沉降观测技术在高层建筑施工中的应用-江苏建设监理协会

1、高层建筑施工中沉降观测监理控制要点江苏润扬项目管理有限公司口 王二华摘要：本文从人员素质、测量设备、测量方法、测量周期等方面，通过具体 工程实例来阐述沉降观测技术在高层建筑施工、监理过程中的应用。关键词：观测原则 测量设备 观测点 沉降量 沉降量-荷载-时间曲线 前言:随着建筑技术的不断进步及土地资源的日渐减少， 高层及超高层建筑越来越 多。由于高层及超高层建筑的工程质量及安全对不均匀沉降极为敏感，现行规范规定，高层建筑物、高耸构筑物等均要进行沉降观测。特别是高层建筑的沉降量 及沉降速度，在施工过程中受地基土质、井点降水、施工过程中的加载速度等较 多因素的影响，在施工过程中，如果稍有疏忽，将造

2、成建筑物局部开裂、倾斜甚 至倒塌。工程实例：扬州某广场工程，该工程地下一层，地上层数分布及沉降观测点分布见下图。建筑面积170000讥*1i:i1 1*:a rIL 1 111 'Il 111耳|'.H.U t；、11 .iJ*«>«*4?»11i1图1-1在本工程开工前，建设单位委托了一家具有沉降观测资质的单位对本工程进 行沉降观测，并委托我监理公司对沉降观测过程全程监理。1沉降观测的基本要求1.1仪器设备、人员素质的要求水准仪应采用精密水准仪，精度要求特别高的沉降观测，应采用N2或N3级精密水准仪。水准尺采用2m铟钢尺。所用所有仪器均经质

3、量技术监督站鉴定 合格。连续使用36个月后，应对所用仪器、设备进行校验。测量人员必须经过专业学习及技能培训， 熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测 量理论，能针对不同的工程特点、具体情况采用不同的观测方法， 对测量过程中 出现的问题能够分析原因并正确地运用误差理论进行平差计算， 做到按时、快速、 精确地完成每次测量任务。1.2观测周期的要求高层建筑的沉降观测对周期有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到初始数据，得不到初始数据的沉降观测也失去了沉降观 测的意义。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定期进行， 不得漏测或补 测。相邻的两次观测时间的间隔为观测周期，高层建筑一般

4、以一个月为一个观测周期或按加载情况每升高一层为一个观测周期，2基础周围大量积水、挖方、降水及暴雨后应观测；3出现不均匀沉降时，根据情况增加观测次数；4 施工 期间因故暂停施工超过三个月，应在停工时及复工前进行观测；5、施工图纸上另有规定的按图纸要求执行。1.3观测点的要求为了能够反映出建筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降 特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且 相邻点之间间距以1015米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。一般情况下， 施工图中均注明观测点的位置。另外，埋设的观测点应符合各施工阶段的观测要 求，特别要考虑到装饰阶段因墙或柱饰面施工而破

5、坏或掩盖住观测点从而不能连 续观测失去观测的意义。1.4沉降观测应遵循“五定”原则所谓“五定”，即通常所说的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；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测 时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观 上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测 结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。1.5沉降观测点的首次高程测定首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，所以采用 N2或N3级精密水准仪。每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。1.6沉降观测

6、精度的要求水准点往返测误差不得超过土 0.6. nmm（n为测站数）；前后视距w 30m，前后视距差w 1.0m；前后视距累计差w 3.0m。2具体施测程序及步骤2.1建立水准控制网根据工程的特点、布局、现场的环境条件制定测量施测方案， 由建设单位提 供的水准点（如果沉降观测水准点与永久水准点的距离超过 2000m则不必引测 绝对标高，而采用假设高程）根据测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制 网。要求：一般高层建筑物周围要布置 3个以上水准点，水准点的间距不得大 于100m在场区内的任何地方架设仪器至少后视到两个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合校验；各水准点要埋设在受施工、

7、震动干扰以 外的区域，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（1.5m）。根据工程的特点建立水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。2.2建立固定的观测线路由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点的 布置图，确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测线 路，并在架设仪器站点与转点处做好标志桩，保证各次观测均沿同一线路进行。2.3沉降观测根据编制的施测方案及确定的观测周期，首次观测应该在观测点安装稳固后 及时进行。一般高层建筑有一或数层地下结构， 首次观测应该自基础开始，在基 础的纵横轴线上(基础周边)按设计好的位置埋设临时沉降观测点， 等临时

8、观测 点稳固好，进行首次观测。首次观测按本文的 1.5条进行。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测，直到土 0.000,再 按规定埋设永久观测点(为便于观测可将观测点埋设在+ 0.500)，然后按编制 的施测方案及确定的观测周期定期测量，直至工程竣工。(工程竣工后的沉降观 测应该由建设单位或由建设单位委托的有资质的观测单位进行， 本文不再赘述。)2.4统计汇总(1) 根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。(2) 绘制各观测点的下沉线。首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标， 纵坐标上半部分为荷载值，下半部分为各沉降观测周期的沉降量。 将统计表中个 观测点对应的观测周期

9、所测得的沉降量标注在坐标中，并将相应的荷载值也标注 在坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。(3) 根据沉降量统计表和沉降曲线图，可以预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时反馈到有关单位或部门，正确指导施工。特别坐落在沉陷性 较大地基上的重要建筑物，其不均匀沉降的观测显得更为重要。利用沉降曲线还 可以计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度：q=Cm-ACn| /Lmn， Cm Cr分别为m n点的总沉降量，Lmr为m n点的距离。图1-1中19号沉降观测点的沉降量-荷载-时间关系曲线如下图所示：L I I f 'll. r L图1-22.5关于图1-2中沉降量-荷载-时间

10、关系曲线的说明从1月2日至3月2日的沉降量-荷重-时间曲线出现异常情况，是因为该时段进 入冬季施工且受春节放假的影响，工程几乎处于停滞状态， 3月2日后，沉降量- 荷重-时间曲线恢复正常。3沉降观测中的注意事项(1) 严格按测量规范、规程的要求施测。(2) 前后视观测最好用同一根水准尺。(3) 各次观测必须按照固定的观测路线进行。(4) 观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。(5) 成像清晰、稳定时再读数。（6）随时观测随时检核计算，观测时要一气呵成。（7）在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。（8）将各次观测的沉降情况及时反馈给有关单位或部门，当建筑物每天 （24h）连续沉降量超过1m时应停止施工，会同有关单位采取应急措施。4 结束语 总之，在高层建筑施工中实施沉降观测是一项必不可少的环节， 通过沉降观 测就能够发现建筑物的不均匀沉降， 及时分析原因并采取措施， 从而保证建筑物 的安全。参考文献【1 】国家一、二等水准测量规范（ GB12897 2006） 【2】工程测量规范（ GB500262007） 【3】建筑变形测量规程（ JGJ8 200