一文掌握高層建筑沉降變形觀測主要流程

摘要：沉降變形觀測就是通過檢測儀器或?qū)Ｓ脙x器和方法對建筑物上的觀測點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)豎直位移觀測，在積累了一定的歷史實(shí)際觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對建筑物沉降展開分析及發(fā)展形勢進(jìn)行預(yù)測等的各項(xiàng)任務(wù)以保證建筑物質(zhì)量及安全。

哈爾濱測繪儀器公司提示您隨著社會的發(fā)展，各種繁雜而大型的建筑日益增加，為了節(jié)約用地，高層建筑雨后春筍般一般的不斷的涌現(xiàn)。建筑物地基一般是軟弱地基，在建造過程中或建成后，隨著建筑物高度和荷載的增加，超出地基承載能力，建筑物可能會發(fā)生不均勻沉降，所以對建筑物進(jìn)行沉降變形觀測，保障其施工質(zhì)量和使用安全變得至關(guān)重要。沉降變形觀測就是通過檢測儀器或?qū)Ｓ脙x器和方法對建筑物上的觀測點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)豎直位移觀測，在積累了一定的歷史實(shí)際觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對建筑物沉降展開分析及發(fā)展形勢進(jìn)行預(yù)測等的各項(xiàng)任務(wù)以保證建筑物質(zhì)量及安全。

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1、沉降監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)點(diǎn)原則

(1)基準(zhǔn)點(diǎn)是整個觀測工作的標(biāo)準(zhǔn)，為確保觀測值的可靠性，需滿足平穩(wěn)可靠和長久保存的要求，在施工區(qū)周邊(變形區(qū)域外)共布置不應(yīng)低于3個基準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)定期復(fù)測，其復(fù)測周期在建筑物施工過程中宜1~2個月復(fù)測一次，點(diǎn)位穩(wěn)定后宜每季度或半年復(fù)測一次。當(dāng)對沉降變形觀測成果發(fā)生懷疑時，應(yīng)隨時檢核基準(zhǔn)點(diǎn)。因?yàn)楸卷?xiàng)目所在位置遠(yuǎn)離城區(qū)，周邊沒有高級別的基準(zhǔn)點(diǎn)，因此建立單獨(dú)高程基準(zhǔn)，在項(xiàng)目變形區(qū)域外共布置4個基準(zhǔn)點(diǎn)，其中BM1、BM2位于小區(qū)外義源大道上，BM3、BM4位于小區(qū)外小山包上。

(2)工作基點(diǎn)應(yīng)選在相對穩(wěn)定且方便使用的位置，一般工作基點(diǎn)的象征選用淺埋混凝土標(biāo)，也可以設(shè)置在穩(wěn)定的永 久性建筑物上?；鶞?zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)應(yīng)產(chǎn)生閉合環(huán)或形成由符合水準(zhǔn)路線構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)。本項(xiàng)目通視條件較好，工程規(guī)模非常小，故未開設(shè)工作基點(diǎn)，在基準(zhǔn)點(diǎn)上直接測定沉降變形觀測點(diǎn)。

(3)沉降變形觀測點(diǎn)布置應(yīng)能全面體現(xiàn)建筑及地基變形特點(diǎn)，并顧及地質(zhì)情況及建筑結(jié)構(gòu)特征，各點(diǎn)的位置要便于觀測者開展工作，并且滿足不因墻、柱的飾面施工或裝修而造成沉降變形觀測點(diǎn)被遮蓋或破壞。本項(xiàng)目設(shè)點(diǎn)布局圖如圖1所示。

2、觀測精度要求

沉降變形觀測的級別及精度取決于設(shè)計(jì)變形允許值和監(jiān)測的目的。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）及《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）的相關(guān)規(guī)定，本項(xiàng)目沉降變形觀測的精度級別為二級，按二等水準(zhǔn)測量精度施測，觀測點(diǎn)測站高差中誤差為：±0.5mm，觀測中誤差不超過設(shè)計(jì)允許變形值的1/10～1/20。

3、觀測儀器及觀測方式

沉降變形觀測的主要內(nèi)容是建筑物豎直位移監(jiān)測，建筑沉降變形觀測的首次觀測應(yīng)持續(xù)進(jìn)行兩次單獨(dú)觀測，并取觀測結(jié)果的中數(shù)作為變形測量的初始值。本項(xiàng)目選用天寶DINI03電子水準(zhǔn)儀及相關(guān)的銦瓦水準(zhǔn)尺和尺墊。從基準(zhǔn)點(diǎn)開始，構(gòu)成閉合水準(zhǔn)路線，按照二等水準(zhǔn)觀測精度施測，經(jīng)平差計(jì)算后算出各觀測點(diǎn)的相對標(biāo)高，進(jìn)而計(jì)算出沉降點(diǎn)的沉降量。本項(xiàng)目從始至終都遵循“五定”原則?！拔宥ā奔闯两底冃斡^測依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和沉降變形觀測點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要平穩(wěn)；觀測人員要平穩(wěn)；觀測時的自然條件基本一致；觀測路線、鏡位、流程和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測偏差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，確保各次復(fù)測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果對比性更一致，使所觀測的沉降量更真實(shí)可靠。

4、觀測的周期及觀測時間

周期性觀測是沉降變形觀測的主要特點(diǎn)之一，觀測周期指前后兩次沉降變形觀測的時長間隔，以要能準(zhǔn)確地表達(dá)建筑物發(fā)生沉降的過程并且不漏掉其沉降時刻的原則來決定觀測周期。高層建筑沉降變形觀測主要分建筑施工和建筑使用兩個階段。建筑施工階段觀測次數(shù)和間隔時間應(yīng)視地基與加荷情況而定，沉降速度≥2mm/d應(yīng)停止施工，分析原因，采取措施。

因?yàn)榻ㄖ镌谥黧w封頂前的施工階段荷載增加很快，沉降量可能出現(xiàn)較大變化，所以在建筑施工階段選用每增加一層即進(jìn)行沉降變形觀測一次，這樣可以及時掌握沉降量與荷載的改變關(guān)系，盡快發(fā)覺不均勻沉降，在沉降異常時及時調(diào)整施工方案。施工過程中若暫停工，在停工時及再次動工時要各觀測一次，停工期間每隔2～3個月觀測一次。建筑使用時期的觀測頻次，應(yīng)視地基土種類和沉降速度大小來定。一般情況下，第 一年觀測3~4次，第二年觀測2~3次，第三年后每年觀測1次，直到達(dá)到100d的沉降速率低于0.01~0.04mm/d的平穩(wěn)指標(biāo)為止。

5、數(shù)據(jù)分析處理

每次觀測后，需及時對觀測資料進(jìn)行整理檢查，計(jì)算觀測點(diǎn)的沉降量、沉降差以及本周期均值沉降量、沉降速率和累計(jì)沉降量并繪制沉降變形觀測曲線圖。繪制沉降變形觀測曲線首先要建立坐標(biāo)系統(tǒng)，以觀測時間為橫坐標(biāo)，沉降量為縱坐標(biāo)。通過沉降變形觀測曲線圖能夠清楚地表明時間、沉降量之間的相互關(guān)系。以A棟樓為例：A棟樓截至觀測到第十二期沉降累計(jì)量不大，大累計(jì)沉降量：7.1mm，點(diǎn)號為A-5。大沉降量是第十期點(diǎn)號為A-1：0.4mm，大沉降速度：0.007mm/d。沉降量和沉降速度都未超警戒值，且四期觀測沉降速率均低于0.01~0.04mm/d，因此初步斷定A棟樓基本處在穩(wěn)定狀態(tài)。本項(xiàng)目A棟樓沉降變形觀測曲線圖如圖2所示。