浅谈建筑物沉降观测的实施

王建军

海安县海建测绘有限公司 江苏海安 226600

摘 要: 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。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。

关键词: 沉降 沉降观测 实施

随着社会经济的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。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。

现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。

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，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。

本人根据在建筑物沉降观测中的实践，对沉降观测的实施浅谈管窥之见。

一、一般要求

1.工作基点的布设

工作基点是沉降观测的基准点，应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立，而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设二至三个基点，且与建筑物相距50M至100M间的范围为宜。

基点可利用已有的、稳定性好的埋石点，也可以在该区域内基础稳定的地方重新设置基点。

所布设的工作基点，在未确定其稳定性前，严禁使用。使用期间要经常测定工作基点间的高差，以判定它们之间是否相对稳定，并且工作基点还要定期与远离建筑物的基准点联测，以检核其稳定性。

2.沉降观测点的布设

为了能够反映出建构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。沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。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15——30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围，并在相应位置注明编号。观测点的埋设应考虑观测方便、易于保存、稳固和美观。具体位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。埋设时注意观测标志与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。

3.观测周期的确定

沉降观测的周期应能反映出建筑物的沉降变形规律，建筑物的沉降观测对观测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原始数据，从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的观测，应根据工程进展情况定时进行，不得漏测，只有这样，才能得到准确的沉降数据，掌握沉降规律。

相邻的两次观测间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测周期按一定的时间段为一观测周期(如：次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期，如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的25%、50%、75%和100%时各测一次。无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。

4.“五定”原则

为能精确地反映出建构筑物在不断加荷情况下的沉降量，沉降观测的精度要求较高。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确定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证每次观测结果与首次观测的结果可比性一致，使所观测的沉降量更真实。

5.沉降观测的精度要求

各类沉降观测的等级和精度要求，应视工程的规模、性质及沉降量的大小及速度进行设计而确定。同一测区或同一建筑物随着沉降量和速度的变化，可以采用不同的观测精度。在没有特殊要求情况下，一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。我们在一些高层建筑物工程施工过程中就采用二等水测量的观测方法。各项观测指标要求如下：

(1)往返较差 、附和或环线闭合差： △h＝∑a-∑b≤l√n，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 ：≤1.0MM(即仪器在每一侧站观测完前视各点以后，再回视后视点，两次读数之差不得超过1.0MM)

二、沉降观测的实施

1、建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的高程基准点，与工作基点联测，建立合理的高程控制网，平差计算出各工作基点的高程值，作为沉降观测点计算的起算依据。定期对高程控制网进行复测，检核工作基点是否有异常。

2、建立固定的观测路线

依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。在架设仪器的站点与转点处做好标记，保证每次观测均按标记设站、置尺。在工作基点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，以削弱误差的影响。

3、沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安稳固后进行。一般高层建筑物有一层或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，等临时观测点稳固好，进行首次观测。

首次观测的沉降观测点高程值是以后计算各观测点沉降量的起算依据，其精度要求非常高，所以每个观测点首次高程值应在同期观测两次后确定。

随着结构升高，临时观测点移上进行观测直到±0．00，再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于＋500MM)。然后按确定的观测周期实施观测，直至竣工。

观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。

在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或几天一次的连续观测。

4、图表汇总

将每次观测数据整理检查无误后，进行平差计算，求出每次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。 某个观测点的相邻两次观测值之差即为该周期的沉降量，各周期沉降量总和即为该点的累计沉降量。

(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)、绘制各观测点的沉降曲线

首先建立沉降曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。

将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，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，我们可以预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施工。已完工的建筑物亦可采用已测成果为依据线性回归分析未来的趋势及结果。

对沉降观测的成果分析，我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，这对指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工大有裨益，同样也为勘察设计单

位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。

5、观测中的注意事项

(1)严格按测量规范的要求施测。

(2)每次观测必须按照固定的观测路线进行。

(3)观测时要避免阳光直射，且要尽可能做到各观测环境基本一致。 (4)成像清晰、稳定时再读数。

(5)随时观测，随时检核计算，观测时要—气呵成。 (6)定时对工作基点复(联)测，检查基点的稳定性。 (7)及时将每次所观测的沉降情况反馈有关部门。

三、几点体会

1、在施工期间沉降观测次数安排不合理，会导致观测成果不能准确反映沉降曲线的细部变化，因此，施工期间较大荷重增加前后，如基础浇筑、回填土、安装柱子、结构每完成i层、设备安装、设备运转、工业炉砌筑期间等，均应进行观测；当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨后，周围大量挖土等，均应进行观测。

2、沉降观测精度的高低直接关系到沉降观测的成败。对沉降观测精度的选择要以既能适合工程特性的需要，又不造成无谓的浪费为原则。本人认为一般情况下在首次观测过程中，适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟钢合金尺等)，以后按二等以上水准测量方法，采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。

3、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，而是起伏状现象时，这就要分析原因，进行修正。如果第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降，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，一般是工作基点下沉所致，因此，必须通过与基准点符合测量，确定工作基点的下沉量。

作者简介：

王建军，海安县海建测绘公司副经理，工程测量专业助理工程师。从事工程测量专业十四年，主持完成了大面积地形图、市政道路工程等众多重点工程的测量任务。多次获得南通市优秀测绘产品奖。