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摘要：在高层建筑的施工中，沉降观测是其中很重要的一部分，这对建筑工程的质量和安全有重要的意义。本文对建筑工程的施工过程中沉降观测技术的应用作了分析，希望能给同行提供参考。
关键词:高层建筑；沉降观测；应用
1 引言
在社会的持续发展的同时，人们的物质水平得到了极大的改善，建筑设计和施工技术日趋成熟和完善，同时土地资源的减少与人口增长之间存在矛盾，出现越来越多的高层建筑物。为了确保高层建筑物使用寿命的正常水平，以及确保建筑物的安全，为未来的研究提供可靠的数据，以及建筑物（结构）对应的设计和沉降参数的必要性和重要性，建筑施工中沉降观测变得越来越明显
2建筑物产生沉降的原因
在施工早期阶段，表面荷载被移除，使基础在基坑开挖过程中反弹。伴着高层建筑物的工程施工的进展，负荷增加并且基础被调整。 因为外部温度的变化，建筑本身也有垂直延伸。建筑物沉降观测要在基底开挖时开始，并将持续到沉降现象基本停止，直到整个施工过程完成后的几年。
3 沉降观测的特点
（1）观测精度高
沉降观测需要高精度，因为沉降观测结论与建筑物的安全性直接相关，因为它影响了沉降原因和规律的准确分析。沉降观测的准确性要求取决于工程建筑的预期可接受沉降量和观测目的。一般而言，观察沉降的目的是为了保证高层建筑物的安全，那么观测的精度要小于允许沉降值的1/10-1/20。如果要研究沉降过程，观察的准确性必须很高[1]。
（2）重复观测量大
由于各种原因造成的沉降,对建筑物都具有时效性的影响。计算建筑物沉降的最常规的方法是计算不同时间点建筑物中同一点的坐标的差异和高程的差异。为此，有必要在一段时间内重复观察沉降。 重复观测的频率取决于观测目的，预期的沉降量和沉降速率。为了反映变化过程而不错过变化的时刻，一般需要规定观察次数。
（3）数据处理严密
即使与观察精度相同，建筑物的沉降通常也很小。而且，要求重复观察的数据量也很大。为了从大范围数据中准确分辨出沉降信息，有必要采用严格的数据的分析方法。同时数据分析的过程也是沉积预测的过程[2]。
图1 观测设备安装位置图
4 沉降观测技术的基本要求
在对沉降观测的高精度的要求下，能够在施工中的负荷增加的情况下准确地反映建筑物的沉降效果。至于测量误差，由于允许变形值小于0.1至0.2，因此其精度要求相对较高。作为观测的基本要求：
（1）对于仪器和人员的要求
由于沉降观测高度准确，反映了建筑物的沉降，因此公差必须在变形值的0.1到0.2的范围内。观察的准确度取决于环境因素和温度，铟合金水平非常准确且几乎不变。如果建筑物的沉降观测不符合铟合金找平尺的要求，可以使用塔的第一阶段施工尺。
对沉降观测人员的能力要求是对专业知识和技能的不同观察，通过一些培训，熟悉仪器操作程序和项目的各种特征。应该巧妙地学习方法和观察程序理论，有能力分析并解决问题。使用相关的计算知识计算分析数据，以便在指定的时间内准确快速地完成每次观测。
（2）对观测时间的要求
就建筑物施工时的沉降观测来说，其观测时间有着很严格的要求和限制，建筑物的初步沉降观察特别严格的，严格要求在指定的时间进行，获取原始数据以保证观测有用。其他阶段的观测也将在要求的时间内开展，不会进行任何补充或缺失的测量。要想获得准确的沉降条件，有必要在规定的时间进行沉降观察。沉降观测的周期时间，可以作为基于建筑物施工情况和沉降观测前后观测时间的沉降观测期。无论如何，按照指定的观测期进行观测。
（3）对观测点的要求
沉降观测点的位置可以反映整个建筑物，应具有良好的观测位置，以准确反映建筑物的沉降。选择建筑物沉降位置的一般要求是在垂直和水平方向上对称。最好将相邻观测点之间的距离维持在在15至30米，并且在建筑物的周围，必须平均分配观测点，沉降观察的观察点写在建筑物的建筑计划中。由于墙被破坏并且在这个阶段不能进行连续观察，所以还进行了建筑物沉降观测以符合建筑物每个阶段的要求，尤其是建筑物翻新阶段，否则现阶段沉降观测的重要性将会丧失[3]。
图2基准点及沉降观测点布设图
（4）施测要求
仪器和设备的操作和观测程序必须熟悉和正确。在第一次观察之前,必要时必须由测量单元测试,修改和识别所用设备的指示器。重复使用3-6个月的设备和设备要重新校正。沉降观测操作人员必须相互配合，认真细致地协调工作并分阶段进行检查。
（5）沉降观测精度的要求
根据高层建筑物的特性和建筑设计单位的要求，选择沉降观测精度水平。在没有特殊要求的情况下，采用二级水平的方法可以满足普通高层建筑施工过程中沉降观测的基本要求。
（6）观测成果整理及计算要求
沉降观测得到的原始数据必须真实可靠，记录计算必须满足施工测量的要求，有必要按照准确、严格、有序的检查和有效结果对结果进行整理。
5 施测程序与步骤
（1）建立水准控制网
根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点),根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网,具体要求如下[4]:
①通常，必须在摩天大楼周围放置三个或更多均衡点，均衡点之间的间隔必须小于100米。
②至少在两个区域的某处，仪器设置至少两个校平点，并且场中的每个校平点构成封闭模式以终止测试。
③水平点必须位于建筑物开挖、地面沉降和振动区域之外。水平点的深度必须满足第二类水平测量（> 1.5 m）的要求。根据项目的特征，构建合适的水平控制网络。与基准一起，调整计算每个级别的高程。
（2）确立最优观测路线
从水准控制网络作为出发点，按照沉降观测点的要求找到沉降观测点的真实位置。我们在控制点和沉降观测点之间要架筑一条稳定的观测路线，并标记测量点的位置，以便在统一的路线上可靠地执行每次观测[5]。
（3）沉降观测
第一次观测的高度值是后续观测的比较标准，精度要求很高，一般采用N2或N3精度水平仪器进行测量，每个观测点的第一个高程必须在同一时期观测两次以后确定。当每个结构上升时，临时观察点向上移动到+0.00，并且必要时埋设永久观察点。接下来，重新测试结构的每一层直到完成。
（4）计算沉降量
在审查每个观测结果并确认之后，进行调整计算并通过获得每个沉降观测点的高程值来获得沉降量。
某个沉降观测点每个周期的沉降量:Δc =Hh ,I-Hn ,I-1 ,其中n 为某特定观测点，I 为每个观测周期数(I =1, 2, 3…)且H1=H 0 。
积累的沉降量:ΔC = ΣΔc(n), 其中n 为某个观测点的编号。
（5）统计表汇总。
①通过调整每个观察期计算得到的沉降量，将统计图表汇总在一个表格中。
②为每个观察点绘制下沉曲线。首先，设置沉降曲线的坐标，横轴是时间的坐标，纵轴的上排是负荷值，下排是每个沉降观测期的沉降量。在对应于统计表中的每个观测点的观察时段中测量的沉降被绘制在坐标中，相应的负载值也被绘制在坐标里，并且获得对应于负载值的沉降曲线
③根据沉降统计表和沉降曲线，可以预测高层建筑物下沉的趋势，并及时向相应的辖区部门报告建筑物的沉降情况，可以在合理的指导下进行施工。
6 结束语
本文主要讨论了沉降观测在高层建筑工程施工中的应用。在高层建筑的施工过程中，随着主要负荷的增加，主要负荷趋于不均匀。伴着不平均的沉降量升高，导致建设项目的倾向和裂缝。为确保高层建筑的安全，有必要加强建设项目的沉降观测，为建筑施工的质量控制提供可依靠的数据。
参考文献:
[1] 彭凤珍,吴明凤.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J]. 科技视界,2016(6):288-289.
[2] 丁永饶.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].民营科技,2016(7):175-175.
[3] 杨忠刚.关于高层建筑施工中沉降观测技术应用的探讨[J].工程技术:全文版,2016(8):00290-00290.
[4] 王勃慧.高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析[J].化学工程与装备,2017(6):198-200.
[5] 朱升敏.高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析[J].中国房地产业,2017(25).
论文作者:曾思忠
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/28
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