沉降观测在信阳市中乐百花酒店B座沉降观测中的应用

王合群

[摘要]时下城市建筑越来越高，沉降观测做为对建筑施工过程中楼体和基础稳定性的监测伴随建筑施工全过程。沉降观测的重要性是能及时掌握建筑物各部位的沉降情况，分析沉降规律，预报沉降趋势，保证建筑安全，还可根据所掌握的沉降观测数据，验证有关地基结构设计的理论和参数的准确性与可靠性，同时作为检查分析和处理有关工程质量的依据。

[关键词]高程基准点；观测点；沉降观测；数据处理

1沉降观测的准备

以信阳中乐百花酒店B座沉降观测为例，该建筑工程抗震设防烈度为6度，框架结构，地下2层，地上26层，采用桩基础，属高层建筑。依建设方信阳中乐百花置业有限公司的要求，对此楼进行楼体沉降观测。

1.1沉降观测精度的确定

确定合理的观测精度是沉降观测的重中之重，精度过高测量工作复杂、费用高；而精度过低误差大又会增加沉降分析的困难，甚至会得出不正确的结论。制定沉降观测的精度取决于沉降量的大小、速率、仪器和方法所能达到的实际精度、以及观测目的等。一般来说，如果观测是为了变形值不超过某一允许的数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于允许变形值的1110-1/20，如果是为了研究变形的过程，则其误差比上面这个数值小的多，甚至应采用测量手段和仪器所能达到的最高精度。允许变形值的大小一般由设计单位提出或遵循有关规范确定。

根据建筑变形测量规范的要求，建筑变形主要包括沉降、位移和特殊变形测量，建筑变形测量的精度适用范围见表l。本次变形测量级别采用二级，

1.2仪器设备的准备

观测级别应与仪器设备及观测设施条件相匹配。本次沉降观测采用索佳SDL30m數字水准仪，标尺为RAB码铟钢水准标尺，每公里往返测高差中数标准差为±0.3mm，相当于DS05仪器，并采用随机数据处理软件。

1.3高程基准点、工作基点、沉降观测点的布设

高程基准点是沉降观测高程的起算点，应选在变形影响范围以外且稳定、便于长期保存的地方。在建筑区内，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑基础的深度。沉降量的计算和比较与选择的基准有关，不同的基准点对应完全不同的位移场。沉降观测应首选固定基准，固定基准必须要有固定不变的基准点，基准点应不少于3个。根据中乐百花酒店B座所处的地理位置，设计高程基准点3个为K1、K2、K3。3个高程基准点位于中乐百花酒店B座主体建筑物以北800米外。工作基点是为便于观测沉降点而布设的控制点，与基准点一起构成沉降观测的高程控制网。工作基点一般应埋设在坚固的地基上或设立在永久的建筑物上，工作基点与基准点之间宜便于进行水准测量，以便定期进行复测和进行稳定性分析。当测区较小时可不设工作基点，直接从基准点引测。沉降观测点应布设在能反映建筑沉降的关键部位，主要设置在楼体的四角、大转角、外墙周边、沉降缝两侧等关键承重部位。沉降观测点的埋设位置通常由设计单位在各自的施工图分册上设定，本次沉降观测共设置观测点18个，点名为A1-A18。点位设置用冲击钻在水泥柱上打孔，然后用手锤将观测点固定部分打人孔内，安好测点，再用水泥砂浆填实并且做好明显标志。点位高出建筑物地坪30-50厘米，标志形状为勾型锥尖向上，尖头离水泥柱不少5厘米。观测点的正上方2，5米及附近2米的范围内不得有障碍物，以便沉降观测进行。

2沉降观测

2.1观测前的仪器校正

沉降观测使用的水位仪、水准尺在项目开始前和结束后应进行检验，项目进行中也应定期检验。当观测成果出现异常，经分析与仪器有关时，应及时进行检验与校正。检验后应符合下列要求：对用于特级观测的仪器、i角不得大于10″；对用于一、二级水准观测的仪器，i角不得大于15″：对用于三级水准观测的仪器，i角不得大于20″。补偿式自动安平水准仪的补偿误差绝对值不得大于0.2″：水准标尺分划线的分米分划线误差和米分划间隔真长与名义长度之差，对线条式因瓦合金标尺不应大于0.1mm，对区格式木质标尺不应大于0.5m。

2.2观测过程及精度要求

沉降测量基准点的标石、标志埋设后，应达到稳定后方可开始观测。稳定期应根据观测要求与地质条件确定，不宜少于15d。高程基准点和工作基点应构成沉降观测控制网，用于对沉降点的长期观测。基准点和工作基点应定期复测，复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定，在建筑施工过程中宜1-2月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。使有数字水准仪观测。测前应进行预热，观测前半小时，应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致。设站时，应用测伞遮蔽阳光。应避免望远镜直接对着太阳，并避免视线被遮挡。仪器应在其生产厂家规定的温度范围内工作，振动源造成的振动消失后，才能启动测量键。当地面振动较大时，应随时增加重复测量次数。每测段往测与返测的测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器。在同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向。均应为旋进。对各周期观测过程中发现的相邻观测点高差变动迹象、附近建筑基础和墙裂缝等情况，应做好记录、并画草图。对超出规范规定限差的成果，均应先分析原因再进行重测。当测站观测超限时，应立即重测，当迁站后发现超限时，应从稳固可靠的固定点开始重测。

基准控制网和观测网精度要求见表2。

2.3观测周期的确定

根据编制的工程实施纲要和确定的观测周期，首次观测应在观测点安装稳定后及时进行，首期观测两次，取其平均值作为最终成果。以后每隔1个月或每建4层观测一次，连续观测，直到楼体主体封顶；楼体主体封顶后观测一次，以后每隔3个月观测一次，6个月为止。如果观测期间有特殊情况，则根据需要进行调整。

2.4沉降观测

本次控制网采用一等水准要求施测，观测网采用二等水准施测。高程基准点K1-K3之间采用闭合环往返水准观测，以K1假定高程为100米作为基准，计算其余基准点高程，水准闭合环连续观测4次，按平差4次水准观测成果，求算3个高程基准点高程，以此成果作为本项目的高程基准点起算数据。沉降观测点的施测方法是采用水准闭合环往返测量，每次观测时都要采用同一路线，高程基准点和沉降观测点连成1个水准闭合环，起、止于K3，同时固定测站点位，偶数站闭合。每次观测应记载施工进度、增加荷载量，建筑物倾斜、裂缝等各种影响沉降变化和异常情况。

3数据处理

3.1观测数据处理与误差统计

数据处理应在野外各项限差符合要求后采用随机软件进行往返高差不符值和环线闭合差计算，符合限差要求后，再计算各观测点的高程。通过首期观测成果和以后每期观测值比较，计算出各观测点相邻周期的沉降量及累计沉降量、最大沉降量、平均沉降量等，分析沉降数据并进行预报。第1次至第7次观测的闭合水准路线的闭合差分别为3.08mm、2.05mm、0.5mm、1.5mm、0.43mm、0.08mm、0.08mm。沉降观测统计表如表3，

3.2观测成果图制作

根据每个观测点的沉降情况可制作某点随时间变化的沉降曲线图，根据各点位的平均沉降量，可制作楼体的平均沉降量图。如图l、图2所示。

3.3穩定标准求算

沉降稳定标准应由沉降量与时间关系曲线判定，对重点观测工程，当最后三次观测中每次沉降量均不大于2根号下2倍测量中误差，则认为已进入稳定阶段。建筑物安全登记二、三级多层建筑和高层建筑以沉降速度小于0.020-0.040mm/D，可认为已进入稳定阶段。本次沉降观测工程18个沉降观测点累计沉降量平均值为4.76mm，沉降总天数为261天，沉降速率为0.018mm/D，达到了稳定标准。

3.4沉降结果分析预报分析

中乐百花酒店B座的沉降主要来自建筑本身的重力。根据变形观测平差计算结果分析，最大沉降值为东D号点的6.85mm，最小沉降值为北16号点的3.44mm，平均沉降量为4.76mm，累计日沉降量从各观测点累计沉降量统计表中看到，各点累计沉降量差别不大，说明信阳市中乐百花酒店B座为整体均匀下沉。根据历时9个月的7次沉降观测结果，信阳市中乐百花酒店B座基础稳定，沉降量较小，且均匀下沉，满足设计要求，可进行下道工序。

4结束语

为充分发挥沉降观测在施工中的监控和指导作用，沉降观测应注意以下几个问题：

1）沉降观测属精密测量，基准点、工作基点、沉降观测点的保护尤为重要，基准不准，将导致成果的不可靠。沉降观测点人为扭动、挤压将导致分析结果错误。因此，点位布设后，除加强保护外还应定期复测。

2）沉降观测要遵循“四定”原则，即作业人员相对固定；所用仪器、设备固定：每次观测路线固定：沉降观测的作业程序方法要固定，尽量减少不确定因素造成的影响，保证观测结果的一致性、真实性、可比性。

3）仪器要经法定计量检定单位进行检定和核准，确保观测质量。在每次作业前，要对数字水准仪的i角进行检测，其值不得大于15″每站各项限差符合要求，超限后立即重测，

4）观测时尽量做到在较短的时间内一次性完成，各周期应根据工程进度情况必须按时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。

5）沉降观测点的沉降量有较大变化时，一定要查明原因，是属正常沉降，还是其他因素造成，应做出符合实际的预测预报。

[责任编辑：杨玉洁]