塔里木大学工科楼沉降观测实践与分析

彭海峰，杨明豪，南 斗，高 杨，张新东

（塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆阿拉尔 843300）

随着我国建筑业的发展，各种工业与民用建筑越来越多，由于修建了建筑物，改变了原有地面的状态，对地基施加了一定的压力，导致地基变形。其中最主要的是地基的沉降，特别是不均匀沉降，过大的不均匀沉降会危及建筑物的安全。沉降观测频率施工期及使用期不同，施工期一般按加载情况进行，常见的为每层施测1 次；使用期一般定期观测，竣工前3 年一般每年测量2～4 次，之后每年观测1 次，直至沉降达到稳定。

1 工程概况

塔里木大学地处新疆阿拉尔市，塔里木盆地西北边缘，天山褶皱带南部。属于冲洪积细土平原。塔里木大学工科楼始建于2006 年，根据现场原位测试，地基第1 层粉土，密度为稍密，承载力特征值100kPa，中间层是粉质粘性土，密度为稍密，承载力特征值100kPa，第3 层为细砂，松散稍密，湿度饱和，承载力特征值110kPa。整体3 层，局部4 层，建筑面积12000m2。2008 年5 月竣工并投入使用，自2019 年起，发现局部梁有细小裂缝，并伴有墙体部分裂缝，为检验工程安全性，立即进行沉降观测。

2 沉降观测方案制定

2.1 沉降观测控制网与基准点的设计

沉降观测控制网一般依托施工控制网建立，工科楼因建设时间已久，施工控制网无法恢复，采用在校园控制的基础上建立，二等水准测量的进行校核，精度达到二等水准测量精度要求。高程基准点设在工科楼四周，设置4 个基准点，各基准点间通视，间距50～80m，水准点按二等水准点的要求埋设混凝土，每半年进行校核，精度符合同家二等水准测量规定。

2.2 沉降观测点的埋设

为了准确及时反映建筑物的沉降大小，沉降的观测点应选择在沉降量最大并且便于观测的位置，按要求埋设观测点。一般建筑物上设置的观测点要整体均匀、前后左右对称，相邻点之间距离不宜过大，一般15～30m。如设计时在图纸中对沉降观测点的位置进行规划，可按图纸规划进行布设。设置的观测点要注意在施工的各个阶段不被破坏及覆盖，并便于各个施工阶段的观测，特别是装饰装修阶段，观测点要能保证长期连续观测。

工科楼整体为框架结构，中间3 层，南附楼3 层，北侧附楼4层，沉降缝调在层高变化处。观测点根据变形测量规范，布设在柱的基础上及沉降缝附近，共布设14 个观测点，分别记为测点1—测点14；观测点一般采用埋石或钢钉，确保牢固稳定，观测期间不受外力及外界环境影响。

2.3 观测周期

沉降观测必须严格按拟定的时间实施，不能漏测或过时补测，以保证通过观测得到真实可靠的沉降规律，绘制沉降-时间规律曲线。观测周期一般按施工阶段设置，竣工后一般每年数次直至沉降稳定为止，如发现大量沉降或裂缝，应及时观测。方案确定后，应严格按规定的周期进行施测。

本项目前期每周2 次连续观测，发现沉降稳定后改每月1次。沉降观测历时长，次数多，为了保证观测成果的连续性、准确性、可对比性，保证每次观测结果的可比性，使观测结果更真实。观测时要注意选择好的天气，避免光线直射，气温不宜过高，瞄准时要严密消除视差，气泡精确附合。读数要严格按操作规范进行，读数多次或红黑尺面取平均值，前后视最好采用同一把水准尺，以减少刻划误差；水准尺要带气泡或用三角架立尺。

2.4 观测方法及精度

沉降观测对精度要求比较高，为了真实、准确地反映建筑物的沉降情况，克服观测误差的影响，水准测量一般使用精密水准仪进行实施，水准尺也应使用精度高的铟合金尺。使用铟合金尺有困难的情况下，可以使用木制直尺，尽量不使用塔尺，如必须使用也只使用第一段。仪器应使用经过检验的仪器，每次使用前应进行枪术，发现问题应及时进行校正。操作人员必须是经过专业训练与学习的技术人员，应熟练掌握仪器操作及观测方法和程序，能针对具体工程特点，采用最适宜的观测方案，正确处理误差并进行平差计算。

表1 观测时间实施

本项目采用三等水准测量的方法，将各观测点组成闭合水准路线观测。

为保证原始观测数据的可靠性，记录、计算均符合相应规范要求，步步有校核，记录可采用人工记录，如果使用电子水准仪，也可采用电子记录，因数据计算简单，可将原始数据录入或把电子观测记录导入EXCEL，进行数据的计算、检验与汇总，并进行平差，确保成果的整理与计算真实、有效。

3 观测结果

基准点及观测点布设完成后，自2019 年7 月10 日开始观测，每周观测2 次，9 月后每月观测1 次，至2020 年12 月1 日，共观测31 次，历时518d。每次观测时间如表1 所示。

统计各观测点观测结果发现，各观测点沉降量均很小，测点1累计沉降曲线如图1 所示。

图1 测点1 沉降曲线

由图1 可知，测点1 自2019 年9 月1 日观测开始，几乎未发生沉降，518d 累计沉降量不足1mm，沉降速度为0.0019mm/d，测点1 处于沉降稳定阶段。

汇总14 个观测点，如表2 所示。

由表2 可看出，各点均已处于稳定期，没有明显沉降，没有明显不均匀沉降。

4 结论分析

因塔里木大学工科楼梁发现裂缝及部分墙体出现裂缝，通过对工科楼进行沉降观测，得出如下结论：

表2 沉降观测汇总

（1）各观测点没有明显沉降，沉降速率远小于0.01mm/d，各观测点处于沉降稳定期。

（2）各观测点相邻点沉降差较小，均小于1mm，观测期内未发生明显不均匀沉降。

（3）工科楼梁及墙体部分裂缝可排除不均匀沉降因素，不影响建筑物安全。

（4）横梁裂缝及墙体裂缝，经裂缝测量发现，自2019 年8 月至2020 年12 月，墙体裂缝宽度未发生明显变化；梁裂缝只是表面裂缝，深度未达保护层，未见钢筋裸露。

（5）专家对工科楼进行安全评估，建筑物安全，无须采取工程处理措施。