建筑物主体的沉降观测精度探讨

常巧梅

（山西工程职业学院 山西太原030032）

1 引言

沉降观测是指定期地测量沉降体的变化量,从历次观测数据中整理、分析出沉降随时间的情况[1]。随着现代化城市的建设和国民经济的发展, 加快了工程建设的进程,并且对现代工程建筑物的规模、形状、难度提出了更高的要求。为了了解沉降，研究沉降发生的原因、变性特征以及变化规律，以便预报、预测、以及避免或尽可能减少损失，使得沉降监测的意义尤为重要。

对建筑物坚持长期周密的沉降观测, 可以检查出各种建筑物和地质构造的稳定性, 及时发现问题防患于未然。沉降观测的目的是监测建筑物在垂直方向的位移，以确保建筑物及其周边环境的安全[2-3]。沉降的产生主要受建筑物地基的工程地质、水文地质、大气温度以及建筑物本身的荷重、结构形式等因素影响。现以一个在建建筑物主体项目的沉降观测为例，研究沉降观测的具体实施过程，结合沉降观测的数据计算沉降量，绘制沉降曲线，从而综合判断沉降是否进入稳定期，并分析沉降观测的精度要求，判断沉降观测趋势，为施工提供技术保障。

2 工程概况

在建项目位于太原市长风商务区，北临长兴北街，西为新晋祠路，南面是长兴南街，东靠长兴路，总建筑面积约33.8 万m2。主体为地下二层地上六层的一站式高端购物体验中心，其中地下二层为车库，地下一层至六层为商业，地下一层和地上二、三层局部设置夹层作为停车库。建筑高度约为40m，屋顶部分为钢结构采光窗和雨棚。主楼建筑物地上六层，地下两层，独栋主力店地上三层，地下两层。主楼结构形式框架-剪力墙，独栋主力店结构形式：钢框架结构。基础形式：灌注桩+防水板；设计使用年限50 年；建筑结构的安全等级为二级。

为确保建筑物安全，及时为工程建设方提供准确的变形资料，确保工程质量，现需要对该建筑物主体进行沉降观测。依据《项目岩土工程勘察报告》（详勘），支护范围内主要是杂填土、粉土、粉砂、细砂。勘察期间实测稳定水位标高介于地面下7.5m-6.5m。

3 基准网的布设与测量

3.1 高程基准网布设

依据已经审批的《沉降观测方案》里高程基准点布设要求，延用基坑监测时布设的基准点J1、J2、J3、J4，J1、J2、J3 位于西侧新晋祠路路东，西干渠附近，J4位于长兴南街与长兴路交叉口。

3.2 高程基准网联测

在监测期间进行复测，用电子水准仪(Trimble-DiNi03)配一对3m 铟钢尺，以基准点J1 为起始点，该点高程为779.35016m。按照二等水准测量技术要求[4]，将基准点J1-J4 组成闭合水准路线进行测量，在外业数据符合二等水准限差[3]的基础上，用同济大学水准平差软件计算出J2、J3、J4 的高程值。

在沉降观测期间，对基准网进行了4 次复测，复测时间及复测结果见表1：

表1 基准网复测结果表 单位（m）

根据本次复测数据与上次数据之间的差值，通过组合比较的方式对基准点的稳定性进行了分析判断，所有水准基点在观测期间均稳定可靠，未发生任何失稳现象。

4 变形监测点位布设和测量

4.1 监测点的布设和测量

沉降监测点布设依据实际建筑结构，考虑实际变形情况选取，主体共布设266 点，观测12 次。点位分布如图1 所示。沉降观测点采用隐蔽螺旋式埋设方法，用电锤在墙体上打孔，并用打气筒将孔内吹干净，然后将监测点放入孔内，并用植筋胶固定，埋设高度高于-1 层车库室内地坪0.2-0.5m。制作示意图如图2 所示。

图1 建筑物主体沉降观测点位分布示意图

图2 沉降观测点埋设示意图

依据本次沉降观测精度要求，沉降观测基准网观测级别为二等，观测点测站高差中误差±0.5mm；沉降观测网级别为二等，观测点测站高差中误差±0.5mm；高程系采用独立高程系。每次外业观测工作结束后，将仪器中的外业观测数据下载到计算机后，用Adjust Level 水准网平差软件进行平差，计算各点的高程和精度，如果平差后观测点测站高差中误差不在±0.5mm 范围内，则立即返工重测，直至满足精度要求为止。

4.2 监测频率

(1)高程基准点与沉降观测点布设完后，进场开始进行首次观测，首次(即零周期)观测连续进行两次独立观测，并取观测结果的中数作为变形测量的初始值。

(2)主体出±0.00m 开始进行第一次观测，主体施工期间每增加一层观测一次，封顶验收观测一次，主体结构封顶后第一年观测四次，第二年观测两次。

5 观测精度分析

在观测周期结束后，整理计算观测点的累计沉降量和沉降速度，便于判断沉降的稳定性。以81-100 号观测点为例，分析建筑物沉降观测精度问题。

表2 主体沉降观测稳定性分析数据统计表

从表2 可以得出监测点变形范围满足《建筑变形测量规范》（JGJ8-2016）中“最后100 天的沉降速率小于0.01～0.04mm/d”的稳定标准。

同时绘制沉降观测曲线图，由图3 我们可以预测建筑物主体的沉降趋势，为施工提供数据和技术保障。

图3 沉降观测曲线图

6 结论与建议

（1）根据沉降观测数据可以看出，主体施工阶段，随着施工楼层和荷载的不断增加，各观测点的累计沉降量也随之增加；但在主体装修阶段，沉降速率相对主体施工阶段变化减小，累计沉降量增幅也随之放缓；使用阶段，沉降速率进一步减缓。

（2） 该建筑物主体累计沉降量最大点为64（19.81mm），累计沉降量最小点为133（2.23mm），无异常沉降。经过对主体近2 年时间的沉降观测数据总结和分析，可以看出，该建筑物在施工、装饰装修、运营阶段相邻点沉降差、累计沉降量均无异常，最后100 天沉降速率在规范允许范围内。综合判定本建筑物已进入稳定沉降阶段。

（3）根据沉降观测精度要求高的特点，在测量作业中要对内业数据进行100%检查，确保数据达到测量精度要求。对外业首次数据进行检查，另外抽取期间的5 次数据进行检查，要求达到观测精度要求。

（4）沉降观测是一项长期的系统性观测工作[5]，为保证观测成果的精度，应尽可能的固定观测人员，固定观测仪器，按规定的日期、路线和方法进行测量。