摘要：为掌握城市高层建筑物在施工期间和运营期间的稳定性，为安全性诊断提供必要的数据信息，以便及时发现问题并采取措施维护高层建筑物安全。必须在这些阶段对高层建筑物进行沉降监测，通过沉降观测技术获取建筑物的实际性状，分析原因并掌握沉降规律，科学、准确、及时地预报，满足建筑物施工及使用的需要。本文以某小区的高层建筑物为实例，首先介绍了进行沉降监测要求、监测原则与方案，其次讲述了进行沉降观测的施测精度和方法，最后对其观测的成果进行了数据的处理与分析。
关键词：高层建筑物；沉降监测；稳定性
1 引言
随着我国城市化发展进程的不断加快，高层建筑已经逐渐应用于人们的生产生活中，但是由于受到施工质量、地质构造以及载荷等因素的影响，导致建筑物容易出现不均匀沉降以及扭曲等现象，监测建筑物沉降，可分析建筑物的变形，掌握沉降规律。
2 工程概况
某住宅小区建设项目共建设有1#，2#，3#号楼（共3栋），各栋建筑物相互之间独立，层高均为17层，钢筋混凝土剪力墙结构，地基基础设计为乙级。为了确保该住宅小区高层建筑不会受到地下水位变化的影响，结合对有关资料的查阅，在现场勘探的基础上，针对1#，2#，3#号楼同时进行沉降监测工作。监测项目实施期间引入独立高程系统，假定水准基点高程，监测点沉降位移按照相对高程基准进行计算。
3 沉降监测要求
（1）仪器设备。为了在建设过程中随时观测建筑物的沉降情况，根据地基基础设计等级，为确保建筑物安全，观测值其误差不超过变形值的1/10－1/20。因此确定本项目为建筑变形测量二等精度要求，进行沉降观测时使用DS05水准仪，水准尺采用因瓦尺。（2）观测周期。根据工程需要，施工阶段从建筑物施工到正负零的位置开始进行观测，后按每二层观测一次，填充墙完成25%观测一次。建筑物运营阶段根据地基土类型和沉降速率大小确定，直至稳定期每年1-3次。观测过程中若发现大规模沉降、不均匀沉降或严重裂缝、荷载突然增减及连续降雨等，应增加观测频率。（3）沉降观测精度及方法。依据行业《建筑变形测量规范》相关的要求，在建筑物施工及运营过程中，满足二等精度要求，即观测点测站高差中误差小于等于0.50mm，采用二等水准测量方法进行。
4沉降监测原则与方案
4.1沉降监测原则
为监测建筑物施工和运营期间的实际变形，掌握其形变的程度及趋势，并以此作为确定作业方法和检验成果质量的基本要求。观察建筑物是否因地基的原因而发生沉降，必须对建筑物作定时、定期的监测。具体做法就是根据测出的沉降数据，找出建筑物的沉降规律，合理地解释建筑物的各种变化现象，预告建筑物的沉降过程，给施工提供依据，如发现异常情况，可以及时分析原因，采取措施，防止事故，以保证建筑物的安全。监测点布网原则为确切反映建筑物绝对沉降量、掌握建筑物沉降规律、满足建筑物施工及运营的需要。
4.2 沉降监测点布置分析
高层建筑物进行监测的过程当中，对监测点的布置是做好沉降监测工作的基础所在。结合已有的工作经验来看，基准点应采用深埋钢管水准基点标石，距建筑物约300米，布设在变形影响范围外且位置稳定、易于长期保存。基准点做好每期检测、定期复测。需将沉降观测点布置在容易反馈观测数据的区域内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整体工作思路是：采取自整体至局部的工作原则，确保所布置的各个观测点能够从整体上实现对建筑结构沉降特性的控制。结合本项目的实际情况来看，将沉降观测点布置在建筑物承重结构以及地面代表性区域内。同时，使用金属水准标志标识观测点，观测点顶部要求高出标识面 5.0mm 左右，目标点则埋设于柱体或地面以内。
4.3 沉降监测工作程序分析
①本项目沉降监测过程当中执行二等水准测量方法，测量仪器、测量误差等均需要符合相关标准与规范要求，在监测前由专人负责对其精准性进行检查与核对；②基准点设置及测量工作：由沉降监测工作人员对本工程项目的前期勘察数据资料进行深入分析，在该项目一定距离的较稳定、较安全的地方埋设基准点（共设置3个基准点）。在开始对沉降观测作业前，采取独立高程系统，先对基准点进行2次观测，以确保监测设备以及整个监测方案的稳定性；③沉降观测点的设置及观测：由设计院提供图纸，在1#，2#，3#号楼主体楼结构柱上设置沉降观测点（共设置24个观测点），在具体监测中引入前期所取得的基准点观测成果，遵循现行规范要求，展开对观测点的沉降监测作业。④在本项目沉降作业观测完成后，提交沉降监测期间所涉及到的相关资料数据，具体资料包括沉降观测点位分布图、沉降观测成果表、时间-荷载-沉降量曲线图、等沉降曲线图。⑤监测控制及应急措施：变形量或变形速率出现异常变化，变形量达到或超出预警值，周边或开挖出现塌陷、滑坡，建筑本身、周边建筑及地表出现异常，由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。必须立即报告委托方，同时应及时增加观测次数或调整观测方案。
4.4 进行沉降观测
首次沉降观测特别重要，沉降观测点的首次观测必须采用往返两次观测，且往返两次观测均应为偶数站，往返观测水准标尺要互换位置即同一个沉降点往测和返测要立不同水准标尺。首次观测的沉降点的高程值是以后计算沉降量的依据，所以对首次观测的数据要求比较严格，即往返两次测得的沉降点的两个高程值相差不得超过1mm，满足这个要求之后取它们的平均值作为首次沉降点的高程值。如果不满足这个要求应重新观测。因为沉降基准点和沉降点组成的是闭合线路，可以通过闭合差来检验测量的精度。观测前应对水准仪、水准标尺进行检验校正，检查各观测点和水准基点，是否符合要求，有无损坏松动情况。每次观测前，需将仪器在作业环境中架设约20分钟，才开始观测，观测时应以布伞遮住阳光。雨雾风雪天气或成象跳动剧烈时，应停止观测。为提高观测精度，在观测过程中，固定观测人员、固定仪器、固定施测路线。在施工阶段中的沉降观测，记录下观测时的施工进度、施工日期、层数、荷载等，以便绘制沉降量与荷载关系曲线图。
4.5数据分析
首先每次沉降观测后，应及时进行成果整理，进行精度符合性检查。做好参考点的稳定性分析、观测值的平差处理和质量评定以及变形模型参数估计等[6]。相邻两期监测点的变形分析可通过比较监测点变形量与极限误差进行；其次解算出沉降量、沉降速率、倾斜度，做好成果预报，描述建筑物变形的空间状态和时间特性，确定建筑物变形和变形原因之间的关系；最后沉降稳定性控制，建筑沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100天的沉降速率小于0.01~0.04mm/天，可认为已进入稳定阶段。
5 结束语
综上所述，通过对高层住宅小区进行沉降观测的方式，能系统分析建筑物在沉降程度方面的表现，准确判断建筑物的稳定性以及安全性。根据现场监测所得到的相关数据信息，整合处理后对建筑物的沉降情况进行分析，并对沉降趋势进行准确的预测。从而可在施工乃至后期运营中采取相关针对性的措施，杜绝事故的发生。
参考文献：
[1]黄声享，尹辉，蒋征.变形监测数据处理，武汉大学出版社[M]，2003.
论文作者:陈胜利
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：建筑物论文; 基准点论文; 高程论文; 水准论文; 观测点论文; 首次论文; 精度论文; 《基层建设》2018年第5期论文;