浅析高层建筑沉降测量技术及质量控制

汪志民

【摘 要】高层建筑沉降是多种因素共同作用的结果，设计、勘查、施工、使用等多个环节都有可能导致高层建筑出现沉降，进而诱发墙体裂缝，缩短高层建筑的使用寿命。高层建筑体量大，结构复杂，做好高层建筑沉降测量工作，对确保高层建筑的垂直度和结构可靠性十分重要。主要研究高层建筑沉降测量技术和质量控制措施，分析了高层建筑出现沉降的原因，并对高层建筑高层建筑沉降测量技术和质量控制措施进行了分别讨论。

【关键词】高层建筑 沉降 测量

1 高层建筑沉降原因

1.1 地基处理不当

一些地质条件分布不均匀的施工区域，如果地基土软硬相差悬殊，天然基础不加处理直接施工高层建筑，可能会出现较大的不均匀沉降。因为地基土实际上并不是单一均质材料，而是在设计阶段进行了适当的简化，给出了理想化的设定，描述土层性质的压缩模量、密实度等参数可能存在着一定的误差，可能导致建筑施工中或者施工结束使用阶段出现较大的不均匀沉降。除此之外，如果基础区域基岩严重倾斜，压缩层厚度不均匀，会导致地基土压缩量差别过大，也有可能出现不均匀沉降。

1.2 施工不规范

施工质量问题导致的基础沉降在高层建筑中也比较常见，如施工方案不合理、施工操作没有遵循技术规范和标准、施工质量不达标、施工材料质量缺陷、既有建筑影响等都有可能会使高层建筑出现较大的沉降。

1.3 设计方案不合理

高层建筑基础应该处于安全的地质区域，不能位于断裂带、土坡边缘、河道等塌方、滑坡风险高的地段，如果高层建筑坐落在不良地质带且没有得到有效的处理，就有可能出现沉降和其他安全质量问题。

建筑工程施工规划工作不到位也有可能导致建筑沉降，例如一些建筑用地建筑物之间的距离过短，相邻基础之间的天然地基土附加力相互叠加，可能会使建筑出现倾斜，而且建筑桩基础施工可能会导致土层扰动，使既有建筑承载力下降。

1.4 基础形式不当

如果某一幢建筑使用了一种以上不同的基础结构形式，而衔接处理不当时，可能会使地基土出现严重的附加承载力不均，导致建筑基础刚度产生较大变化，从而出现沉降，甚至诱发结构破坏。在物化性质不均匀的地基上施工整体性较差的刚性基础，会在基础内部产生较大的附加应力，导致沉降和结构破坏，深厚饱和土、粉细砂基础密布振动沉管灌注桩打桩施工产生的超孔隙水压力会导致拔管时挤入软土、泥浆，使桩尖不规则、桩体缩颈甚至断裂，也会造成基础沉降。

2 高层建筑沉降测量与质量控制方法

2.1 沉降测量技术

2.1.1 场地沉降测量

施工单位正式施工开始之前布置控制点网，在施工过程中对场地沉降情况进行实测，采用竖向规划的方案整理场地，布置场地控制网，对基础定位、放线，作为计算填土和挖土工程量的依据。测量工作人员需要进行认真复测，重点校正施工方测设的方格网以及方格点标高。

2.1.2 沉降观测网点布设

建筑物沉降测量定位放线一般以测绘单位的红线桩位以及水准点作为依据，在拟建建筑场地附近现场引测平面与高程控制点，并以此为依据定位放线，测设标高，基坑开挖之后需要尽快恢复建筑物中线和轴线。与此同时，还要检查定位依据是否正确以及定位条件结合尺寸、控制桩位位置精度偏差是否在允许的范围内，同时复核平面控制网、高程控制网以及临时水准点测量成果。最后检查建筑四周尺寸、轴线间距，确保所有控制点保护措施都有效落实，并定期复测控制桩和控制网，确保沉降测量精度满足要求。

2.1.3 主要轴线沉降测量

（1）桩基沉降。高层建筑桩基础沉降一般使用极坐标法、直角坐标法进行测量，无论使用了哪一种方法，定位放样之前测量人员都应该对桩机定位坐标计算书进行复核，校验基准点以及控制线位置，监理方应该对施工方的放样定位过程进行全程跟踪。

（2）基坑。中高层建筑基础基坑开挖深度很大，开挖施工之前，应该首先按照设计方案和技术规范要求，基于平面控制网或者主控制轴线确定建筑大角轴线控制桩位置，画出基坑开挖边线，定出大角轴线控制桩。基础垫层施工结束，根据定出的大角桩位，在垫层上测设出主轴线、基础边线以及柱位线，自检合格通知监理方检查。

（3）基础。建筑基础沉降观测包括平面和高程两部分，平面测量是指在基础表面内引入外部控制点，重点控制放样误差以及轴线标志。高程控制是沉降测量的关键，基础施工结束，立即借助场地内高程控制点引测基础，首层基础施工结束，要定出±0.000m水平线，为上层施工提供标高控制依据。

2.2 高层建筑沉降测量质量控制方法

2.2.1 布置基准点

为了满足建筑基础整体沉降监测的需求，统一布置沉降监测网与局部沉降监测网，在施工变形影响区域之外设置基准点，远离软土路基、不良地质条件、既有地下构筑物、滑坡区域，同时为了方便观测，优先选择开阔地带。基准点埋设应该在建筑施工之前1个月进行，布置混凝土基本水准标石观测沉降，基准点应该埋设在建筑沉降影响区以外的原状土层上，并设置有效的保护标识，避开障碍物，方便观测和保存。

2.2.2 沉降观测点布置

合理的观测点布置是保证沉降测量精度的基础，要求布设的沉降观测点要能够将建筑物地基沉降特征全面的反映出来，所以选择观测点位置时应该充分考虑场地实际情况以及建筑结构形式特点。如砖墙承重高层沉降观测点布置间隔应该设置在8-10m左右，尽量布置在外墙大角、横纵墙接缝/中心以及沉降缝两侧，如果建筑物宽度较大，在内墙的适当位置也应该布置观测点。框架结构的高层建筑沉降观测点应该布置在柱基上部沿着横纵轴线方向，间距可适当放宽至10-25m。大跨度钢结构建筑布置点应该设置在邻柱或者隔柱上，便于绘制等沉降曲线和分析轴向变形，而建筑有片阀或者箱基础时，可沿横纵轴或者基础周边布置。

3 结语

高层建筑的不均匀沉降容易导致建筑墙体结构性裂缝，缩短建筑使用寿命，造成多种严重后果的质量问题，因此施工过程中需要做好沉降测量和质量控制工作，了解建筑沉降的实际情况，并给出有效的控制措施。

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