合肥市临湖社区二期第二部分高层建筑物沉降观测

摘要：通过实际参加的工程测量案例探讨了高层建筑物的沉降观测。对沉降观测外业工作及内业资料的处理进行了论述，结合工作情况谈了一些沉降观测工作的体会。

关键词：沉降观测；观测目的；观测要求；精度要求；观测频率

中图分类号：[TU198] 文献标识码：A

1．概述

随着我国社会经济的发展，城市建设的步伐加快，建筑物功能也逐渐多样化和复杂化。国内城市中涌现出一些由高层主楼与多层裙楼组成的高低不同的住宅楼小区及地下车库或者商住综合楼等建筑物，且由于使用功能的需要，一般不要求在主楼、裙楼与地下车库之间设永久性沉降缝，以确保主楼与裙楼、地下车库连成整体。由于它们之间的高度相差甚大，上部结构的荷载和刚度极不均匀，往往造成不同部位的地基反力与基础内力存在很大的差异，导致基础发生过大的不均匀沉降，轻则引起房屋墙体开裂，重则引起房屋结构整体或局部倾斜甚至倒塌，严重影响建筑物的安全使用。

建筑物通过基础把上部荷载传递给地基，在基底土层上产生附加应力，同时地基土的承载力则与上部传来的荷载保持着平衡，这样才保证了建筑物的平衡和稳定。但由于地基的土质和承受的荷载不同，基础及建筑物整体刚度不足，建筑物层高相差大导致所受荷载差异大，机械设备震动，周围堆物积压等原因，都有可能导致建筑物产生过大的不均匀沉降。

因此，为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行《建筑变形测量规范》也规定，高层建筑物均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中，应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。

沉降观测能否达到及时发现可能产生的不均匀沉降受到很多因素的影响，但最基本的因素是观测点及水准基点的布设、观测能达到的精度及频率、每次观测持续时间。我们是从建筑物施工至首层时即开始布点观测，一直持续到竣工后一年扔保持变形稳定为止。

按《建筑物沉降观测规范》规定，一般建筑物应反映1的沉降量，这就要求观测精度要高于±1，一般按二等水准测量技术规定执行。（1）沉降观测精度指标的确定与观测目的有关。从目前变形观测的目的来看有三个：安全监测、积累资料和科学实验。目前比较一致的看法：为积累资料而进行的变形观测，其精度指标可低一些，而另两种目的精度指标要高一些。（2）沉降观测精度指标的确定与建筑物的允许变形值有关。建筑物的允许变形值与建筑的性质、重要性、安全可靠有关。建筑物本身的变形观测项目与精度要求，应根据工程安全等级与实际要求由设计单位确定，原则上工程等级与表1的测等级相对应。

表1、变形观测的等级划分及精度要求

2．建筑物沉降观测

近年来，我院在合肥市及省内其它地区进行了近百幢高层建筑物的沉降观测。合肥市临湖社区二期第二部分工程位于合肥市天都路与云谷路交口西北角，共11栋楼，均为18层。我院从2011年4月至2012年11月对其进行了沉降观测。

沉降观测时先后视水准点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准点，两次后视读书之差不应超过1mm。通过每次测得布设在建筑物上沉降观测点的高程值，从而求得每期的高差变化值，以测定基础和建筑物本身的沉降量。

建筑物沉降观测是根据建筑物附近的水准点进行的，所以这些水准点必须坚固稳定。水准点尽量与观测点接近，其距离不超过100米，以保证观测精度；水准点布设在受震区域以外的安全地点，防止受到震动的影响。为了对水准点进行相互校核，防止其本身产生变化，水准点的数目要尽量不少于3个，以组成水准网。对水准点定期进行高程检测，以保证沉降观测成果的正确性。本工程在工地周边埋设了3个水准点（如图1所示），编号为BM1、BM2、BM3，基准点高程：BM1=30.000m，BM2=29.3362m，BM3=28.3495m。

图1、沉降观测点位示意图

在对建筑物进行沉降观测之前，使用Trimble Dini12精密电子水准仪和线条式铟瓦标尺，按国家二等水准测量精度要求，对水准网进行了闭合测量，并定期检核水准网的稳定性。精度满足规范要求。水准网观测精度见表2。

表2、沉降观测水准网观测精度统计表

沉降观测点是直接反映建筑物沉降的参照点，应与变形体固结为一体，布设在能敏感反映沉降的位置。本工程主要布设在建筑物的四角、大转角及沿外墙每隔15米布设一个观测点，观测点标志采用内嵌式，用32电锤在设计位置打孔，将直径28mm预埋件放入孔内，周围用环氧树脂锚固胶填充使其牢固，观测时将活动标志旋紧，测毕取出外旋保护盖，既不影响原有建筑物的外观又起到保护标志的作用（见图2）。

图2、沉降观测点埋设图

首次观测在观测点埋设稳固后进行，然后，在第三层观测一次，以此类推，荷载每增加两层后观测一次。竣工后每六个月观测一次，直至基本稳定（1mm/100d）为止。如沉降量超过规范和设计要求，还需进行加密观测。只有这样，建筑物的沉降观测才能起到应有的警示作用，才能为建筑物的结构安全提供可靠的依据。

每次观测结束后，采用统一的沉降观测记录表，做好观测数据记录与整理。对每个观测数据都一一进行校核，然后根据这些校核后的数据算出每个观测点的高程，再计算本次沉降量和累计沉降量，并将计算结果、观测日期填入沉降观测记录表中。如表3所示（部分）。

表3、沉降观测记录表

为了更好的表示沉降量和时间的关系，可绘制沉降量与时间关系曲线图，如下图所示。

3．观测心得与体会

3.1沉降观测是一项长期连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定，即固定观测人员，使用固定的水准仪和水准尺，使用固定的水准基点，按固定的实测路线和测站进行。

3.2首次观测的高程值是以后各次观测用以进行比较的根据，如初始精度不够或存在错误，不仅无法补测，而且会造成沉降工作中的矛盾现象，因此必须提高初测的精度。

3.2在沉降观测过程中，当沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏现象时，这就要分析原因，进行修正。如果第二次观测出现回升，而以后各次观测又出现下降，可能是首次观测精度过低，若回升超过5mm时，第一次观测作废，若回升在5mm内，应将第二次与第一次的标高调整一致；如果曲线在某点突然回升，可能是观测点被碰动所致，因此，取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量；如果曲线自某点起渐渐回升，一般是基点下沉所致，因此，必须通过与高级水准点附合测量，确定基点的下沉量。

参考文献：

[1]JGJ8-2007《建筑变形测量规范》

[2]GB50026-2007《工程测量规范》

[3]《临湖社区二期高层建筑物沉降观测报告》安徽省城建设计研究院