摘要：随着社会的快速发展，城市中的高层建筑物越来越多，而且这些建筑物大多设计有很深的地下车库。基坑的开挖会破坏原有土体和周边建筑的平衡稳定，支护不当就有可能造成重大的安全事故。另外高层建筑物本身的荷载也会使地基产生一定程度的沉降变形。为了保证建筑物安全性，对建筑物进行变形监测的必要性愈加明显。本文主要是通过对高层建筑物的沉降变形监测及精度分析来指导施工，及时发现问题及提出相关的意见和措施。
关键词：高层建筑；沉降观测；精度
高层建筑物的沉降监测在我国还是一个比较年轻的学科，近年来得到了越来越多的重视。现行规范也规定高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物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，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，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。因此对高层建筑物必须进行沉降监测，通过在施工、竣工及运营阶段的沉降观测活动来加强高层建筑物的监控，提高高层建筑物的安全性。
1 高层建筑物沉降观测的相关技术要求
1.1 仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确反映出建筑物的沉降情况，一般要求测量的误差不超过允许变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪（S1或S05级）及其配套的高精度水准标尺。在首次观测前要对仪器的各项指标进行检测校正，必要时送专业部门鉴定。
作业人员必须接受专业技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，针对不同的工程特点及具体情况制定出相应的观测方法，能应对实施过程中出现的问题，按时、快速、精确地完成每次观测任务。
1.2 观测时间的要求
高层建筑物的沉降观测是个系统性的工作，对观测时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的观测，根据工程进展情况定时进行，这样才能得到建筑物的准确沉降情况和规律。
1.3 观测遵循原则
沉降监测是一项较长期的系统观测工作，为了提高测量的精度，保证观测成果的准确性，在观测过程中应遵循如下原则：每期观测应在较短的时间内完成，外业观测人员的相对固定，使用固定的水准仪和水准尺，使用固定的基准点，按照固定的日期、观测方法和观测路线进行观测。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不确定性，使观测结果具有统一的趋向性，保证各次观测成果与首次观测结果可比性更一致，观测结果更加真实可靠。
1.4 沉降观测的方法
高层建筑物的沉降观测也就是垂直位移监测，首先进行变形监测网控制点与沉降观测点的埋设。变形监测基准网由基准点和工作基点组成，基准点应选在变形影响区域之外的稳固可靠位置，每个工程至少应有3个基准点。工作基点应选在比较稳定且使用方便的位置。基准点与工作基点应组成网形，采用精密水准测量来施测和检核。
本人结合多年的实际工作经验，以及根据《建筑变形测量规范》JGJ8-2007的相关要求，认为一般的高层建筑物的沉降变形监测采用二级变形测量就可以达到要求。随着科技的进步，市场上出现了各种高精度的电子水准仪，电子水准仪的自动读数与存储功能，极大的提高了外业工作的效率。在条件许可的情况下，应优先使用精密电子水准仪来进行高层建筑物的沉降观测。
沉降观测一般采用几何水准测量，前后视最好采用同一根水准标尺，这样可以消除不同标尺之间的零点差。建筑物施工阶段，附近的道路一般都已硬化成型，可以在架设仪器站点与转点处用油漆作好标记，保证各次观测均沿同一路线。
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2 高层建筑物的沉降监测方案设计与精度分析
2.1 高层建筑物的沉降监测方案设计
为了使高层建筑物的沉降监测工作顺利展开，我们在监测之前必须在相关资料的收集研究和现场踏勘的基础上设计沉降监测方案。监测方案设计主要包括以下内容：①监测精度等级②监测采用的仪器及作业方法③基准点和工作基点的布设方案④沉降观测点的观测频率⑤沉降变形监测成果的整理及预警。
笔者结合实际工作经验提出以下几点：①合理制定监测的精度等级非常重要，过高的精度等级浪费人力物力财力，精度等级过低则发现不了可能存在的安全隐患从而达不到监测目的，要结合测量规范和设计方的要求来综合考虑。②监测基准点应严格按规范要求选定和埋设，基准点是沉降观测工作的基础。高层建筑物的施工工期较长，且观测工作一般持续到竣工后1到2年，只有基准点的保存完好沉降观测工作才能继续。一般基准点埋设在能长期保存的原状土层中，按规范要求浇筑混凝土标石，或在已沉降稳定的不受施工影响的周边老建筑物上做墙上水准点。基准点要做周期性的稳定性检测。③使用先进的仪器设备和作业方法能大大提高作业效率。④对每次的沉降观测成果要及时整理分析，以判断观测点的变形值和变形趋势。对于观测点的变形值出现突变时要认真分析原因，如果是沉降观测在该观测点出现粗差，应立即返工重测；如果是基准点被碰动，应及时联测基准点，并根据联测结果改正沉降数据；如果是沉降观测点被碰动，此时可选择附近结构荷载及地质条件基本相同的另一沉降观测点的周期沉降量作为该点该期的沉降量，并重新布设新的观测点。
2.2 沉降监测的精度分析
无论你使用精度多么高的仪器和技术多么熟练的技术人员，沉降观测的误差是不可避免的，其误差主要有人为误差，仪器误差以及外界条件引起的误差。所以我们每次观测完成后，都要对监测成果的精度进行评定，来确认误差值的大小，以此来分析变形监测点的真实准确变形值。
在没有特定的要求下，常规的高层建筑物沉降观测采用二等水准测量就能满足要求，在外业观测中我们要严格按照规范中的各项指标要求进行观测，不符合限差的必须返工重测。
3 高层建筑物观测数据资料的整理分析
每期沉降观测结束后，应依据测量误差理论和统计检验原理，对获得的观测数据及时进行平差计算和处理，并计算变形量。变形观测数据的平差计算中，应利用稳定的基准点作为起算点，使用严密的平差方法，剔除含有粗差的观测数据，确保平差计算所用的观测数据、起算数据准确无误。根据高程推算本次沉降量（前后两次同一观测点高程之差）和累计沉降量（同一点本次观测高程与初始高程之差），并将日期、荷载情况同时计入统计表内。通过各期的沉降观测成果绘制时间-荷载-沉降量曲线图。及时将建筑物的沉降情况反馈给相关主管部门，正确的指导施工。另外，我们可以对多期的观测数据资料进行归纳和分析，一般采用回归分析的方法，找出建筑物沉降的规律性。以此来推算、预测建筑物沉降的趋势，研究应采取的措施。基准点的稳定性分析工作可以通过周期观测的基准网数据用统计检验的方法进行检验，筛选出稳定的基准点作为监测网的固定基准。`
4 结语
建筑物沉降观测是一项周期性的测量工作，要求高精度的测量仪器，熟练负责任的技术人员，严格的施测程序。随着科技的发展，先进的仪器和新的技术方法不断产生，为高层建筑物的沉降监测提供了更多的选择。我们在运用常规手段进行沉降观测的同时，也应不断探索更精确、更高效、更简便、更经济的监测技术方法。
参考文献：
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[4]齐海龙．高层建筑物沉降观测技术应用[D].北京：中国地质大学（北京）.2013.
论文作者:刘登峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/9
标签：建筑物论文; 基准点论文; 高层论文; 精度论文; 测量论文; 误差论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第19期论文;