高层建筑物沉降监测与成果分析

王腾　麻超　尹江权

摘要：高层建筑物施工过程中，伴随地表建筑荷栽的增加、地下水位的下降，高层建筑物桩基存在不均匀沉降的风险，为有效监测施工与竣工期间的变化情况，工程实践中通常采用水准联测的形式，周期性采集监测点高程变化数据，并进行相应的数据分析，科学预测未来时段的高层建筑变化状态，本文就高层建筑物沉降监测进行分析，探究其沉降流程与形变规律，确保建筑物工程安全施工。

关键词：高层建筑物；沉降监测；成果分析

中图分类号：TU433 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-166-01

1高层建筑沉降观测的要求

1.1仪器设备。高精度测量工作中，不仅要采用高精度的测量仪器，而且对测量精度要求较高。此外，还需要采用与观测精度相适应的仪器附件。因而仪器及其附件，在经常使用过程中需做定期的检定。

1.2观测时间的要求。在基础荷载的作用下，地基土层的压缩是逐渐实现的，因此，基础的沉降量亦是逐渐增加的。相邻的两次时间间隔称为—个观测周期。沉降观测周期应根据建筑物（构筑物）的特征、变形速率、观测精度、工程地质条件和施工情况等因素综合考虑、并根据沉降量的变化情况作适当调整。

1.3沉降观测时需要坚持的“五定”原则。（1）沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点、点位要稳定。（2）所用仪器、设备要固定。（3）观测人员要固定。（4）观测时的环境条件基本一致。（5）观测路线、镜位、程序和方法要固定。

2监测工程概况

现某居住小区共计6栋高层建筑，主体结构17F-22F，均为后注灌注桩基础、框架剪力墙结构，为有效监督建筑物浇筑施工与封顶装修期间的桩基沉降情况，现从2014年11月至2015年7月开展周期性沉降监测工作。

3工程技术要求

工程沉降监测过程中，监测点位分为基准点、工作基点与沉降监测点，其中基准点与工作基点在小区域测绘中，采用《国家一、二等水准测量规范》与《建筑变形测量规范》作为技术标准，采用闭合环或附和线路形式，以二等水准标准进行基准点与沉降监测点间的联测。其施测周期与稳定性判定要求如下：

（1）主体施工期间自第3层起，每3层观测1次。

（2）主体结构施工完成后装饰施工期，预计装修期半年左右，按沉降速率随时间的递减规律，分别在施工完成后的第1月、第3月、第5月各观测。

（3）竣工交付使用后每半年观测一次，直至楼体稳定终止，即最后几期所测各点的沉降速率均应小于0.01-0.04mm/d，说明基础沉降已趋于稳定，即可停止观测，然后移交给建设单位。

4监测实施与成果分析

考虑该小区6栋高层建筑的情况，为便于工程实践分析，现选取其中的l号楼为例，进行沉降过程阐述与成果数据分析：

（1）沉降观测参考基准点。工程中在远离建筑物沉降区之外，埋设沉降观测参考基准点、工作基点3个，编号BM1-BM3，便于基准点几何水准联测，将参考基准点兼作工作基点使用，作为本项目的高程起算基准点，由此3点构成闭合基准网，经多次高程基准网复测成果表明，该基准点基准网稳定可靠。（2）沉降观测点。根据《建筑变形测量规范》的规定，并结合建筑物设计要求，沉降观测点选择在建筑物的四周和重要的承重部位、沉降缝和后浇带两侧，并根据楼体规模和沉降缝留置情况，共1#楼布设沉降观测点8个，点位分别置于建筑物四角及构建物中间部位，布点高度均为标准F1层±0之上0.3米处。（3）监测点数据采集。沉降监测点位高程数据采集中，以TrimbleDini03精密电子水准仪为主要仪器，三人一组以每增加3层为一周期，对1号楼进行数据采集，并利用Trimble Data Transfer传输至PC端，然后进行测站等权平差，提高水准线路观测的精度，最后将周期性观测数据汇总至电子表格，以便后期数据分析。（4）数据成果分析。将高层建筑物周期性采集的沉降数据进行统一汇总后，利用日期间隔与周期性沉降差值，求解单期沉降变化速率，以判定建筑物桩基变化情况，同时采用沉降总量一时间函数曲线，对比分析楼体特征点的沉降情况，进而判定是否存在不均匀沉降的问题。以1#楼J1A3点为例，其沉降总量一时间函数曲线图如下：

从各监测点数据分析看，主体施工期间沉降量不大，建筑物整体沉降相对沉降较为均匀，各点不均匀沉降差异量均在设计允许范围之内。

5结论

本文以某居住小区沉降监测工程为例，阐述了其基准点与监测点布设方式、作业标准与流程，并针对所采集到的沉降监测数据建立函数变化曲线，直观显示监测点的沉降变形规律，进而有效指导工程实践：为探究与分析建筑物的沉降变形规律，工程实践与科学研究中，多采用时间序列分析、灰色模型建模预测等方式构建沉降数学模型，对提高数据预测的精度具有重要意义。