建筑工程沉降观测的探讨

吴云志

（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南 昆明 650051）

建筑工程在施工和运营中，由于各种荷载的变化以及外部自然条件、日照、温度、风力等的影响，都会引起建筑物的沉降变形，在一定限度内的沉降变形是允许存在的，不会危及建筑物的构造安全。但超过了一定的限度，则会影响建筑物的使用，甚至危及建筑物的安全，给人民的财产安全带来损失，为此，有必要在施工和使用阶段对建筑物的进行沉降变形观测，使沉降变形得到有效的控制，确保建筑工程的质量安全。

1 沉降观测的布点和观测。变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。其布设要求应满足下列要求：（1）每个工程至少应有3个稳固可靠的点作为基准点；（2）工作基点应选在比较稳定的位置。对通视条件较好或观测项目较少的工程，可不设立工作基点，在基准点上直接测定变形观测点；（3）变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。

1.1 沉降（变形）观测点的布设

（1）沉降观测点的布设，应符合下列规定：①能够反映建筑物、构筑物变形特征和变形明显的部位;②标志应稳固、明显、结构合理，不影响建筑物、构筑物的美观和使用；③点位应避开障碍物，便于观测和长期保存。

（2）沉降观测点的精度要求和观测方法，根据工程需要，应符合中相应等级的规定。

（3）沉降观测的各项记录，必须注明观测时的气象情况和荷载变化。

（4）建筑物、构筑物的沉降观测点，应按设计图纸埋设，并宜符合下列规定:①建筑物四角或沿外墙每10～15M处或每隔2～3根柱基上；②裂缝或沉降缝或伸缩缝的两侧；新旧建筑物或高低建筑物以及纵横墙的交界处；③人工地基和天然地基的接壤；建筑物不同结构的分界处；④框架式结构多层、高层建筑物的沉降观测点应设置在混凝土柱上；⑤超高层建筑沉降点的设置还应征求设计单位的意见；⑥沉降观测点布设位置、标高，应设置在外檐墙（柱）面上，正负零以上100-150毫米处。公共建筑及超高建筑，由设计部门根据建筑物具体情况确定标高位置，如设计无要求时，可参照民用建筑沉降观测点的标高设置；⑦烟囱、水塔和大型储藏罐等高耸构筑物的基础轴线的对称部位，每一构筑物不得少于4个点。

（5）施工期间，建筑物沉降观测的周期，高程建筑每增加1～2层应观测一次；其他建筑的总次数，不应少于5次。竣工后的观测周期，可根据建筑物的稳定情况确定，当沉降观测值趋于稳定时，可以结束观测。

1.2 观测方法和技术要求

（1）沉降观测，应采用环形闭合法或往返闭合法进行水准测量。条件允许时，沉降观测点和水准基准点可以连成同一闭合路线，观测时对水准基准点进行高差检测。（2）每期观测时必须采用相同的图形（观测线路）和观测方法。（3）每期观测时必须使用同一型号的仪器和设备，使用前对仪器进行检教。（4）固定观测人员，在基本相同的环境和条件下作业。（5）每期观测时各观测点的观测顺序应相同。

2 数据处理：（1）将各次沉降观测水准原始记录及时整理、检查；（2）高程系统应采用原有的高程系统，无条件时，也可假定高程系统，如果沉降观测范围小，可不进行正常水准面不平行修正，不进行重力异常的归算修正；（3）内业计算最后高程成果的取值一、等二精确至0.01mm，三、四等精确到0.10mm；（4）基准点的检验采用最小二乘测量平差的检验方法。复测的平差值与首次观测的平差值较差Δ，满足时，可认为基准点点位稳定。式中：μ为单位权中误差，Q为权系数；（5）用软件进行严密平差计算，求出各次每个沉降观测点的高程值、高程中误差、相邻沉降观测点的高差中误差；（6）对每期水准观测中沉降观测点数据进行统计检验，根据监测体的累计变形量、两相邻观测周期的相对变形量及观测周期对沉降观测进行分析，根据建筑物的平面图绘制沉降量、地基荷载与延续时间三者关系曲线图及沉降量分析曲线图。

3 上交成果。沉降观测技术设计，观测点设置和各期沉降观测记录等应按照各地建设管理部门的资料规定要求整理成册，如无具体要求时，可参照下列提交资料:（1）沉降观测成果表；（2）沉降观测点位位置图；（3）沉降速率、时间、沉降量曲线图；（4）荷载、时间、沉降量曲线图；（5）等沉降量曲线图；（6）相邻影响曲线图；（7）沉降观测分析报告等。

4 实例。某属于住宅小区，民用建筑，多层结构，19栋，确定沉降监测等级为三等，观测方法为二等水准测量,采用1956年黄海高程系。变形观测点的高程中误差为1.0mm，相邻变形观测点的高差中误差为0.5mm。

（1）本项目沉降观测基准点为三个，不布设工作基点，沉降观测基准点选在变形影响区域之外稳固可靠的位置，选择基岩上刻标记或原状土层上埋设。（2）根据要求，选择204个沉降（变形）观测点。分布如下：

A区共九栋

Ⅰ型：A188″、A106″楼两栋每栋各6点。长度13.1m。

Ⅱ型：A101″、A102″、A103″、A105″楼四栋每栋各12点。长度34.6m。

Ⅲ型：A107″、A108″、A109″楼三栋每栋12点。长度43.2m。

B区共10栋

I型:B188″、B106″楼两栋每栋各6点。长度13.1m。

Ⅱ型：B101″、B102″、B103″、B105″、B110″楼五栋每栋各 12点。长度34.6m。

Ⅲ型：B107″、B108″、B109″楼三栋每栋各12点。长度43.2m。

由于房屋主体结构已完成，沉降观测点由土建施工单位负责埋设，沉降观测采用闭合环路线，每个沉降观测点和水准基准点连成同一闭合路线，观测时对3个水准基准点进行高差检测。

（3）仪器设备及使用软件：蔡司NI005A水准仪1台，铟瓦标尺二根；南方CASS2008成图软件一套，清华山维平差软件一套；水准电子记录手簿二个、水准观测各项限差由记录程序自动验算。

(4）提交成果。a、沉降观测成果表； b、沉降观测点位位置图；c、v－ts（沉降速度、时间、沉降量）曲线图；d、沉降观测分析报告。

结束语：通过沉降观测取得第一性的资料，可以监视建筑物的状态变化和工作情况，当沉降观测数值超出标准规范及有关文件规定要求时，观测单位必须通知建设单位并将情况上报市工程质量管理部门处置。对于尚未销售和交付使用的住宅，必须采取加固补强或制定采取安全可靠的监控措施，经鉴定部门认定安全后，方可交付使用。

[1]李青岳，陈永奇主编《工程测量学》.测绘出版社，2005年5月第二版.

[2]GB50026-1993工程测量规范（附条文说明）.

[3]JGJ／T8-97《建筑变形测量规程》.