，但是施工难度与一般建筑相比，要大很多，施工中遇到的问题也相对较多，尤其是高层建筑物的沉降问题。为了保障高层建筑物的安全，必须要在施工过程中采用有效的沉降观测技术来指导其合理施工、控制其质量水平。

现如今城市中的高层建筑物越来越多，而鉴于高层建筑物容易发生沉降问题，所以必须要重视对其的沉降观测，认真分析数据和形变，以保障高层建筑物的质量安全。

参考文献：

[1] 包雍卿，崔马军，黄岳林，高浩.高层建筑物沉降观测及形变分析[J].测绘与空间地理信息，2012，11：220-222.

[2] 钟晓霞，许武成，刘承栩.高层建筑沉降观测技术及数据分析探讨[J].科技视界，2016，10：195-196.

[3] 刘国平，刘莉君.高层建筑物中沉降观测技术应用的探讨[J].科技资讯，2007，02（23）.

[4] 刘兵.高层建筑物形变监测技术分析[J].新疆有色金属，2009，02（15）.