高层建筑物沉降观测技术及其应用实践研究

牟剑伟

【摘  要】为了防止建筑物在建设施工和使用过程中，因其基础的不均匀沉降量或沉降速率过快而导致建筑物主体结构的破坏或影响建筑物的安全性和正常使用寿命，应采用沉降观测方法对高层建筑在施工过程中的沉降量进行动态监测。本文论述了高层建筑物进行沉降观测的重要性和必要性，并结合实际阐述了高层建筑物沉降测量工作过程中的技术关键点以及有关问题的处理方法。

【关键词】高层建筑;不均匀沉降;应用;实践;沉降观测;

随着社会不断进步，高层及超高层建筑物越来越多，这些建筑物的全部重量和荷载都通过基础传给地基。在压缩性地基上，基础沉降超过一定限度就会导致上部结构的变形或开裂，严重时甚至危及建筑物的安全或影响其正常使用。在此情况下对建筑物沉降进行及时监测，是工程建设中一项必不可少的任务。这不仅对建筑物质量起到至关重要的作用，对建筑物的安全更起到一定影响。

1 高层建筑物变形观测意义

建筑物在施工和营运过程中，由于地质条件和土壤性质的不同，地下水位和大气温度的变化，建筑物荷载和外力作用等影响，导致建筑物随时间发生的垂直升降、水平位移、挠曲、倾斜、裂缝等，统称为变形。用测量仪器定期测定建筑物的变形及其发展情况，称为变形观测。高层建筑物沉降是变形观测一种表现形式。各种工程建筑物在其施工和运营使用过程中，都会产生一定的变形，如果这种变形在建筑规范规定限度内时我们可以认为是正常现象，但超过了一定的范围就会影响其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全，因此需要对施工中的重要建筑物和已发现变形的建筑物进行变形观测，掌握其变形量、变形发展趋势和规律，以便一旦发现不利的变形可以及时采取措施，以确保施工安全和建筑物的安全，同时也为今后更合理的设计提供资料。

2沉降观测特点

2.1观测精度高

由于沉降观测的结果直接关系到建筑物的安全，影响对沉降原因和沉降规律的正确分析，观测必须具有较高的精度。沉降观测的精度要求，取决于该工程建筑物预计允许沉降值的大小和进行观测的目的。一般来讲，如果沉降观测是为了确保建筑物的安全，则测量精度应小于允许沉降值的 1/10-1/20;如果是为了研究沉降的过程，则观测精度还应更高。

2.2重复观测量大

建筑物由于各种原因产生的沉降都具有时间效应，计算沉降量最基本的方法是计算建筑物上同一点在不同时间的坐标差和高程差。这就要求沉降观测必须依一定的时间周期进行重复观测。重复观测的频率取决于观测的目的、预计的沉降量大小和沉降速率。通常要求观测的次数，既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。

2.3数据处理严密

建筑物的沉降一般都较小，甚至与观测精度处在同一个数量级;同时，重复观测的数据量较大。要从大量数据中精确提取沉降信息，必须采用严密的数据处理方法。数据处理的过程也是进行沉降分析和预报的过程。

3高层建筑物沉降观测技术及其应用实践要点

想要确保高层建筑物的结构安全，就必须在开展施工工作过程中提高测量工作的准确性。一旦建筑物出现变形，并超出允许的范围内，就很容易直接影响到建筑物的正常使用。尤其是在不均匀沉降的影响下，就会直接威胁到建筑物的安全。因此，在开展建筑物的施工建设工作中，想要确保高层建筑的使用与安全，就要做好沉降的观测工作。

3.1 布设好沉降观测点

在布设沉降观测点的过程中，要确保可以准确地反映出建筑物发生沉降的特点，同时还要从实际的地质情况上出发。从实际上来说，标准的埋设位置要尽可能的避开暖气片以及电气开关等，同时还要与墙面以及地面等保持一定的距离。就桩基建筑来说，一般将监测点布设在桩基的上方处，如果桩基的间距相对较大，就要在桩间的横梁承重处布设监测点。

3.2 高层建筑沉降的测量

在对观测点进行组网观测的过程中，要尽可能的在基准点上进行观测，构成条件较多的附合网，以此来提高观测的条件，提高网的可靠性、对于一些初期观测来说，要尽可能的增加观测的次数，以此来保证成果的准确。在观测过程中发现存在异常的点位时，要做好重点的观测工作，同时还要进行深入的调查，结合好实际情况来给予准确的解释。由于变形观测点的点位是实时动态变化的，所以与地形以及工程控制测量等方面存在着较大的区别。因此，在进行观测工作的过程中要确保外业观测数据的准确。设备与人员的观测条件是相同的，所以在进行观测的过程中就要计算好各方面的数据，如果发现存在问题，就要及时做好返工处理。在进行施工阶段中，受到施工环境等方面的影响，使得观测的条件相对较差，所以在开展观测工作的过程中要结合好观测的条件，按照相关的标准与制度来进行，对观测的成果也要做好检验工作，以此来保证建筑物的正常使用[2]。

3.3其他技术实施要点

第一，沉降观测过程要遵循以下的流程，观测路线、程序、镜位和方法要固定。所使用各种仪器和相关的测量设备要保证运用的过程中观测稳定，能够适应各种不利的环境。沉降的观测基准点、被观测物的沉降观测点和工作基点的点位要稳定;在客观条件下要保证以上能够在最大程度上的准确性，尽量避免各类不稳定的误差。而且在测量这项流程中我们要进行多次测量，然后取平均值，这样才能保证测量的结果更真实，更能体现出测量的意义。

第二，关于沉降观测结果的处理我们记录时一定要保证数据的可靠性，并且在后续处理的过程中，要准确，要按照具体的公式，并查阅相关的资料后进行合理的计算。并对计算出的结果进行有效的汇总和整理，最终做好有效的整理工作。

第三，按照前两点做好，再查找可能遗漏的问题再施工。我们在对建筑物进行观测时一定要按照合理的流程和路线，最好用同一尺具进行前后视观测;我们选取观测的位置时要选取背光的地方，这样可以便于观察和测量，在具体的读数过程中，我们一定要等到各种设备稳定之后再进行细致的读数，而且要进行多次测量，来保证测量的精度，每次测量完后及时记录并进行反馈。如果经过定期检查，建筑物每天的沉降超过0.01m 時，我们要对工程进行停止，并进行重新审查，找到问题所在合理规划后再进行后续的施工。建筑物的沉降观测是一项长期的系统观测工作，为了保证获得资料的正确性，应尽可能地固定观测人员，固定所用的水准仪和水准尺，按规定日期、方式及路线从固定的水准点出发进行观测。

结 语

在高层建筑沉降观测中，其技术要求相对比较高，同时会花费很长的时间，并且很容易受到外界环境的干扰。所以在观测中，应严格根据相关规范要求进行观测作业，尽可能的将各种影响因素降到最低。同时，在观测中，应该对基准点以及沉降点进行合理的布设，并且通过精确的观测得到准确的数据，将高层建筑的沉降情况进行准确的反应和预测，对高层建筑物的形变进行监控，从而保证人民的人身、财产的安全。

参考文献：

[1]沈铖，胡晓芙.浅谈高层建筑沉降测量技术及质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2014（13）：52-55.

[2]郑茂华.浅谈高层建筑沉降测量技术及质量控制[J].城市建设理论研究（电子版），2013（02）：78-79.

（作者单位：玉林市勘察测绘设计研究院）