摘要：沉降观测方面的必要精度在于相关工程允许沉降值的实际大小以及观测的目的。通常来说，在检查施工的过程中，对于沉降观测方面的精度要求比较低，监视安全的要求则比较高，而在研究沉降过程的时候对于精度的要求最高。整体上来说，因为工程建设方面的项目种类非常多，而工程复杂程度又各不相同，观测周期也存在很大差异，因此若想对沉降观测方面的精度定出统一、合理的规格也是非常困难的。沉降观测是对观测对象进行监视或者测量，以此了解观测对象在垂直方向上的位置变化特征。在建筑行业中，沉降观测主要用于高层建筑物中，通过对高层建筑物开展的沉降观测工作，施工单位和建筑管理人员能够及时了解施工过程或者建筑应用过程中，建筑物的变形状况，为高层建筑物的安全性提供真实可靠的数据参考。因此，对于高精度水准测量在沉降观测中的应用分析是很有必要的。
关键词：高精度水准测量；沉降观测；应用
1前言
沉降观测是对相关监视对象或者是物体实施测量，从而明确其垂直位置根据时间推移产生的变化特征。凭借对高层建筑物出现的沉降情况做出跟踪观测，能够得到建筑物清晰、有效的沉降数据，掌握建筑物在施工或者是运营期间变形的具体情况，了解地基处于不同荷载作用之下所具有的沉降规律，从而为建筑物施工以及安全运行提供可靠的数据保证。
2建筑出现沉降的原因和危害
对于高层建筑而言，其基础埋置深度大、高度高且质量大，所以对于地基的承载能力以及基础的稳定性要求较高，也很容易因为地基变形而出现建筑倾斜的现象。高层建筑出现沉降的原因有很多种，既包括内部因素，也包括外部因素。根据笔者的调查发现，高层建筑物出现沉降的内部因素包括地下水位的影响、建筑物的体形以及相邻建筑物的影响等。本文主要从设计与施工两方面分析建筑物出现沉降的原因：首先，设计原因，设计原因主要包括以下几点：基础方案与地基处理方案存在错误；地基出现较大变形；建筑物的重心严重偏离；建筑设计方案中的承载力较大；基础的埋深不合理；持力层的选择失误等。需要注意的是，因为不均匀地基土的错误处理方式导致的建筑物沉降问题，始终没有得到解决，是目前地基基础设计中需要重点关注的问题。然后，施工原因，施工原因主要包括以下几点：施工方案不符合相关标准要求；施工单位的施工质量较差；施工人员对桩头的处理不当；施工人员没有充分保护地基等。比如，在进行建筑基础施工的时候，施工人员使用的开挖与支护技术不当，支护结构出现倒塌或者变形，使得基坑大量漏水，稳定性较低，最终导致建筑物出现倾斜。
3沉降观测周期以及沉降观测点的具体布设要求
3.1 沉降观测周期
重复观测是有关沉降观测方面的特点之一。通常来讲：沉降观测的有关周期需要依照沉降观测的实际目的，沉降值的具体大小，沉降速度以及工程性质等进行确定。对于沉降速度来说，其越快，那么观测间隔就应该随之减短。就相同工程建筑物来说，对于不同的时期，其观测间隔方面的要求也有很大差异。在观测初期，因为对沉降规律还不够了解，为了做到保险，此阶段应该缩短观测间隔；而到了观测后期，对于沉降规律有了较深的了解之后，则应该对观测间隔进行合理的延长。当然，这些原则都不是必须、绝对的，在发生紧急情况的时候（例如出现小型地震等），就需要临时进行紧急观测。而一些需要对变形过程进行详细研究的有关沉降观测，其间隔往往要求很短，甚至可能要求进行连续观测。
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3.2沉降观测点的布设
对于砖墙承重的建筑而言，沉降观测点需要沿着墙的长度每隔八米或者十米设置一个，通常来说，这些观测点最好设置在建筑物纵墙和横墙之间的连接位置、纵墙和横墙中间或者沉降缝的两侧；对于框架结构的建筑，沉降观测点需要设计在每个柱基的上部或者纵轴线与横轴线之上；对于项形或者片筏基础的建筑，沉降观测点需要设置在纵轴线与横轴线之上；对于烟囱、油罐或者水塔等构筑物而言，沉降观测点需要沿着周边与基础轴线相交的区域进行布设，且沉降观测点的数量需要大于四个。对于埋在墙体内的观测点而言，使用的材料最好是直径超过十二毫米的圆钢，埋入的深度需要大于十二厘米，在钢筋的外端需要具备向上的弯钩，且弯钩要稍微远离墙体，为测量提供便利。通常来说，沉降观测点可以通过铆钉或者圆钢预埋在建筑基础上，也可以通过角钢埋在建筑的墙体或者柱子上。具体的固定方法如下：首先在墙上凿去一百毫米左右深的孔眼，再将圆钉插入进去，使用1：2的水泥砂浆进行浇筑。
4水准测量对于城市大型建筑物以及地表沉降观测方面的应用
4.1高精度水准测量的控制网布设
高精度水准测量的控制网主要是设置在沉降影响区域以外的稳定区域内的所有基准点所构成的基准网，这种基准网属于控制网。在进行控制网的布设时，需要按照两个层次进行：其一，所有基准点共同组成控制网，也可以叫做基准网；其二，基准点、沉降观测点以及工作基点共同组成扩展网，该网络主要用于测量区域内的沉降监测控制网。另外，控制网的布设还需要满足以下三个条件：第一，具备一定的精度，就高精度水准测量而言，控制网需要布设成节点网、闭合环或者附带高程路线的网络，扩展网需要布设成闭合环或者附带高程路线的网络；第二，具备一定的数量，就高精度水准测量而言，每一个测量区域的水准点都不能小于三个，如果测量区域比较小，在保障点位稳定可靠的基础上，水准点可以小于三个，但是水准点与工作基准点之和要大于三；具备统一的规格，就高精度水准测量而言，观测人员需要根据点位的不同地质条件，进行不同标石的埋设，标石有岩层、双金属管或者混凝土等多个种类。
4.2构建固定的有关观测路线
利用场区水准控制网，根据沉降观测点方面的埋设要求或者是沉降观测点具体的布设图，从而明确沉降观测点实际的位置。对于控制点以及沉降观测点二者之间构建固定的有关观测路线，同时还要在架设仪器站点和转点处妥善做好标记桩，确保各次观测都能够沿着统一路线进行。
4.3沉降观测
依照编制完成的工程施测方案实施沉降观测。第一次观测需要在观测点妥善安稳固定之后及时进行，对于沉降观测点有关初始高程值来说，其是之后诸多观测用以比较的重要基础，所以对其精度方面的要求很高，因此要求所有观测点第一次高程需要在同期观测两次之后才能决定。根据结构每上升一层，相关检测人员需要对观察点实际的沉降变化进行依次检测，同时进行及时的记录。
5结束语
对城市大型建筑物和附近地表进行的沉降观测应该使用国家一、二等有关水准测量，但具体的观测方法以及数据处理等方面又和国家一、二等有关水准测量的具体方法存在很大的差异。所以设计一套正确的观测方案非常重要。依照设计要求来确定具体的观测精度要求，通常依照国家一、二等有关水准测量规范方面的精度要求就能够满足。而沉降观测方面的数据处理和正常的水准测量有关数据处理之间存在很大差异，只需利用平差计算来得到各观测点具体的高程值，并经过统计分析之后绘制沉降曲线完成预测。
参考文献：
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[3]刘岩，董仲宇.高精度电子水准仪在高层建筑物沉降观测中的应用[J].北京测绘，2013（4）：128.
论文作者:刘云乐
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/5
标签：建筑物论文; 测量论文; 水准论文; 观测点论文; 精度论文; 地基论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第11期论文;