高层建筑沉降观测浅析

摘要:本文对高层建筑沉降观测从水准基点和观测点的布设、沉降观测的周期、沉降观测精度的确定等方面进行了阐述，从实际出发，提出了高层建筑沉降观测精度的保证措施。

关键词:水准基点观测点的布设观测周期观测精度的确定保证措施

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A文章编号：

沉降观测是在高层建筑物施工和使用期间的一种竖向变形观测，具有安全预报、科学评价及检验施工质量三个方面的职能，主要是以监测建筑物安全为目的。它是通过对设置在建筑物上的观测点进行定期重复观测后，依据所取得的一系列观测数据，分析计算建筑物地基沉降量、沉降差、沉降速度、基础倾斜、基础挠度等，最后得出建筑物的沉降规律。一旦工程变形超过某一限度，可根据观测结果，合理调整施工方案或采取有效措施予以控制或正确处置；因此 高层建筑物的沉降观测愈来愈多的受到设计、安全、日常运行等各方面的重视。

1.水准基点和沉降观测点的埋设

1.1埋设水准基点

水准点是沉降观测的基准点。建筑物沉降均根据它来确定，因此，它的构造和埋设必须保证基本稳定和较长时间保存。水准基点应选择、设置在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，一般在建筑物30米以外150米以内选择和埋设水准基点，具体采取如下措施：

1.1.1尽量利用城建部门建立的水准点和各级平面布置点，作为沉降观测的水准基点。

1.1.2在该区域内有修建年代较长，基础稳定的建筑物时，则可在该建筑物上设置墙上水准点。在墙上凿一个边长200毫米的方洞，将直径为20毫米，长约250毫米的圆钢嵌进洞内约200毫米，露出墙外约50毫米，向上弯的标头呈圆形，然后用混凝土将洞填满，洞口抹灰与墙面一平。

1.1.3建立浅埋水准点。该点应选在较隐蔽而且通视良好保证安全的地方。首先挖深1.5米，宽1.0米左右的小浅井，底部整平夯实。用直径20毫米长约1.7米螺纹钢上部凿成半圆形，下步焊成十字形（十字长约0.3米）。将焊成的十字螺纹钢放入井内，直接浇注混凝土，露出地面约60毫米左右，顶部要砌筑保护盖加以保护。

一般高层建筑物周围要选择或埋设3个以上水准点，其间距不大于100米，并且场区内各水准点构成闭合图形，水准点不转站能进行联测，以便闭合检校；在水准点引测中采用Ⅱ等水准测量方法测定，水准点与基准点联测，平差计算出各水准点的高程，往返测量误差不得超过＋1√n（单位毫米，为测站数）。但应考虑：

1.1.3.1尽量与沉降观测点接近，距离不超过100米为宜。

1.1.3.2埋深尽量在冰冻线以下，符合二等水准测量的要求(大于1.5米)。

1.1.3.3应考虑避开低洼积水及松软地带。

1.2沉降观测点的布设

沉降观测点的布置，应根据建筑物的体型、结构、岩土工程地质、桩形和桩端持力层的选择等因素综合考虑，并要求所布设的点位在施工期间和建成后能顺利观测的地方。观测点的布设原则：从整体到局部；先设计后实施。即先选取能控制住整体建筑物的点位，后根据局部特征调节、加密；先在图纸上规划、设计，然后到实地踏勘、对照、修改、确定、埋设。

1.2.1高层建筑物往往有主楼、裙房、地下室、车库等构成，沉降观测点宜设置在能全部反映建筑物变形特征的部位；主楼与裙房交接处的两侧或变形缝两侧；当建筑物较长或较宽时沿外墙宜在两端或中间布点；桩基观测点宜设置在桩基主筋上，观测点与主筋焊牢；观测点布设的标高应布设在室外地坪负0.3米左右，为便于复核沉降观测结果的可靠性，宜在地下室或地下车库顶板中心及四周或选择其它代表性柱设置沉降观测复核点。

1.2.2观测点埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置，一般要求沉降观测点布设在建筑物的四角及大转角处，设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以10～15米或每隔2～3根柱为宜，均匀地分布在建筑物的周围。

1.2.3高层建筑物建设周期较长，观测点应考虑永久，宜采用不锈钢，也可采用普通钢材，但必须做防锈、防腐处理，埋入结构要牢固。

1.2.4在施工过程中，要做好技术交底及跟踪督察工作，强化项目人员对观测点的保护，以防人为破坏。特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。

2.沉降观测的周期

建筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，应综合考虑建筑物的结构特征、荷载变动情况、施工进度、沉降速度、观测精度要求、自然条件变化、工程地质条件等因素，最后以最短的周期作为观测周期。

2.1一般高层建筑物的沉降观测以一定的时间段为一观测周期。首次观测应在基础垫层或基础底部浇灌完成后开始，从基础施工到结构封顶，一般15～30天/次或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)观测一次；从满荷载至沉降速度变化趋向稳定，此阶段观测周期可适当延长，一般为1～3个月，但不应超过三个月。自沉降速度稳定或基本停止沉降，其观测周期开始为半年或一年左右，以后2～3年一次。

2.2建筑物使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速度大小而定。观测期限一般不少于：砂土地基2年、膨胀土地基3年、粘土地地基5年、软土地基10年。

2.3沉降速度不同情况下的观测周期见下表1：

2.4施工过程中暂停施工，应在停工时及重新开工时各观测一次，停工期间每隔2～3个月观测一次。

2.5当基础附近地面荷载突然增减，周围大量积水及长时间连续降雨后或周围大量挖方时，均应增加观测次数。

2.6在沉降观测过程中，如出现沉降量大、沉降速度快、不均匀沉降或严重裂缝等异常情况时，应根据具体情况缩短观测周期，增加观测次数，加强监测，密切注视监测结果，及时报告。

2.7首次观测必须按时进行，当需求量设的观测点稳固后即进行第一次观测，其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。沉降观测工作全部结束后一周内提交沉降监测报告，内容包括：沉降观测成果表，沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图。

根据北京、上海、济南等地的资料，结合本地区的实际情况我们认为接近稳定时的周期允许沉降量不超过1mm/100d或稳定控制指标即每日平均沉降速度小于或等于0.01mm/d。

3.沉降观测精度的确定

沉降观测的精度既决定着沉降观测结果的质量及由此而得出的建筑物安全状态结论的真实性，也涉及到观测方案的选择，以及观测技术的发展。

3.1众所周知，沉降观测的目的，一方面通过观测资料的积累研究和改进地基设计，另一方面通过对观测资料的综合分析来判断沉降性质，建筑物是否有差异沉降，以监测建筑物的安全。我们观测的目的主要是后者，而广大设计、施工人员最关心的也是建筑物的安全。《工程测量规范》（GB50026-93）规定：“各等级变形观测高程中误差与垂直位移监测网相应等级精度相当。即一等为±0.3mm，二等为±0.5 mm， 三等为±1.0mm，四等为±2.0mm。”

3.2为监测建筑物的安全，根据《建筑变形观测规程》JGJ/T8-97要求，相对沉降的观测中误差必须满足m≤δ允/20。参照《工程测量规范》（GB50026-93）中变形测量等级划分表，即可弄清观测等级。