关键词：高层建筑；沉降监测技术；应用
引言
随着建筑物高度、荷载的增加，受上部结构、地基基础等因素影响，建筑物可能会发生沉降，轻者使建筑物出现裂缝，重者危及建筑物安全。因此，必须监测建筑物的沉降速率、沉降量，便于及时发现和处理问题，确保建筑物安全运作。本文结合实践，对沉降监测技术的应用进行简要论述。
1、建筑地基沉降问题的诱导因素
1.1地质条件地基沉降
发生在一定地质范围内，具体表现为土层及地质结构出现下沉或形变。引发这一问题的主要因素之一就是地质条件本身存在问题，例如，土层松散、软质沙土含量较高的土层本身抗压强度就很低，容易发生形变。同时，如果地质结构不均匀，在建筑地基覆盖范围内土层压缩模量差异过大也会影响其承载力和平衡性。另外，如地下水腐蚀、冲刷等地质水文条件因素，也是引发建筑地基沉降的主要因素。
1.2建筑本身
首先，建筑本身具备一定重量，如果建筑整体规模和重量超过了地基或地质结构的承载力，则很容易出现地基沉降问题；其次，如果建筑结构设计不科学，或者施工工艺不达标，导致建筑结构失衡或荷载不均匀，进而也会影响建筑地基的荷载平衡，进而引发不均匀沉降问题；最后，建筑设计和施工时，如果地基构造不合理，地基支护结构质量不达标，也会导致地基沉降。
1.3环境影响
一方面，如果建筑物周边区域存在单边大型建筑，会导致建筑所在地基一部分承受过大附加应力，导致区域内地质应力均衡性被破坏，地基沉降问题随之而来；另一方面，如洪水腐蚀浸泡、地震、山体滑坡等自然灾害，也是部分建筑地基沉降问题的诱发因素。
1.4其他因素
除了以上因素以外，其他导致建筑地基沉降问题的因素主要属于人为因素，例如，建筑内部后续装修施工不规范、周边施工的影响、建筑内部大重量设备安装配置不均匀等，另外，建筑后续管理、监测和维护方面工作缺乏科学性，也会影响建筑地基的稳定性。
2、建筑地基沉降测量
2.1确定测量级别
建筑的沉降测量包含着四个级别，即为特级、一级至三级，结合建筑项目在沉降实际精度和地基基础方面要求、标准，工程项目总体规模等，沉降观测具体实施方案设定时，务必先确定好沉降测量的级别。结合特定级别的精度标准，把沉降和变形测量实践工作所需作业方法、仪器设备确定好。
2.2高程系统
建筑物沉降测量内部高程系统，应当选用我国高程系统或者是当地所规定高程系统，还可借助高程独立系统。但采取任何高程系统，需要知道的是均需在技术报告、技术的设计书当中做好详细说明。
2.3观测点布设
依据被观测的建筑物实际状况，布设观测点具体位置及数量，间距通常为10~20m。在选点方面，可选定建筑物周边墙体边缘和柱子纵向、横向的轴线，遵守对称性原则予以合理布设好。队友可表示具体沉降特点的地点，需布设于沉降缝的两侧和建筑房角处。沉降观测所有点，它的平面布置总图均需绘制完成，为后期观测和记录提供便利条件，予以逐一编号。结合工程项目的性质及其施工条件情况，将观测点埋设材料与方式确定好。观测点的上部应当制作成凸出的蘑菇形状。为能长期保存该观测点，需要牢固埋设，避免因无法连续测量情况出现。
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2.4布设和测量高程的基准点
针对特级的沉降观测，其高程的基准点务必＞4个数目，其余级别高程的基准点应当＜3个数目。基准点和建筑物的间距应当＞建筑物基础最大的宽度2倍，且不容易受到振动与碾压碰撞的相应安全带。深埋至坚实土层当中，防止出现低洼积水与松散土地带情况。雨季前后，需要实施水准点的联测，对水准的控制点可否存在着变动情况实施细致检查；基准点，在埋设的形式和标准方面，类似于二等级水准点，标石埋设的深度需超过周边建筑的基础深度。此基准点应当由闭合环形成，或者是由周边路线构成的结点网形成。通过一等和二等级水准测量操作方式，实现基准点的有效联测，通过平差运算分析，算出全部基准点的实际高程。
2.5周期方面
沉降观测，应严格依据下面几点要求，与实际情况相结合予以有效确定：①在施工环节沉降观测的时间与周期要求方面。普通建筑物，要求在砌筑完地下室或者基础完工过后实施观测，高层、大型建筑项目，应当在基础底、基础垫层部分完工过后开展观测操作；在感测的次数、间隔时间方面，务必要与地基、加荷状况相结合才可确定。针对民用类高层建筑物，一般可在每次加高1~5层时进行一次的观测操作，工业类型建筑务必参照回填基坑、屋架和柱子及设备的安装、墙体砌筑等所有施工节点分别落实观测操作。如果建筑施工的均匀升高，需在荷载增加四个不同阶段分别实施观测；施工期间如果暂时停工，则要求在停工与重新开工时间段，分别进行一次观测。在停工时，应当确保每间隔2~3个月实施一次观测；②在建筑使用环节沉降观测的周期及次数确定方面。结合地基土实际类型与沉降速度，对于在建筑使用环节沉降观测的周期及次数予以有效确定。除非有特殊的要求，则可在首个年度进行3~4次观测，而在第二年则进行2~3次的观测，到了第三年之后，则可每年实施1次的观测，到它趋于稳定状态后方可结束；③特定条件之下，沉降观测实际次数增加。实际观测时，倘若基础周边的地面荷载有突然增减现象出现，且持续降雨，而基础口周的积水明显较多，需将增加观测的次数。建筑物倘若突然发生了大量缺乏均匀性沉降、严重的裂缝问题，需确保2~3日实施一次连续观测；④在确定建筑沉降处于稳定状态方面。建筑沉降，它是否处于稳定状态，需结合沉降量值与时间关系的曲线做出准确判定分析。最后的100d，沉降速度倘若不高于0.01~0.04mm/d，便可判定它处于稳定状态，取值范围方面，务必要与所在区域内地基土的压缩性能相结合，确定好取值的范围。
2.6实测过程及精度标准
级别不同沉降观测，应当选用所对应等级的水准测量法及仪器，如可选用二等水准的测量法。水准仪则可选用DS1级别以上的仪器。观测期间，水准仪器前后视距应当不超过30m，视距差应当控制在1m范围，视距的高度差应当超过0.3m，而前后视觉的累积差则应当不超过3m。观测闭合水准点后，需进行沉降量的计算分析，用关系曲线形式，来绘制出每个沉降的观测点实际沉降量和时间，检查其精度是否能够符合标准，并对计算与记录正确性与否予以细致检查。
结束语
综上所述，对高层建筑进行沉降监测，对指导工程施工，避免工程沉降，具有重要作用。本文结合工程实例，分析了沉降监测技术的具体应用，结果显示沉降是衡量工程质量的关键指标。因此，在高层建筑物施工中，需要对沉降进行全方位的监测，及时获得变形情况，为后续施工提供理论依据。同时，根据建筑物的水文地质、环境条件，选择合适的监测方法，提升监测结果的可靠性，减少不必要的损失。
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论文作者:田岗岗
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：地基论文; 建筑论文; 建筑物论文; 测量论文; 高程论文; 基准点论文; 水准论文; 《工程管理前沿》2020年第5期论文;