建筑沉降

建筑沉降（精选10篇）

建筑沉降 篇1

0 引言

随着经济的飞速发展, 世界各国已进入高度现代城市化阶段, 土地资源与人口增长之间的矛盾日益突出, 高层及超高层建筑物已从纵向及横向两方面呈直线上涨, 其发展不断为整个建筑业注入了新的活力, 也使得人类不断从地表走向更深的地下空间及更高的地上空间。为保证建筑物的正常使用寿命和安全性, 高层建筑沉降监测及最终沉降量预估的必要性和重要性愈加明显。

1 高层建筑沉降的主要来源

1.1 建筑物自身荷载引起变形

(1) 合理形变

建筑物荷载置于土体之上, 使土体产生附加应力, 导致持力土层形变并伴随瞬时沉降, 其一般在施工阶段瞬时完成。在使用阶段, 土体的超静水压力迫使土中水外流, 土空隙比发生改变, 随着时间的推移, 土的应力应变关系不断改变, 土的固结逐渐趋向于稳定, 这种变形一般小于允许变形值。

其计算公式为:

(2) 不合理变形

由于施工方的技术、相关措施及责任心不到位, 导致施工速率及误差超过允许范围, 以至建筑物的荷载未按设计分布, 产生巨大的不均匀沉降, 局部地基产生剪切破坏, 从而导致无法挽回的损失。

1.2 其它因素引起的地基变形

由于基础的地质构造复杂, 季节性、周期性的温度和地下水位变化导致土体干缩或浸水饱和湿陷、软化、膨胀、冻融等, 还有地下洞穴冲刷, 生物化学腐蚀、矿井、地下管道坍塌、偶然性的地震灾害导致土粒重新排列、沙土液化等对建筑物的沉降均将产生巨大的影响。

2 沉降监测实施要求及过程

为尽可能的得到准确的沉降资料, 观测过程必须严格按照行业相关规定执行。具体方法和要求如下。

2.1 仪器设备、人员素质要求

根据沉降观测精度要求高的特点, 规定观测应使用高精密水准仪 (S1或S05级) , 水准尺也应使用受环境及温差变化影响极小的高精度铟刚合金水准尺。因高精度GPS静态网受卫星截止角限制, 容易被建筑物阻挡难以接受到理想的卫星颗数以及信噪比, 其所接受的L1、L2波段多经过多路途效应或反射, 故无法应用于观测地基变形。但高精度的GPS静态网对于观测建筑物与地基组成的整体水平及竖向位移, 以及基坑及地壳的水平与竖向移动有着无可估量的前景, 未来必将成为岩土工作者从事研究的重要手段。至于人员素质方面, 必须熟练掌握仪器的操作规程, 熟悉测量理论、观测方法及观测程序。

2.2 点位布设及观测时间

根据建筑物结构外型, 荷载分布、土层地质状况分布及特性, 须埋设三个以上基准点。基准点应选建在基岩上或冻土层以下, 便于长期稳定地保存。观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。如建筑物四角、大转角、主承重柱、建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处、沿外墙每10-15米处或2-3根柱基上。埋设测点时, 要特别考虑装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点, 不能让连续观测终止。一般高层建筑物施工阶段的沉降观测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。在使用阶段, 其观测周期可以根据沉降量适当延长, 直至趋与稳定。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。沉降观测自始至终要遵循基准点、观测点、仪器设备、观测人员、观测环境稳定原则。

2.3 沉降观测精度

依据建筑物的特性和建设、设计单位的要求, 选择沉降观测精度的等级。在未有特殊要求情况下, 一般性的高层建筑物, 采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。

3 沉降量预测

地基沉降计算一直以来就是地基基础工程中的三大难题之一[2]。上百年来, 国内外学者为此前仆后继, 已提出许多计算理论及本构模型, 但至今未有一套完全解决方案。其比较成熟的计算方法有:早期的弹性理论法, 不考虑侧向变形的单向压缩沉降法[3], Skempton与Bjerrum提出的三向效应法, 中国学者黄文熙先生提出的三向压缩法[4], Lambe于1964年提出的应力路径法, 考虑应力状态与物态边界面关系的剑桥模型推导出来的物态界面法, 按现场观测资料推算的曲线拟合法, 现场试验法, 数值计算法, 以人工神经网络为研究手段的BP模型法[5]等。

由于土性指标 (如空隙比e, 弹性模量E) 等分散, 计算土特性指标与实际有所差异, 荷载大小分布不完全确定, 土的本构关系有诸多不定因素, 且计算模型均被简化, 故计算结果与实测值往往有不同程度差异。为避免使用诸如此类不确定因素, 结合一定的现场观测资料, 现有大量学者采用曲线拟合法预测沉降量大小。

3.1 常用曲线拟合法

目前, 国内外学者依据观测值利用曲线拟合的方法预测沉降量的常用曲线拟合法有:

(1) 由尼奇波罗维奇提出的双曲线拟合法, 其方程为St=S*t/ (a+t) 。该法计算简单, 容易用计算机实现, 广泛应用于工程实际。

(2) 竹治新助结合实测S-t曲线和理论上Ur-Th曲线关系提出的时间对数拟合法。中国河海大学学者许永明等也提出抛物线形的时间对数法, 其方程为S=a (logt) 2+blogt+c。

(3) 基于太沙基一维渗透固结理论的指数函数拟合法S-Sd= (S∞-Sd) (1-a*e-βt) , 此法拥有理论基础, 似乎最合理, 但由于多种实际因素存在, 往往与实际相差甚远。

3.2 双曲线平移法预测沉降量的计算过程

依据笔者曾在东莞独立负责的数十栋高层建筑实测S-tP沉降曲线图, 在加载过程完成后, 其线形明显趋于双曲线的上曲线, 如图一所示。现将双曲线表达式y=1/ax进行x平移, y平移, 其式变为:y=c-1/ (kx+b) 。因多数高层建筑物加荷过程受施工条件、人为等因素影响较大, 并非按时间顺序线形加荷, 且加荷过程侧向位移较大。故笔者认为以稳定荷载加载后作为曲线起算零点较为合理。由已知条件y (0) =0, 可推出c=1/b, 结合y (x1) =y1, y (x2) =y2条件, 可求得:

其中:用i代表1、2….., 则xi为稳定荷载加载后的观测时间;yi为xi对应的相应位移。结合尼奇波罗维奇提出的双曲线拟合方程St=S*t/ (a+t) , 可知s=1/b, a=b/k, 且由任何相邻两组数据可解算出k, b值, 即 (xi, yi) , (xi+1, yi+1) 推出 (ki, bi) , 即可推出 (si, ai) 。为使预测曲线逐渐逼近于后期沉降线, 经数值计算分析[6], a、s最终取值可按下式计算

4 实例分析

图一为东莞市长平镇某34层商住楼实测S-t-P曲线图, 此商住楼属框架剪力墙结构, 桩型采用预应力管桩, 单桩承载力分别为2500KN与3200KN, 其设计强度为C80, 长度15M—20M, 桩端持力层为中风化花岗片麻岩。

(P-荷载, S-沉降量)

利用VBA进行计算并生成拟合CAD曲线图, 程序代码如下:

经计算s=3.47, a=311.85, 其拟合图形如图二所示。

经比较, 拟合差值较小。笔者于2003年11月21日对此建筑物进行再次观测, 发现沉降量为5.44mm, 与拟合值相差0.1 mm, 从而证明此曲线基本按双曲线上线发展, 拟合过程效果较理想。

5 结束语

(1) 本文概略地阐述了引起建筑物沉降的各种因素, 包括建筑物自身因素, 持力土层以及各种内外部可能原因, 为研究建筑物沉降提供参考方向。

(2) 高精度的监测成果对于后期预测至关重要, 文中系统阐述了沉降监测的各项技术要求及实施步骤, 为获得理想的数据奠定基础。

(3) 本文利用双曲线平移理论, 结合计算程序与尼奇波罗维奇提出的双曲线拟合方程预测沉降量, 实践证明拥有较高的拟合效果, 可为高层建筑设计与施工提供一定的实践依据。

参考文献

[1]李广信.高等土力学[M].北京:清华大学出版社, 2006.

[2]陈祥福.沉降计算理论及工程实例[M].北京:科学出版社, 2005.

[3]陈希哲.土力学与地基基础[M].北京:清华大学出版社, 1997.

[4]许永明, 徐泽中.一种预测路基工后沉降量的方法[J].河海大学学报, 2000, (5) :110-113.

[5]李庆扬, 王能超, 易大义.数值分析[M].北京:施普林格出版社.清华大学出版社, 2006, 5 (13) :21-58.

小议建筑物的沉降监测 篇2

建筑物的变形监测，就是用测量仪器或专用仪器测定建筑物及地基，在荷载与其它外力(如地下水、风力等)影响下，随时间的变形趋势情况。

1、建筑物的变形类型及原因

建筑物的变形分为静态变形和动态变形。静态变形通常是指变形监测的结果，只表示在某一时间段内的变形值，只是时间的函数。动态变形是指在外力影响下而产生的变形，它是以外力为函数的动态系统对于时间的变化，其观侧结果是表示建筑物在某一个时刻的瞬间变形。

建筑物的变形主要原因是因为：一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等的变化影响所致（如基础的地质构造不均匀，会引起建筑物的不均匀沉降，使其发生倾斜，建筑在土基上的建筑物，由于土基的塑性变形而引起沉降，由于温度及地下水位的季节性和周期性变化，而引起建筑物的规律变形）。另一方面原因是与建筑物本身相联系的，即建筑物自身荷重、建筑物的结构、型式及支荷载(如风力、震动)的作用。

2、变形监测的精度和頗率

在建筑物的变形监侧中，由于其主要监测内容是基础沉降和建筑物本身的倾斜，其监测精度应根据建筑物基础的允许沉降值、允许倾斜度、允许相对挠度来决定，但应充分考虑其沉降速度。

对于变形的精度，从实用的目的出发，基准点或工作基点高程的测定误差应在±1mm以内，对于一般建筑物，测定其变形的精度不低于±2mm。

监测频率取决于变形的大小和变形速度以及监测的目的，通常要求监测的次数既反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。以基础沉降的监测过程为例，在荷载的影响下，基础下土层的压缩是逐步实现的。一般认为，建筑在砂类土层上的建筑物，其沉降在施工期间已大部分完成，而建筑在粘土类土层上的基础其沉降在施工时期只完成了一部分，但沉降速度很大，所以施工期的监测频率应快一些，一般有三天、七天、半月，或按荷载增加的过程，即从监测点埋设稳定后进行第一次监测，以后每增加建设一至三层监测一次。竣工后监测的频率可以慢一些，一般有一个月、两个月。三个月、半年等不同的频率周期。也可以第一年监测四次，第二年两次，以后每年一次。在掌握了一定规律或变形稳定后，可以减少监测次数，这种根据日历计划(或荷载增加量)进行的变形监测称为正常情况下的系统监侧。

3、监测点的布设

在拟定监测点的布置方案时，应由设计部门提出要求，在施工期间埋设足够数量的监测点，以便侧出整个基础的沉降、倾斜与弯曲，并能够描绘出沉降值曲线图。一般来说，对民用建筑物，通常在它的四角柱体、中点柱体、转角柱体布置监测点，沿建筑物的周边每隔l0－20m布置一个监测点，对设置有沉降缝的建筑物，在其两侧或伸缩缝的任一侧布置监测点，对于宽度大于I5 m的建筑物，在其内部有承重墙或支柱时，应尽可能布置监测点。为了查明基础纵横向的弯曲和曲折，在其纵横轴线上也应埋设监测点。对于高层建筑物而言，由于它层数多，荷载大，重心高，基础深，因此除了进行沉降监测外，还要进行倾斜与风振监测。为了监测基坑开挖过程地基的回弹现象，在施工之前还应布设地基回弹监测点。布点时应以点数较少、而又能测出需要的地基纵横断面回弹为原则，一般是在建筑物的纵横轴线上布置监测点。

为了研究土层压实情况，一应布置分层沉降监测点。布点时最好是布设在基础中心线上，也可以布置在基坑边缘。分层沉降监测点埋设的最大深度应达到理论计算的受压层的底部，其余各层监测点的深度和数量应根据土层和应力的大小而定。

4、监测方法

1）垂直位移监测

在建筑物的变形监测中，进行工作最多的是基础沉降监测。对于建造在深度为8－10m以上的基坑中的基础，需要监测基坑回弹，监测时所用的标志理设在基础各部分所钻的钻孔中，标志顶头高程应低于基坑底面50㎝左右。埋设时，先将标志吊入钻孔底部，浇筑水泥砂浆，使标志与土层或岩层固结。

深式标志高程变化的监测，一般采用一种特别的钢线尺或钢尺，悬吊重锤与标顶接触的办法，测量时必须使重锤与水准标点很好的接触。

建筑物沉降监测的水准线路应形成闭合线路，因其视线长度较短，一般不大于25 m,一次安置仪器可以有几个前视点，所以在不同的监测周期中，仪器应安置在同样的位置上，以削弱系统性误差的影响。闭合差可按测点站平均分配，如果监测点之间的距离相差很大，则闭合差也可按距离成比例地分配。

水准线路上测站高差中数的中误差为：

m=√（[pdd]/4/n）

式中pi = 1/Ni（i=1、2、3……n）,其中：n为水准路线测段数，Ni为测站数，di为各测段高差较差（㎜），其权为pi。

垂直位移的监测除沉降监侧外，还有倾斜监测。建筑物倾斜的监测方法也分两类：一类是直接测定建筑物的倾斜，另一类是通过测量建筑物相对沉降的方法来确定其倾斜。

直接测定建筑物倾斜的方法中，通常采用经纬仪投影或测水平角的方法来测定它们的倾斜，经纬仪投影时，经纬仪要在固定测站上很好地对中，并严格整平，由盘左、盘右两个度盘位置向下投影，取其中点，并量取中点在视线方向的偏离值，再将经纬仪移到与原监测方向约成90º的方向上，用同样的方法求得原视线垂直方向上的偏离值，然后用矢量相加的方法，即可求得该建筑物偏离的数值。

利用建筑物基础相对沉降来确定倾斜，常采用水准测量、液体静力水准来测量以及气泡式倾斜测量的方法：水准测量法的原理是用水准仪测出两个监测点之间的相对沉降，由相对沉降与两点间距离之比，可换算出倾斜角。液体静力水准测量，测定倾斜的实质是利用液体静力水准仪测定两点的高差，其与两点距离之比，即为倾斜度。要测定建筑物倾斜度的变化，可进行周期性的监测，这种仪器不受距离限制，并且距离愈长，测定倾斜度的精度愈高。对较大的倾斜角或量测局部地区的变形，可以采用气泡式倾斜仪。

2）水平位移监测

通常采用前方交会法。监测时应尽可能选择较远的稳固的目标作为定向点，测站点与定向点之间的距离，一般要求不小于交会边的长度，监测点应埋设适用于不同方向照准的标志，对于高层建筑物的监测，为保持建筑物的美观，可在其建造时采用预埋设备，作业时将称心安上，作业完后取下。

前方交会通常采用J1型经纬仪用侧回法进行监测，并根据监测值的变化直接计算位移值，或者采用角差图解法求得位移值。

3）当建筑物多处发生裂缝时，应对裂缝进行编号，在裂缝的两端用油漆画线标记，或者在表面绘制方格坐标，用钢尺甚至游标卡尺丈量裂缝的位置、走向、长度、宽度等裂缝监测，可以用作分析其产生裂缝的原因和对建筑物安全的影响的依据，以便及时妥善处理。

5、成果整理分析

监测成果资料的整理包括：校核原始记录、检查各次变形监测值的计算是否无误；对各种变形值按时间逐点填写变形数据值表；绘制变形过程曲线及建筑物变形分布图。

监测资料的分析是分析归纳建筑物的变形过程、变形规律、变形幅度，分析变形原因，变形值与引起变形因素之间的关系，找出它们之间的函数关系，进而判断建筑物的情况是否正常。内容包括：对结构本身作用，在结构上的荷载，以及监测本身加以分析，确定变形值变化的原因和规律性；根据成因分析，对实测数据加以统计，找出变形规律，并导出变形值与引起变形的有关因素之间的函数关系；在成因分析和统计分析的基础上，根据求得的变形值与引起变形因素之间的函数关系，预报未来变形值的范围和判断建筑物的安全程度。

参考文献：

1，张正禄，《精密工程测量》，测绘出版社，1992.46

2，王勇智、许凤荣，《高层建筑的变形观测》，河北工程技术高等专科学校学报，2001.9

建筑沉降 篇3

压差沉降监测系统是一种新型沉降测量工具, 它是由静力水准仪优化而来, 二者均基于连通管原理开发, 但在每个监测点上, 压差沉降监测系统用体积更小的压差传感器代替静力水准仪较大体积的储液装置, 在保证了测量精度的同时, 使整个系统装置所占空间更小, 更利于在较为复杂的工程环境应用。

1 压差沉降监测系统介绍

1. 1 系统组成

压差沉降监测系统主要组成部件包含压差式变形测量传感器、综合采集仪、无线传输模块 ( Data Transfer Unit) 、PU管、储液容器等。

1. 2 系统监测原理

压差沉降监测系统是基于连通管的基本原理, 利用水、基准容器、水管及压差式变形测量传感器组成的一套装置 ( 见图1) 。让水箱中的液体通过水管自由流动, 当管中的水趋于稳定时, 各个测点的传感器会采集到一组初始压强值。基准容器和基点需远离沉降变形区, 且位于一个稳定的环境。当测点与基点之间的高程发生变化时, 将导致测点和基点传感器内的液位变化并采集到一组变化后的压强值, 再通过RS485 接口 ( 这种接口可以实现联网的点对点的通信方式) 将各传感器采集到的数据传输至云端上的云平台进行数据的处理计算与分析, 最终得出测点的沉降数据。

压差式变形测量传感器的沉降变化量计算式为

其中, ΔH为沉降变化量, mm; PR为基准点实际测得的值, k Pa; PR0为基准点测得的初始值, k Pa; Pi为测点实际测得的值, k Pa; Pi0为测点测得的初始值, k Pa; ρ 为液体介质密度, 通常取水的密度1 × 103kg / m3; g为重力加速度, 粗略计算时取10 m/s2。

2 南昌地铁二号线7 标辛家庵站基坑周边建筑物沉降监测工程实例

2. 1 工程概况

辛家庵站位于老城区上海路南段, 车站所在上海路路宽约26 m, 车站和围护结构占据大部分路宽, 车站两侧分布众多建筑物及管线。车站西侧建筑物大多为建于20 世纪80 年代的多层混合结构住宅, 多为浅基础, 距主体基坑距离约3. 5 m ~ 7. 5 m。辛家庵站为地下二层岛式车站, 标准段基坑深度15. 95 m ~ 17. 81 m, 端头井基坑深度为17. 20 m ~ 20. 11 m。车站长度为465. 0 m ( 内净) , 标准段主体结构宽度为17. 8 m, 端头井处主体结构宽度为21. 5 m。

本次监测项目的目标建筑物为南昌针织厂宿舍2 号楼, 该楼为一栋5 层砖混结构浅基础居民楼, 基础埋深2. 5 m, 距主体基坑最近处仅7. 3 m。

2. 2 建筑物沉降在线监测方案

1) 在线监测点的埋设与系统的搭建。

南昌针织厂宿舍2 号楼在线监测点的布设见图2, 其中03 号、04 号测点距离基坑主体最近处约7 m。

2) 监测方法及技术要求。

此监测项目采用压差式变形测量传感器, 设置系统数据采集时间为每30 min采集一次, 也可根据人工设置时间间隔进行实时采集, 传感器技术指标见表1。

2. 3 沉降监测系统的搭建

2. 3. 1 系统部件选型

为确保监测系统的精确、稳定, 对监测系统中各个主要部件的选型原则如下:

1) 压差传感器的量程选择。

按照JGJ 8—2007 建筑变形测量规范以及考虑到该建筑的建筑年限, 限定该建筑物沉降不大于3 mm/d, 累积沉降量不大于30 mm。辛家庵项目要求的变形监测等级为二级, 其监测容许误差不大于0. 5 mm, 为满足监测要求, 选择量程500 mm的FS-LTGY500 型压差式传感器进行监测。

2) 综合采集仪的选择。

考虑现场实际情况, 选择一个16位通道的采集仪。

3) 无线传输装置 (DTU) 的选择。

选择信号稳定且传输容量大的无线传输装置。

4) 储液容器的选择。

为了保持系统水压的长期稳定, 选用厚度为1 mm的薄钢片制作30 cm × 30 cm × 30 cm带液位计的水箱作为储液容器。

5) 液体介质的选择。

为了尽量减少液体介质中的气泡, 选择烧开后的水或蒸馏水, 并加入一定比例的防冻液, 最后在储液罐中加入一定量的硅油液封, 避免液体介质蒸发附着在储液罐上壁。

6) 连接水路的选择。

综合安装便利性、耐用性以及功能使用性等多方面考虑, 选择12 mm × 8 mm的PU ( 聚氨酯) 软管。

2. 3. 2 系统搭建

压差沉降系统的搭建主要遵循以下几个步骤:

1) 测点抄平。

现场安装传感器的测点应该用水准仪进行抄平, 尽可能使所有测点传感器都安装在同一水平线上。

2) 传感器固定支架的安装。

将传感器固定支架用膨胀螺栓固定在预先规划好的测点。

3) 传感器的安装。

根据设计要求或者结构物特点选择好安装点, 结合被测物实际情况, 将传感器安装到指定位置。

4) 储液罐的安装。

储液罐应安放在远离建筑物变形的区域, 且应保证测点传感器最高点与储液罐中液面的高度差不能超过传感器的量程范围, 最后将水管与储液罐连接, 完成水路的连通。

5) 线路的焊接。

根据布点及量测的管线长度裁剪通讯和电源线路线缆的长度。然后根据传感器的电源及通讯线焊接到总线, 最后将总线引入采集箱。

6) 连通水路。

传感器与储液罐之间水路的连通, 并用PVC管保护水管并连通至储液罐。在水路的连通过程中应把整个水路里面的气泡排净, 传感器应轻轻振捣, 直至不冒出气泡为止。

2. 4 压差沉降监测系统与人工监测对比

为了验证压差沉降监测系统的准确性和稳定性, 于2016 年在南昌针织厂宿舍2 号楼, 选择与测点传感器距离最近的5 个靠近地面的位置, 进行标高的人工观测, 在线监测布点图如图2 所示。图3 是测点01 ~ 05 的压差沉降监测系统沉降值与人工监测沉降值的对比。

由图3 可以看出, 在长达13 d的对比观测中, 在线监测系统和人工测量的结果基本吻合, 规律性一致, 多数点的偏差在1 mm以内。这说明压差沉降监测系统采集的数据能满足建筑物沉降监测的要求。

3 结语

1) 该压差沉降监测系统能够满足建筑物的实时沉降监测精度要求, 且能达到远程自动监测并预警的效果, 具有较高的工程应用价值。但在部件选型、安装与验收方面有严格的要求。

2) 结合南昌地铁二号线辛家庵站监测项目, 对压差沉降监测系统各个设备的选择与安装工艺进行严格的实施。压差沉降监测系统与现场人工监测的结果对比验证了在线监测系统采集数据的可靠性与准确性。

摘要：介绍了压差沉降在线监测系统, 结合某地铁基坑施工期间周边建筑物沉降监测项目, 验证了该监测系统的可靠性, 结果表明, 该系统能够满足建筑物的实时沉降监测精度要求, 且能达到远程自动监测并预警的效果, 具有较高的工程应用价值。

关键词：建筑物,压差沉降,监测系统

参考文献

[1]常青.静力水准自动监测系统的研究[J].地质装备, 2014, 15 (1) :30-32.

[2]潘华.静力水准系统在监测工程中的应用[J].低温建筑技术, 2013 (12) :102-105.

建筑工程沉降观测技术的应用探讨 篇4

关键词：沉降观测;建筑工程;技术

1.沉降观测在建筑施工中的技术要求

（1）人员及仪器要求。精度直接决定着沉降观测的结果有效程度，在施工过程中要精确反映出高层建筑物因负荷持续增加而产生的沉降效果。沉降观测的技术误差仅仅要求小于0.005～0.1倍的变形值，对所用仪器的精密度要求较高（达到S1或S2级），且仪器精密度受环境影响而出现的变动范围必须足够小，甚至完全不受外界环境因素影响。

当前，高层建筑施工在沉降观测方面所用到的主要仪器是铟合金水准尺，如果难以配备该仪器，必须使用普通塔尺，也至少要使用第一段标尺。

为了保证观测人员能够得到符合精度要求的观测结果，必须对其在仪器操作规程与观测程序等方面进行专业的学习培训。在着手观测工作前，要及时对仪器指标进行检测校正，如有条件最好获得计量单位的专业鉴定。在观测工作中，每过三个月到半年仍需重新检校。在实际工作中，沉降观测人员不但要保持彼此间协调配合，还应能够针对实际问题分析原因并正确运用误差理论计算其平差，保证每次观测都可以按时、精确、快速地完全任务。（2）观测时间。须考虑建筑施工方案具体情况而定。一般而言，第一次观测要等观测点设置稳定后进行。沉降观测要从建筑基础开始进行，一般高层建筑物都会建有相应的地下结构，观测位置设计与临时性沉降观测点埋设可在其局边展开。待观测点充分稳定后，即可展开观测工作。现在沉降观测技术已经应用到所有高层建筑施工及部分非常重要的古建筑物维护中。尤其在高层建筑施工中，更要加强沉降监督监控，防止施工过程出现不均匀沉降现象。沉降观测具有很强的实效性，必须按时进行首次观测，不然就难以得到初始数据，造成后继观测工作毫无意义。此后的观测则须根据施工进度按时开展，要避免某一次观测遗漏而在事后弥补。如此操作才能确保观测准确，进而保证施工质量。所谓观测周期，指的是前后两次观测间隔的时间，比如说选取固定时间段（比如说30天）或者建筑物负荷增加周期（如建筑升高一层或数层）。（3）观测点。由沉降观测目的可知，观测点必须埋设在能够充分反映建筑物沉降特征的位置。根据实践经验，这种位置要求在建筑物周边选取的观测点要纵横对称、均匀分布，并且相邻两点的距离间隔在15到30米之间为宜。另外，沉降观测点的埋设还要充分考虑到各施工阶段的具体要求，特别需要注意保护原观测点免遭墙柱饰面施工破坏，不然将导致观测中断前功尽弃。

在图纸上，设计单位一般会特地标识观测点布置图。（4）观测精度要求。精度等级的确定以设计及建设单位要求及建筑物特性为依据。如无特殊要求，对一般高层建筑施工而言，为达到观测要求，可采取二等水准测量方法。

该观测技术指标如下所示：

①往返校差、复核或环线闭合差：⊿h =Σa—Σb且不大于1/√n（n—测站数）;或⊿h=Σa—Σb且不大于1/√L（L—观测线路距离）。

②前后视距不大于30 米。

③前后视距差不大于1.0米。

④前后视距累积差不大于3.0米。

⑤沉降观测点相对后视点的高差容差不大于1.0毫米。

⑥水准仪精度不小于S2.

（5）观测“五定”。具体指保持基准点、基点同观测点之间点位稳定;保持仪器设备稳定;保持观测人员稳定;保持环境条件稳定;保持程序方法及镜位路线固定。观测相关措施要尽量保持客观稳定，避免造成不定的观测误差，以便确保观测结果趋于统一，并保证每次复测结果同首测结果具有更为一致的可比性，使得对沉降量的观测更为真实。（6）观测成果整理计算要求。对于每次沉降观测得到的原始数据，要真实可靠地登记在册，遵照施工测量规范要求进行记录计算。观测成果的整理计算，要遵照依据正确、有序严谨、步步校核、结果有效等原则进行。

2.高层建筑施工中沉降观测的步骤及程序

（1）水准控制网的建立。按照工程布局特点及现场环境状况来制定施测方案。水准控制网则应根据建筑工程的测量施测方案及布网原则要求来建立。具体如下：①高层建筑周边一般须布置的水准点书目在三个以上，且彼此间距≤100米。②架设在场区所有地点的观测仪器都必须保证至少有两个以上的可后视水准点，水准点之间还要可以相互闭合检校。③水准点的设置区域。水准点不得在地面沉降区、地面震动区或工程开挖区内设置，要根据二等水准测量要求（≥1.5米）埋深水准点。水准控制网的建立要根据工程的具体特点合理进行，并同基准点联测，平差计算各水准点高程。（2）观测路线的设置。观测点位置须依据水准控制网，按照观测点埋设要求或者布局图来确定。然后要在控制点与观测点间建立常规性观测路线，并固定下来。仪器架设站点同转点处要设立起标记桩，以保证历次观测所沿路线相同。（3）实施观测。观测周期的确定按照建筑施测方案进行。由于高层建筑往往具有层数不定的地下结构，要从基础开始首次观测，且要等观测点充分稳固后方可进行。具体而言，观测点要埋设在建筑基础局边或沿建筑基础的纵横周线。沉降观测对首次观测的精度有着相对较高的要求，这是因为首次获取的高程值是以后所有观测的比较基础。实施沉降观测时用到的水准仪要具有S2 或S3 精度级别，且要等同期两次观测后方可决定首次高程值。建筑物每升高一层，临时观测点均须相应上移一层直到+ 0.00。之后再确定永久观测点。为观测方便，永久观测点可设为+ 500毫米。之后每层施工都要有相应的复测，直到最后工程竣工。（4）处理观测结果。观测结果要认真做好整理记录。待检查无误之后方可作平差计算，得出各观测点高程值，进而确定沉降量。测量水准后，可根据基准点计算各观测点的高程（用C表示），其中首次观测高程用C0表示。则相邻观测期的沉降量Si=Ci-C（i-1），累计沉降量为C（n-1）-C0 或ΣSi。（5）统计表的汇总。①统计表制作以计算得出的沉降量为依据，并须汇总。②观测点下沉曲线的绘制首先要以时间为横坐标、以荷载值为纵坐标上半部、以各个观测周期的沉降量为纵坐标下半部来建立下沉曲线坐标。然后在坐标中绘出统计表中所有观测点在各观测周期算出的沉降量，并相应画上荷载值，将其平滑连接，即可得出同荷载值相应的沉降曲线。③由统计表与曲线图，可以对该建筑以后的沉降趋势做出大致预测，并把预测结果及时反馈给管理部门，以便他们正确地指导工程施工。观测坐落在具有较大沉陷性的地基上的建筑物的不均匀沉降，更具有重要意义。

因地基不均匀沉降而导致的建筑物倾斜度也可依据沉降曲线来计算，公式如下：

Q =|⊿Cm-⊿Cn|/Lmn;（其中，⊿Cm、⊿Cn—m、n点的总沉降量;Lmn—m、n 两点距离）同一地区具有类似结构建筑物的沉降情况的主要影响因素也可借沉降观测成果而分析找出，借以指导建筑施工单位编写组织设计。这不但大大有利于正确指导建筑施工，还可积累出宝贵的第一手资料，可供勘察设计单位用于对施工图纸设计的完善改进。（6）注意事项。主要如下：①观测实施必须严格按照测量规范进行。②每次观测最好采用同一套水平尺，避免因仪器更换而导致系统误差发生变动。③必须按照固定观测路线实施沉降观测。④进行沉降观测时要注意避免阳光直射，并保持周边环境大致恒定。⑤读书要等成像较为清晰稳定后再进行。⑥对观测结果的检核计算须随观测过程同时进行，确保可以一气呵成地完成整个观测过程。⑦为避免因降水导致顺准点标高发生变动，在雨季之前及雨季之后后需要进行联测，对变动情况要及时排查。⑧沉降观测结果要及时反馈给管理部门。倘若该建筑每天的连续沉降量大于1 毫米，必须马上停止施工，并立即召集相关部门紧急商讨应急措施。

3.结束语

沉降管层次对确保高层建筑的质量与安全具有重要意义。观测时要严格确定观测点、时间、人员、设备，并规范记录计算观测结果，及时解决观测过程中出现的问题，确保沉降观测的有效性。

参考文献：

[1]刘艺.探析高层建筑施工中对沉降观测技术的应用[J].中国电子商务，2013（18）.

[2]陈柏林.高层建筑施工中沉降观测技术应用[J].建设科技，2011（1）.

建筑地基不均匀沉降处理探讨 篇5

广州金沙洲新社区工程由35栋6层住宅楼、9栋11层住宅楼、20栋18层住宅楼, 7个大型地下车库, 以及小学、中学、幼儿园、卫生站、邮局等配套设施组成。本工程地质条件非常复杂, 东南临沙贝海、白沙河, 地下水系非常发达, 岩溶极为发育, 软弱地基土丰富, 局部岩面倾角很大, 施工完成后的建筑物由于地基产生不同程度的沉降, 造成出现墙体开裂或房屋倾斜, 严重影响施工质量。本文针对地基的不均匀沉降着重探讨防治和处理措施。

一、地基产生不均匀沉降的原因

地基是直接承受构造物荷载影响的地层。基础下面承受建筑物全部荷载的土体或岩体称为地基。地基不属于建筑的组成部分, 但它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。建筑物地基沉降量较大, 产生不均匀沉降问题所引起的破坏正常分析认为:

(1) 建筑地基为软弱地基, 地基下卧层软土厚度较大, 土的压缩性较大, 造成地基的沉降量较大。

(2) 建筑物长度较大, 由于土质的不均匀分布, 及上部结构荷载的不均匀分布造成地基的不均匀沉降。

(3) 相邻四层建筑物复合地基的影响, 使之与相邻建筑的地基沉降较小, 而引起不均匀沉降。

因此在进行地基设计时, 要考虑:基础底面的单位面积压力小于地基的容许承载力;建筑物的沉降值小于容许变形值;地基无滑动的危险。由于建筑物的大小不同, 对地基的强弱程度的要求也不同。若上述要求达不到时, 就要对基础设计方案作相应的修改或进行地基处理 (对地基内的土层采取物理或化学的技术处理, 如表面夯实、土桩挤密、振冲、预压、化学加固和就地拌和桩等方法) , 以改善其工程性质, 达到建筑物对地基设计的要求。

二、减少地基不均匀沉降采取的防治措施

2.1地质基础勘察方面

地质钻探报告是一门专门的科学, 来不得半点虚假。钻探报告是设计人员的主要设计依据, 必须提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德素质, 加强责任感, 这样才能使钻探报告具有真实性和可靠性。

2.2采用多种设计, 增强基础刚度和整体刚度。

建筑措施。住宅的平面形状应力求简单, 规则整齐, 尽量避免形状复杂, 阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。

设置沉降缝。长度较大的住宅, 考虑在适应部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的, 或有层高高差及荷载显著不同的, 要在其转折处;层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝;在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。

考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形, 而且由于基底压力扩散的影响, 在相邻范围内的土层, 也将产生压缩变形;这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少, 由于软弱地基的压缩性很高, 当两建筑物之间距离较近时, 常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。

结构措施控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。实践证明, 建筑物的长高比控制在2.5至3之间时, 可减少建筑物的相对弯曲, 房屋不易出现裂缝。

三、不均匀沉降施工处理措施

在选择不均匀地基处理方法时, 应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素, 经过技术经济指标比较分析后择优采用。

3.1当拟建的相邻建筑物之间轻 (低) 重 (高) 悬殊时, 一般应按照先重后轻或先高后低的程序施工, 以减少两者之间的沉降差。

3.2采用混凝土后浇带施工工艺。当建筑物体重大, 高差不悬殊时, 可采用混凝土后浇带施工方法, 即在主体结构基本完成, 建筑物沉降到一定的程度, 在预先留置的部位补浇混凝土。

3.3活荷载较大的建筑物, 如粮库、料仓等, 在施工前采用控制加载速率的堆载预压措施, 使地基预先沉降, 减少建筑物施工后的沉降及不均匀沉降。

3.4当基坑挖到设计标高后应及时做基础, 避免地基被扰动。在淤泥及淤泥质土的地基上开挖基坑时, 要注意尽可能不扰动土的原状, 通常可在坑底保留大约200mm厚的原状土, 待敷设垫层时才临时铲除。如发现坑底软土上已被扰动, 可挖去扰动部分, 用砂、碎石 (砖) 等回填处理。

四、质量检验

地基处理设计时, 应考虑上部结构, 基础和地基的共同作用, 必要时应采取有效措施, 加强上部结构的刚度和强度, 以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法, 宜按建筑物地基基础设计等级, 选择代表性场地进行相应的现场试验, 并进行必要的测试, 以检验设计参数和加固效果, 同时为施工质量检验提供相关依据。

经处理后的地基, 当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时, 基础宽度的地基承载力修正系数取零, 基础埋深的地基承载力修正系数取1.0;在受力范围内仍存在软弱下卧层时, 应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物, 以及钢油罐、堆料场等, 地基处理后应进行地基稳定性计算。

五、结语

建筑物沉降及加固分析 篇6

在建筑物出现沉降问题后, 要对其地基基础进行加固, 以使建筑物能够恢复其安全及使用功能。同时对既有建筑物的加固还能够相应的提高土地使用率, 扩大使用面积, 提高建筑物的使用寿命, 改善使用条件, 满足生活需求, 同时对改善市容和节能环保也有很重要的作用[3,4]。

1 工程实例

1.1 工程概况

海口某建筑为一栋10层住宅楼, 地下一层, 地上十层, 建筑的主体高度为31.65m。该建筑的结构类型为钢筋混凝土剪力墙结构, 基础采用平板式筏型基础, 筏板厚度为800mm, 在抗震墙下设置暗梁, 板底标高均为-3.30m, 筏板边挑出距离均为1000mm, 配筋为双层双向18@200 (HRB400级) , 其建筑平面图如图1。

1.2 场地工程地质分层情况

根据勘察报告以及地层岩性特征和沉积新老关系可将建筑场地自上而下划为5个岩土工程层。具体如下:

(1) 层素填土:填料为粉土质砂, 稍湿, 褐色, 松散分布于场地大部。

(2) 层中砂:颗粒为石英质, 呈次圆状, 浅黄色, 松散分布于全场地。

(3) 层淤泥质粉质粘土:上部流塑, 下部软塑, 灰黑色, 具有泥嗅味, 分布于全场地。

(4) 层砾砂:粗粒为主, 也含有中粒及细粒, 灰黄色, 分布于全场地。

(5) 层粉质粘土:可塑、硬塑, 局部已半固结成岩, 灰绿色, 分布于全场地。

勘察期间, (1) 、 (2) 、 (4) 层为含水层; (3) 、 (5) 层为相对隔水层。地下水对混凝土结构具有微腐蚀性, 在干湿交替或长期浸水的条件下, 对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

1.3 工程沉降及其原因分析

由楼房施工到封顶过程中的地基沉降观测记录可以发现, 该建筑沉降量较大并且不均匀沉降仍在继续, 而且地基变形也尚未趋于稳定。因此需要立即对导致该建筑物不均匀沉降的原因进行分析, 设计出合理的地基加固方案, 从而阻止其不均匀沉降的继续增大, 以免最终导致建筑事故的发生。

根据勘察报告知, 本建筑物楼座基础下存在7~14m厚的深厚淤泥质土层, 对后期的沉降不利。并且该项目拟建场地第 (3) 层为欠固结淤泥质粉质黏土, 采用水泥土搅拌桩法进行地基处理并不符合《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002第11.1.1条“水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土”的规定[5]。分别对该建筑物的桩及桩间土进行钻孔取芯, 以观察其成桩情况。桩及桩间土照片分别见图2及图3。

由图可知水泥土搅拌桩并未形成稳定固结体, 与淤泥质粉质黏土层结合部分, 桩身不完整, 不均匀, 仅浅部胶结稍好, 局部形成了较稳定固结体, 桩体较完整, 呈短柱及碎块状, 下部未见明显水泥土搅拌后改良的胶结体。由此可知水泥土搅拌桩法是不合理的, 从而止沉加固是非常有必要的。

2 建筑物止沉加固处理

地基基础的加固技术大致可分为两类, 即地基土的加固和地基基础的托换。由于在本建筑中成桩效果并不好, 因此考虑为地基基础的托换。而地基基础的托换技术又包括注浆加固基础法、扩大基础底面积法、坑式托换法、坑式静压桩托换法、树根桩法、灌注桩托换法、抱柱静压桩法以及锚杆静压桩托换法[6]。其中锚杆静压桩成桩工艺对既有基础及地基扰动小, 成桩速度快, 止倾减沉处理效果直接, 较为适宜该工程工况, 因此选用该方案。

根据拟加固工程现状, 以及方案比较和现场试桩, 采用软土复合桩基加固方案, 减沉桩采用钢管桩, 桩径为φ250mm, 桩端开口, 桩长约17m, 桩端落在 (4) 层砾砂层, 桩位布置图见图4。

3 沉降观测及效果分析

在施工过程中, 对建筑物进行沉降观测, 其中观测点布置图见图5, 在采用钢管桩进行加固处理时, 加密测量次数, 测量结果图见图6。

由沉降测量曲线图可知, 建筑物自施工至封顶过程中即出现较大沉降, 且沉降尚未有稳定的趋势, 经采取锚杆静压桩法进行托换后, 沉降曲线趋于稳定, 说明此次的加固措施是合理且有效的。

4 结论

4.1 由钻孔取芯结果可知, 本建筑物的成桩效果并不良好, 通过查阅《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002的相关规定可知, 水泥土搅拌桩并不适用于欠固结淤泥质粉质粘土。

4.2 由沉降测量曲线图可知, 建筑物初始沉降严重, 且沉降尚未稳定, 必须进行加固处理。而自钢管桩托换后沉降逐步趋于稳定, 从而可知锚杆静压桩法托换是可行且有效的。

4.3 锚杆静压桩成桩工艺对既有建筑物地基基础扰动小, 成桩速度快, 止倾减沉处理效果好, 是一种经济合理的地基基础加固方式。

参考文献

[1]翟渊博, 赵伟, 黄香山.不均匀沉降对高层建筑的危害分析及治理研究[J].陕西建筑, 2007 (11) :39-41, 38.

[2]刘皓, 张思渊, 张学鹏.地基不均匀沉降的危害及防治[J].中国水运 (下半月刊) , 2010 (9) :220-221.

[3]滕延京.既有建筑地基基础改造加固技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2012.

[4]张永钩, 叶书麟.既有建筑地基基础加固工程实例应用手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[5]中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

浅析建筑物沉降观测方法 篇7

1 实例

锦绣中华A区3号楼位于抚州市开发区, 该楼11层, 高约36 m, 建筑面积约28 000 m2, 框架结构。笔者自2013年3月25日至2015年8月6日, 对该楼从建筑施工开始进行沉降观测。

1.1 基准点观测点布设

(1) 基准点埋设:拟在施工场区外围设置三个水准基准点, 作为沉降观测的基准监测网点。点与点之间的距离为20~30 m, 而且通视良好, 稳定可靠。基准点埋设深度在0.8~1.0 mm, 标志采用长200 mm、直径20 mm的铜质棒或钢棒, 棒顶端加工成半圆形, 以便立标尺。 (2) 沉降观测点的布设:根据《建筑变形测量规程》第5.1.2要求:建筑物的四角、大转角处及外墙每10~15 m或每隔2~3根柱基上布设观测点。

1.2 观测方法

(1) 基准点的测量。沉降观测主要是测量各变形点相对于水准基准点的沉降量, 分析建筑物的沉降情况。因此, 基准点的高程可采用假设高程。基准点的高程用莱卡NA2精密水准仪和铟钢水准尺, 按国家二等水准测量的技术要求施测。其主要技术要求如下:相邻基准点高差中误差:±1.00 mm;每站高差中误差:±0.30 mm;往返或环线闭合差:≤±0.6 mm。为确保沉降观测的稳定性, 在基准点埋设稳定后, 沉降点观测之前, 对基准点观测两次以后定期检测, 以每3个月检查一次, 当水准基点高程值与原始值比较差值大于1 mm时, 原始值作相应调整。为保证每期成果具有统一性, 每次观测路线相同, 采用固定测站固定转站法, 即预先用皮尺丈量将每站分好, 并照顾到两基点间为偶数, 每站的转点和仪器位置都用钢筋钉做好标记, 每次观测都按照钢筋钉的位置立尺, 由基准点、工作基点与观测点布设成附合、闭合水准线路, 按照二等水准测量的精度要求, 采用几何水准测量方法, 施测各沉降观测点, 监测各点变化。实践证明:采用此措施, 不仅观测方便, 且精度较高。

(2) 沉降点观测。沉降点高程观测按规范要求, 以莱卡NA2精密水准仪和铟钢水准尺, 按国家二等水准技术要求施测, 观测时所有的点构成一个闭合环, 以便相互校核其精度。高程中误差:±1.00mm;相邻点高差中误差:±0.5 mm;环线闭合差:≤±0.6 mm。

(3) 观测时间和次数:基准点首次观测进行2次, 取平均值作为第一次成果, 在施工期间对基准点进行必要的监测, 暂定每季度监测1次, 连续监测2次;施工期间首次观测独立进行2次, 取平均值作为第一次成果, 然后每月观测1次;工程完工后, 前三个月每半个月观测1次, 后三个月每个月观测1次;对突然发生裂缝或大量沉降等特殊情况通知业主, 共同商定加密观测次数。

1.3 主要技术措施

(1) 每次观测前要严格检校仪器, 要求水准仪i角在规范允许范围20"之内, 以抑制前后视距差影响。

(2) 每次观测做到仪器、标尺、测站、转点、观测人员“五固定”。

(3) 视线长度控制在20~30 m, 视线高度不低于0.3 m。

(4) 基准点联测, 严格执行国家二等水准测量作业程序, 同一测站观测不得两次调焦, 以避免视准轴变化引起的误差, 应两次观测取平均数作为水准基点的高程, 每季度对水准基点应检查一次。

(5) 第一次沉降点观测时, 应独立观测两次, 两次观测成果均达到规范要求后取平均值作为变形量的起始值。

(6) 每次沉降点观测均须形成闭合线路, 当场进行检查。其闭合差应小于精度要求, 若超限, 应重测, 直至达到精度要求。

2 结语

本文通过实例更好地了解了沉降观测方法。施工期间, 经常遇到沉降观测点被毁的情况, 对此可适当加密沉降观测点, 对重要位置如建筑物四角布置双点。另一方面, 观测人员应时常注意观测点变动情况, 如有损坏及时设置新的观测点。

摘要：对建筑物沉降的跟踪观测, 可获得建筑物准确可靠的沉降数据, 了解建筑物在施工及运营期间的变形情况, 掌握地基在不同荷载作用下随时间的沉降规律, 确保建筑物的安全使用。

关键词：沉降观测,水准测量,安全

参考文献

[1]李表岳, 陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社, 1995:277-389.

[2]邹自力.建筑物变形观测系统建立与实施[D].硕士学位论文, 长沙:中南大学, 2005.

建筑工程沉降观测方法的研究 篇8

1.1 仪器设备方面

在建筑工程施工过程中, 应按照沉降观测级别有针对性的选择仪器设。比如在特级沉降观测时应选用DS05型号的水准仪, 选择因瓦合金水准标尺, 并采取光学测微法进行沉降观测。

1.2 人员素质方面

参与施工的人员务必检查专业培训和学习, 掌握仪器设备的操作步骤和测量理论, 能结合工程特点采取有针对性的沉降观测办法, 且能独立分析观测过程中出现的问题, 灵活运用计算平差的相关理论, 能全面、及时、精确、出色的完成观测任务。

1.3 观测点方面

1) 首先, 必须观测点必须位于沉降范围以外, 确保位置稳定且能长期保存, 并按照基准点所处方位的稳定情况进行定期复测, 施工期间通常一至两月进行一次复测, 带点位稳固方可半年或一季度复测一次。此外, 如果遇到沉降测量结果一样或者遭遇诸如地震、洪水等不可抗因素时, 应马上进行复测, 并对其可靠性和稳定进行认真分析;2) 其次, 确保标石和标识预埋结束再进行观测。在稳定期结合观测要求和地址条件进行测量, 通常半个月一次;3) 最后, 在特级沉降进行观测时, 至少应选取四个高程基点, 企业级别的不得低于三个, 工作基点则根据需要进行设置, 并形成闭合环、附合水准路线或节电网。

1.4 观测时间和次数方面

观测时间和次数应结合工程进度、性质以及地质情况和基础荷载的增加频率和情况而确定。通常在建筑工程施工期间和建成初期的观测次数要多一些, 施工期间的观测周期和频率应从以下几个方面确定:一是建筑工程施工初始阶段按照施工进度进行沉降观测, 特别需要指出的是, 高层建筑的基础垫层和底部施工完成后进行沉降观测, 观测时间和次数应按照所增荷载和地基的实际情况而定通常每加一到五层进行一次观测。二是施工阶段出现停工且时间较长时, 在停工与复工时应分别进行一次沉降观测, 停工期间应每隔一个月到三个月观测一次。三是如果基础四周的地面的荷载骤然增加, 并在周围积有污水或者周围大量挖方或者暴风雨之后, 必须及时进行沉降观测。而判定沉降是否进入稳定阶段, 只需按照沉降量与时间关系的曲线进行判定。若沉降速度低于0.01mm~0.04mm每天, 软土地区0.0.mm每天, 老土地区≤0.01mm每天, 则能认定为稳定阶段。

2 建筑工程中应用沉降观测方法的一般步骤

建筑工程中应用沉降观测方法的一般步骤:首先布设平面基准网点;再布设沉降点;再选择观测路线, 最后进行沉降观测。以下就具体实施步骤做出以下分析:

1) 平面基准网点的布设步骤

在制定建筑工程测量方案时, 应结合建筑工程施工现场环境与布局特点而制定, 基准点由建设方提供, 根据建筑工程的测量方案和布网原则进行基准控制网的布设, 并从以下几个方面加以改进:一是各级移位观测基准点应包括方位定向点, 且不得低于3个, 并根据工作需要合理设置工作基点, 并确保基准点与工作基点有益于开展校核和检验工作。二是在应用GPS技术进行平面测量、三维测量时, 必须要确保基准点位置的适用性, 也就是不仅要有利于技术设备的摆放和操作, 还要确保视线之内的障碍物高度角不得高于15°。三是应注意四周的大功率无线电机展, 与它们的距离不得小于200m;注意四周的传输微波无线电信号的通道、高压输电线路, 与它们的距离不得小于50m, 且确保通风、可视度高, 并尽可能的确保观测站周围环境与所处区域的大环境基本一致, 以此降低因气象因素而造成观测误差。

2) 布设沉降点的一般步骤

在布设沉降点时, 首先, 必须确保观测点的牢固, 从而确保点位的安全, 更有利于长期的保存;其次, 尽量在建筑物转角大的地方与房外墙之间每相隔10m~15m埋设各沉降点;再次, 注意高低建筑物之间相交的两侧, 以及地质条件的差异上以及基础和机构不同分界点的处的布设, 最后, 观测点的上部必须处于明显之处。

3) 观测线路的选择

根据场区基准控制网、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。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线, 并在架设仪器站点与转点处做好标记桩, 保证各次观测均沿统一路线。

4) 沉降观测

沉降观测过程中应注意以下几点:一是尽量在不转站的情况下测出各观测点的高程, 以保证精度;二是开工前要对仪器规范要求进行检验, 要检验校正并定期检测。随着结构每升高一层, 临时观测点移上一层并进行观测, 直到+0.00再按规定埋设永久观测点, 然后每施工一层就复测一次, 直至竣工。

3 关于建筑工程应用沉降观测方法的几点建议

严格按测量规范要求施测;前后视观测最好用同一水平尺;各次观测必须按照固定的观测路线进行;观测时要避免阳光直射, 且各观测环境基本一致;成像清晰、稳定时再读数;随时观测, 随时检核计算, 观测时要一气呵成;在雨季前后要联测, 检查水准点的标高是否有变动;当建筑物每天24小时连续沉降量超过1mm时应停止施工, 会同有关部门采取应急措施。

总之, 建筑工程中沉降观测是一项较为系统、复杂的工作。因而在应用沉降观测方法进行建筑工程沉降观测时, 必须明确应用这一技术的相关要求, 明确应用沉降观测方法的一般步骤, 加大观测力度, 不断提升建筑工程质量, 助推企业走向可持续发展之路。

摘要：随着我国经济实力不断的增强, 建筑行业得到了跨越式的发展。作为建筑工程施工企业, 必须不断提升自身竞争实力, 才能在建筑市场中占有一席之地。本文就建筑工程施工中的沉降观测方法进行研究。

关键词：建筑工程,沉降观测方法,研究

参考文献

[1]李兴辉, 张东然.高层建筑施工中沉降观测技术的应用[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2009 (1) .

建筑施工中沉降观测技术的应用 篇9

关键词：建筑施工；沉降观测技术；应用

伴随社会发展的快速推进，人口得到飞速发展，可利用的资源十分匮乏，为人类的发展带来阻碍作用。为了使土地资源匮乏的现象有所改善，高层建筑的数量呈现日益增长的趋势，尤其是在中国，由于高层建筑的快速增加，高增建筑物的地基承载负荷也明显加大，导致高增建筑的沉降量明显增加。所以，应该对高层建筑施工沉降观测技术进行进一步的分析。

一、沉降观测技术在高层建筑施工中意义

因为中国属于人口大国，土地资源严重匮乏，近几年，高层建筑在城市中越来越多的出现，除了写字楼以外，还有绝大部分的商品房均在施工建设中应用了沉降观测技术，高层建筑施工中必须采用沉降观测技术的重要原因是：沉降观测技术能够尽可能的确保建筑物的安全与稳定，此外，在对工程前期的每一项地质测量中也具有十分重要的影响。沉降观测技术在建筑施工过程中的应用，能够获取多种有效、准确的技术参数，除了能够预先防止施工过程中出现一系列问题以外，还可以对建筑工程的质量进行保证，对日后工程也具有一定的参考作用。所以，沉降观测技术在高层建筑施工中的应用非常重要。在建筑施工时，借助对每一项参数的有效监测，与此同时，对每个参数的有效分析，并对出现沉降的可能进行及时预测，对出现沉降的原因深入分析，以此实施及时、科学的措施，防止出现沉降的现象，尽可能的确保高层建筑的安全性与稳定性。

二、高层建筑中出现沉降现象的原因

（一）地基处理不合理。因为建筑工程的具体施工环境存在差异性，尤其是地基的不同。但是，设计人员在对高层建筑设計的过程中，并未对地基的差异性给予充分注意，在对地基处理的过程中，标准化较严重，对地基的密度、基岩以及压缩模量等相关参数没有充分重视，导致绝大部分的高层建筑在后期君产生_定程度的沉降问题。（二）施工过程中产生问题。因为高层建筑施工方案不具有科学性与合理性的特点，施工过程中未根据高层建筑的施工章程严格施工，对桩头与基坑没有有效处理，导致高层建筑出现沉降的问题。（三）场地选址不合理。因为地质勘测环节不科学，导致工程在选址方面产生错误，为了防止沉降问题的出现，高层建筑物在选址的过程中，应尽可能的断裂带以及土质疏松的地方充分避开。（四）建筑规划不科学。因为有关部分对建筑用地没有科学规划，导致高层建筑物和有关建筑物间距离较近，高层建筑地基的载荷明显超过理论上的载荷，这样势必会导致高层建筑物出现倾斜的问题。

三、沉降观测技术在高层建筑中的根本要求

第一，仪器设备与人员素质方面：观测人员应该具备较强的理论知识与丰富的工程项目经验，对监测过程中的仪器设备熟练使用，第二，观测时间方面：为了促使观测数据的真实、准确，在建筑施工与应用的过程中，应该定时进行沉降观测。第三，观测点与基准点方面：为了有效监测高层建筑的沉降，布置的观测点应该有助于观测，同时，在设计图纸上准确标注。第四，观测精度方面：在对建筑物观测时，不同的建筑选择的测量精度也各不相同；第五，施工与沉降测量过程方面：观测人员除了应该对不同测量仪器设备充分掌握以外，还应该在测量中加强团队意识，促使各个基准点的测量人员能够相互配合与协作，进而确保测量数据的有效性。第六，整理观测结果与计算：确保观测原始数据的准确，并有效记录。在对观测数据分析与整理的过程中，应该以观测数据为基础，对数据进行有效的校对，保证观测结果的准确与真实。

四、观测过程中的主要流程

（一）监测控制网的有效建立。在对观测基准点布置的过程中，需要对水准点的布置充分注意，其应该在地面开挖、振动以及沉降的范围以外。在场区范围内的所有地点，架设仪器均需要超过2个的水准点，场区内的每一个水准点可以形成一个闭合的图形。（二）注意观测时间与次数。第一个观测需要在建筑基础着手，各个观测点的首次高程应该相同的时期，进行两次观测后才可以决定：随后当一层施工完成的3天后，再次进行测试。工程完成以后，应该确保充分的沉降观测次数。通常情况下，沙土地基应该进行24个月的观测，有具体沉陷特征的地基应该进行5年的观测，软土地基需要进行10年的观测，直到建筑物不再出现沉降为止。另外，还应该按照具体情况对观测次数进行调整，对于问题较严重的建筑物，需要适当的增加观测次数与时间。（三）数据的及时、有效汇总。制作一个表格，将所观测的数据建立坐标轴进行汇总，与沉降量和载荷值链接，就能够获取下沉曲线。

五、沉降观测技术在高层建筑物中的质量控制

首先，沉降观测点有效布置。布置沉降观测点的过程中，应该对实际情况准确对待，不能以偏概全。其次，基准点的有效布置。在基准点布置的过程中，应该和观测点有效结合，产生系统的观测网。基准点布置的过程中，需要将施工变形区与地下基础设施充分避开，另外，选择完基准点的区域后，需要事前埋设，同时，保证基准点埋设后不会出现碰撞的现象，基准点的埋设位置需要有助于后期的维护监测。为了尽可能的保证监测数据的准确性与有效性，应该定期测量各个观测点与基准点，测量数据取中位值。

总结：总而言之，高层建筑施工中的沉降技术中具有十分重要的作用。在具体的观测时，需要对高层建筑实施全方面的定期监测，对高层建筑中的沉降规律有效总结，并能够在根本上防止高层建筑出现沉降的现象，进而确保高层建筑所具有的安全性。尽管中国的沉降观测技术水平较好，但依然还有较多的问题需要及时解决。

建筑工程沉降监测工作的探讨 篇10

1 沉降监测方法

国家及行业的有关规范标准都规定, 建筑工程沉降监测应采用国家一、二等精密水准测量方法进行, 但建筑工程沉降监测方法与国家一、二等精密水准测量方法之间存在一定的差异。

1.1 测站设置

国家一、二等精密水准测量要求在设置测站时, 前后视距差对于一等不得超过0.5m, 对于二等不得超过1.0m。然而, 监测一幢建筑物时, 在视线长度要求范围内 (一等不超过30m, 二等不超过50m) , 往往在一个测站上同时可观测到多达4—5个沉降监测点, 若在这一个测站上测完这4—5个沉降点, 工作效率当然较高, 但前后视距差必然会超限。若严格按照前后视距差的要求, 则只得在两两沉降监测点之间均设置测站。一方面, 测站设置越多, 产生观测误差的机会也就越大, 这样有可能会因过分强调前后视距相等, 反而导致监测精度降低及工作效率下降;另一方面, 前后视距差的限制目的主要是为了减小因仪器i角 (视准轴与水准管轴之间不平行所成的夹角) 而引起的误差, 但一般在观测之前, 仪器i角已严格校正到接近于零, 因此前后视距差即使较大, 也不会产生显著的i角误差。由此可见, 在监测之前, 只要仪器i角已严格检校, 那么这一前后视距差的规范要求对于建筑工程沉降监测可以放宽或不作要求。

1.2 观测程序

国家一、二等精密水准测量要求在一个测站上的观测程序, 对于奇站为:后 (上丝、下丝、中丝) 、前 (上丝、下丝、中丝) 、前 (辅助中丝) 、后 (辅助中丝) ;对于偶站为:前 (上丝、下丝、中丝) 、后 (上丝、下丝、中丝) 、后 (辅助中丝) 、前 (辅助中丝) 。每一测站观测8个数据, 然后再用这8个数据计算10个数据。这一观测程序对国家一、二等长水准路线的测量非常必要, 它可大大消除与观测时间的长短成比例的许多误差。

对于建筑工程沉降监测, 基准点离物上的沉降监测点较近 (通常不超过500m) , 与时间长短有关的误差 (如尺垫下沉、仪器下沉等) 并不显著, 基本上可以忽略不计。另外, 水准尺上丝、下丝观测的目的只是为了计算视距, 若按上述第1.1节探讨的结论放宽或取消视距差的规定, 则上、下丝的观测即为多余。故对于建筑工程的沉降监测, 在并不降低其监测精度的前提下, 每一测站上的观测程序可以简化为:后 (基本中丝) 、后 (辅助中丝) 、前 (基本中丝) 、前 (辅助中丝) 。

1.3 数据处理

按照水准测量的规范要求, 通常将测量路线布设成闭合路线, 并计算其闭合差, 其目的是为了检查测量数据中是否存在错误或大的累积误差。另外, 若闭合差不超限, 则将其反号分配到路线中, 即对每一测段的高差进行修正。

然而, 建筑工程沉降监测有其特殊性:除第一次测量外, 其余每次都是重复测量, 由于每次都是重新测一遍, 因此避免了误差累积, 而且通过同一点两次高程值的比较, 还可得知测量中是否存在大的错误, 故将沉降监测路线布设成闭合状的意义不大。另外, 在一般情况下, 沉降点不会出现上升的现象, 即沉降点的高程值总是小于或等于前一次的高程值, 若按照水准测量的闭合路线布设及数据处理方法, 将闭合差分配到每一测段的高差中, 反而有可能扭曲沉降点的高程值, 出现沉降点上升的现象。

由此可见, 建筑工程沉降监测可不采用闭合水准测量路线, 其数据处理也不要进行闭合差分配。若前后两期监测数据通过对比发现某一沉降点的高程值异常, 则有以下两种可能的原因:第一是测量误差太大;第二是沉降确实出现了异常。因此, 若发现沉降点的高程值异常, 不要进行误差修正, 正确的作法应是无条件返工重测核实, 从而分辨出是测量误差太大, 还是确有异常的沉降。

2 监测点的布设

建筑工程沉降监测是从一基准点开始, 采用精密水准测量测得沉降点的高程, 根据前后两次所测同一沉降点的高程之差即可得知两次测量期间这一沉降点的沉降量, 即沉降监测的点分为基准点和沉降点两种, 下面探讨这两种点的布设情况。

2.1 基准点

建筑工程沉降监测所用的基准点, 往往设置在离工地较近的旧有建筑物外墙上, 且采用相对高程系统, 一旦基准点被破坏, 则监测工作将无法继续进行。对此, 有关规范标准没有明确规定沉降监测所用的基准点必须是国家水准点, 或是与国家水准点联测的工作基点。为保证沉降监测工作的长期连续性, 设置在工地附近的工作基点最好能与市内较近的国家水准点进行联测, 从而得到沉降监测点在国家统一高程系统中的高程值。这样, 即使工作基点和与之联测的基准点均遭破坏, 也仍可用市内国家统一高程系统中的其他基准点恢复。

2.2 沉降点

沉降监测点的布设, 应结合地质情况及建筑物结构特点, 以能全面反映建筑物地基变形特征来确定。从平面布置考虑, 沉降监测点一般布设在建筑物的四角、大转角、沿外墙每10—15m处或每隔2—3根柱基上;从纵向布置考虑, 沉降点一般布设在主体的±0.000以上0.5m左右的外墙上较合适, 这样监测时立尺、观测均较方便。但有时这样布设会遇到问题, 甚至使监测工作无法进行, 例如对于带裙房的高层建筑, 由于裙房将高层建筑主体的首层外墙包围, 其高层主体上的沉降监测点若布设在±0.000以上的首层外墙上, 则工程竣工后, 在裙房内的主体沉降点将难以观测到, 对于带裙房的建筑, 尤其是高层建筑, 可考虑将沉降监测点布设在地下室内。

3 监测周期

建筑工程的沉降监测周期主要依据沉降速率的大小来安排, 而影响沉降速率的主要因素是荷载。建筑工程在主体封顶前大量增加荷载, 主体封顶后则荷载增加得少而慢。因此, 在安排建筑工程沉降监测的周期时, 可分主体封顶前和主体封顶后2个阶段来考虑。

3.1 主体封顶前

建筑变形测量规程规定:民用建筑可每加高1—5层观测1次。由于建筑工程在主体封顶前的施工阶段荷载增加很快, 沉降量也较大, 因此建议有关规范标准明确规定每加高一层观测一次, 这样可以及时掌握沉降量与荷载的关系, 尽早发现不均匀沉降, 必要时调整施工方案。

3.2 主体封顶后

建筑工程主体封顶后至工程竣工的这一时期为装修期, 有关的规范标准对这一阶段的监测周期未作明确规定。在装修期间, 工程也会因抹灰、进设备而增加荷载, 但这时荷载的增加因资金、配套等因素的影响而变得无时间规律, 沉降速率也时大时小, 对此, 可在考虑沉降速率、施工进度等因素的基础上, 将装修期的监测周期定为每1—2月监测一次。

建筑工程竣工至沉降稳定, 这一阶段的沉降速率越来越小, 但时间较长。为了适应这一情况, 若竣工后同一建筑物上各沉降点的下沉较均匀, 且沉降速率已明显减缓, 则可按每季度或半年观测一次, 直至沉降基本稳定 (日均沉降量小于或等于0.01mm) 后为止。