建筑工程中沉降观测技术的应用分析

摘要：建筑物沉降观测是一项长期、复杂且系统的工作，对于实施观测的人员素质要求较高，对观测技术、操作规范等具有非常严格的规定。持续改善和提高建筑物沉降观测精度是一项非常有意义的工作，在如实反映建筑物沉降变化、评定建筑物的安全性、提高建筑物质量等方面具有非常重要的作用。本文对沉降观测的作用、特点进行了分析和探讨，结合实际工程对建筑中沉降观测技术的应用进行了探讨。

关键词：建筑工程 沉降 观测 技术 应用

中图分类号：TU198文献标识码： A

正文：

1 前言

在建筑工程施工中，沉降观测技术的运用具有十分大的作用，通过沉降观测，可以更好的监控建筑施工过程中，合理指导施工工序，避免有不均匀的沉降问题出现于施工过程中，如果出现了这些问题，可能会破坏到建筑物的主体结构，甚至会有裂缝出现，影响到社会的和谐发展。为提高建筑物沉降观测精度，需要综合考虑各种因素对沉降量和测量误差的影响，从技术层面加以改善，并提高技术人员的综合素质，严格落实相关的规范规定等，对于提高观测精度具有非常重要的促进作用。

2 沉降观测的特点

在实际工程施工中，沉降观测的基准点以水准点为基础，监测建筑物的下沉状况，以此对建筑物的构造和埋设部件的稳定性和安全性进行评估。在观测中，技术人员对水准仪进行调节，控制水准气泡的位置，精确把控水准仪器的度数，按照闭合水准路线的的形式，多次往返测量，同时借助精密水准尺的辅助，以此测定观测点的高程，比较观测点的高程变化量，为最终确定建筑沉降量提供依据。建筑物沉降观测需要用到 DSI 精密水准仪和精密水准尺。一方面有助于提高沉降观测精度，但另一方面，由于采用的观测仪器属于精密仪器，在使用过程中外界环境的影响相对较大，例如观测作业环境一般为户外，观测时间较长，这对于仪器而言具有一定的损伤，从而导致观测精度的误差增加。此外，沉降观测对于精度的要求非常的严格，尤其是对大型建筑物、高层或者超高层建筑物的观测过程中，沉降观测误差必须保留在一定的范围内。但在实际测量过程中，由于视觉误差、读数误差以及水准尺倾斜等问题的存在，对沉降观测精度影响较大，在实际测量中需要注意和制定相应的措施。

3 某建筑中沉降观测技术的应用

本文以某商住楼为例，本商住楼拟建地上 12 层，地下 2 层，将沉降观测技术给应用了过来。对比现场沉降监测技术和设计中，如果超过了限值要求，那么就需要结合具体情况，将针对性的解决措施给应用过来，避免破坏到建筑支护结构，或者出现其他的意外事故。

在精密水准点布置方面: 在观测建筑物沉降量之前，需要做好准备工作，也就是结合具体情况，对有着较高精度的水准点进行布设，对于设置的水准点需要足够的稳定和可靠，因此一般在基岩上设置，也可以在有着较低压缩性的土层上设置。在本工程中，为了更加便捷的施工，促使工程成本得到节约，在有着较低压缩性的土层上设置了水准点。水准点的位置和观测对象之间的距离，控制在 30 米左右，埋设的水准点有三个。在有着较低压缩性的土层上设置了水准点，并且将一系列的保护措施给应用了进来。

在观测点布置和埋设: ( 1) 观测点布置: 要结合场地具体地质情况来埋设观测点，以便将建筑物变形情况给充分反映出来，本工程埋设的观测点一共有 11 个; ( 2) 观测点埋设: 在埋设观测点的过程中，需要有机结合观测点和建筑物，这样建筑物的变化特征才可以被观测点给真实反映出来。同时，通常在可以将建筑物变形特征和变形明显部位设置沉降观测点，对于观测点，除了足够的稳固和明显之外，还需要有合理结构，并且建筑物的美观和使用也不会受到影响。结合本工程的具体情况，我们利用电钻钻孔于建筑物承力柱上，然后为了在柱子上固定观测点，将固化剂给应用了进来。

在沉降观测周期和观测方法方面: 要想对建筑物沉降情况进行掌握，就需要对建筑物所设观测点的高程随时间的变化情况进行测定。本工程将水准测量方法给应用了进来，以便对观测点相对于水准基点的高差进行定期测量，这样了解到了各个沉降观测点的高程变化，就可以对建筑物的上升或者下降情况进行掌握。( 1) 观测仪器和设备: 我们将自动安平精密水准仪和 2 米烟钢水准尺给应用进来，水准仪的精度可以达到 0. 5 毫米/千米。在每一次观测中，从水准基点开始引点测量，对控制点进行复核验证，将控制点的误差给消除之后，方可以进行再次测量; ( 2) 测量方法: 要及时进行初测，将其作为初始值，在以后的观测值中，都需要拿它作为比较对象。在初测中，需要对观测量进行增加，这样初始值的可靠性方可以得到提升。结合施工进度，将施工阶段的沉降观测工作给及时开展起来，要结合地基情况和负荷增加情况来确定观测次数和时间，在本次观测中，每次加高两层，就需要进行一次观测。在建筑物使用阶段的观测，需要结合地基土质类型和沉降速度大小来确定观测次数，本工程属于黏土地基，进行 5 年的观测。如果沉降速度在 0. 01 毫米/天以内，结合沉降曲线分析情况，表示足够的稳定，观测工作就可以停止了。

4 沉降观测的具体要求

一是对人员素质和仪器设备的要求: 在沉降观测过程中，对于精度有着较高的要求，为了可以将建筑物的沉降情况给更加精准的表现出来，在测量过程中，误差要比变形值得十分之一或者十分之二更小，采用的水准尺，要不会在较大程度上受到温差以及环境变化的影响。对于工作人员的素质，也提出了更高的要求，在正式工作之前，观测人员需要进行专业的学习和培训，可以结合工程具体情况，来对观测方法和观测程序合理选择，能科学合理的分析施工过程中出现的具体问题。并且运用误差来对平差准确计算，促使观测任务可以快速精准的完成。

二是对观测时间合理把握: 在建筑物的沉降观测过程中，也需要对观测时间合理把握，特别是在首次观测过程中，需要严格依据相关的时间要求，否则沉降观测过程中，也无法对原始数据进行获取。在其他阶段的复测，需要结合工程进展，来定时进行，避免有补测或者漏测问题的出现，这样才可以将精准的沉降情况给获取到。在观测周期方面，是两次观测之间的相隔时间，对于一般的高层建筑物，通常会按照一定的周期或者加荷情况来进行沉降观测，但是我们需要注意的是，不管采用了哪一种观测方法，都需要将观测方案中的观测周期给严格贯彻落实下去。

三是观测点的掌握: 为了将建筑物的沉降情况给更好的表现出来，设置沉降观测点的地方，除了方便观测之外，还可以将建筑物的沉降特征给充分展现出来，一般要求建筑物上设置的沉降观测点，从纵横方向上来看，需要足够对称，严格控制相邻点之间的间距，保持在 15 米到 30米之间。此外，要在建筑物的周边均匀布局，如果有设计要求，那么就需要将设计要求给充分贯彻落实下去。观测点的设置，需要保证与观测要求所符合，特别重要的是，要避免遭到装饰或者装修的破坏，否则观测的连续性就无法得到保证。四是观测指标的确定: 在该建筑工程中，各项观测指标的要求如下:( 1) 往返较差、附和或环线闭合差: Δh = Σ a － Σ b ≤ 1n― ，其中 n 表示测站数;( 2) 前后视距: ≤30m;( 3) 前后视距差: ≤1. 0m;( 4) 前后视距累积差: ≤3. 0m;( 5) 沉降观测点相对于后视点的高差容差: ≤1. 0m;( 6) 水准仪精度: 不低于 N2 级别。

严格设置沉降观测点，保障其准确性。在开始测量和监测前，技术人员应对建筑沉降观测点的位置和数量进行核对，综合考虑建筑物的结构形式、外观样式、基础和支护结构、基坑环境变化以及其他相关因素，对沉降观测点的布置进行准确的布设。如可以在相距深基坑支护结构上的锁口梁 10-15m 的位置设置沉降监测点。在基坑与支护阳角位置增设监测点。另外，为准确反映建筑物变形特征，提高沉降观测精度，在沉降监测点设置过程中还应考虑新旧建筑、高低建筑等相互之间的额影响。对于处于地震带的建筑为，还应加强其局部构造处监测点的设置，如烟囱。最后，考虑到高层建筑的特殊性，应在高层建筑的承重墙、堆荷位置等局部位置加设沉降监测点，以此提高观测精度。

5.建筑工程中应用沉降观测方法的步骤实例分析

( 1) 建筑工程的平面基准网点的布设步骤如下: 在确定建筑工程测量方案之时，需要根据建筑工程施工现场环境和布局特征进行制定，通常基准点是由建设方提供的，按照建筑工程的测量方案与布网原则对基准控制网的实施布设，然后可以从以下几个角度去修正: 首先是各级移位观测基准点需要包含方位定向点，通常不得低于三个，并且按照工作需要合理确定工作基点，而且保证基准点和工作基点有助于开展校核与检验工作。其次是在采用GPS 技术实施平面测量与三维测量时，一定要确定基准点位置的适用性，即不但要有利于技术设备的摆放与操作，而且要保证视线之内的障碍物其高度角不可以高于十五度。最后是需要关注四周的大功率无线电基站，和它们的距离不能低于二百米; 仔细观察四周的传输微波无线电信号的通道与高压输电线路，和它们的距离不可以低于五十米，并且要确保通风与可视度高，且尽量的保证观测站周围环境和所处区域的大环境保持一致，这样就会降低由于气象因素而产生的观测误差。

( 2) 建筑工程的布设沉降点的一般步骤如下: 在对沉降点进行布设时，一是一定要确保观测点的牢固，这样可以确保点位的安全，更加有益于长期的保存; 二是尽可能在建筑物转角比较大的区域和房外墙之间每相隔10 ～15 厘米埋设各沉降点; 三是要注意高与低建筑物之间相交的两旁，以及它们在地质条件上的不同以及基础与机构不同分界点的处的设置; 四是观测点的上部一定要位于明显的地方。

( 3) 建筑工程的观测线路的选取。按照场区基准控制网与沉降观测点的埋设要求或者图纸设计的沉降观测点的相应布点图，设置沉降观测点的相应位置。在控制点和沉降观测点两者之间设立固定的观测路线，并且在架设仪器站点和转点处设置好标记桩，确保各次观测都能沿统一路线。

( 4) 建筑工程的沉降观测。在进行沉降观测时必须注意以下几个方面: 首先，尽可能在不转站的条件下测出各观测点的高程，这样可以保证精度; 其次，在开工前要对仪器规范要求进行相应测试与检验，要不断进行检验校正而且要定期检测。由于结构每升高一层，就要对临时观测点移上一层并且进行观测，直至竣工为止。

6 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知，在建筑工程施工过程中，沉降观测环节一定要引起人们足够的重视，只要做好了沉降观测工作，工程的使用和质量方可以得到保证，避免出现重大的工程事故。在具体的施工过程中，需要结合具体情况，对沉降观测方法合理选择，严格依据相关的规定和要求来进行，保证将建筑物的沉降情况给真实反映出来，提升建筑工程的整体质量。本文以某建筑为例，分析了沉降观测技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

［1］董跃． 浅谈沉降观测在高层建筑施工过程中的应用［J］． 广东建材，2010，26( 3) : 123 － 125．

［2］范胜军，刘振江． 定型大钢模板体系在高层建筑施工中的应用［J］．四川建筑科学研究，2012，38( 1) : 133 －135．

［3］岳菊红，赵勇，周怀阳． 沉降观测技术在高层建筑施工中的应用［J］． 中州煤炭，2009，2( 4) : 55 －57．

［4］颜志宏，宋丽杰，张万军． 论高层建筑物的沉降观测［J］． 科技传播，2010，2( 13) : 155 － 157