高层建筑沉降测量技术及质量控制

罗晓章

摘 要：现阶段，随着科学技术水平的不断发展和进步，沉降观测技术也随之获得了快速发展，这在一定程度上使高层建筑施工中的实时监测变为可能。基于此，本文将分析高层建筑沉降测量技术及质量控制措施。

关键词：高层建筑 沉降测量 质量控制

引言

沉降观测信息化主要是指在高层建筑施工过程中，利用各种测量仪器和设备，对施工现场具体的沉降观测数据进行收集和分析，然后再以相应的分析结果为依据调整原设计及施工方案，借此来确保高层建筑施工达到安全性和经济性的目的。

一、高层建筑工程中的沉降原因

1、地基土本身的不均匀

由于建筑物实际建设用地并不是单一匀质的地基土，所以在前期设计阶段，往往会对其进行单一匀质化的假定，这样一来，设计与实际之间就具有一定的误差。所以，实际中建筑物并不能像设计中计算的一样完全均匀沉降。

2、采用不合理的地基处理方法

在工程建设中，会根据不同的实际情况采用不同的地基处理方法，并且这些方法的使用范围和所能够达到的效果也不尽相同。地质差异与工程差异等都是造成地基处理方法不同的原因，甚至在同一工程中会采取多种地基处理方法。但实际工程建设中，往往会因为采取相同的方法处理软弱程度不同的地基，从而导致不均匀沉降现象发生。

3、建设过程中出现问题

因为在建筑前期的勘探过程中，未能发现地下不良的地质情况或者没有针对这些不良地质情况采取有效措施，还可能因为在地基建设过程中施工不当等原因，都可能造成地基发生不均匀沉降。

4、基础方案失误

对同一幢建筑物采用两种或两种以上不同的基础形式，相互关系处理不当，致使地基土所承受的附加压力严重不均，建筑物基础刚度变化较大，产生不均匀沉降，结构破损。对于软硬相差悬殊的地基土，采用整体性较差的刚性基础，使基础内部产生较大的附加应力而破损。在深厚饱和软土、粉细砂地基中采用密布的振动沉管灌注桩，打桩过程中易产生较大的超孔隙水压力，拔管时周围的软土，泥浆极易挤入，会造成桩尖不规则或不完全落底，桩体产生缩颈甚至断桩事故，承载力大打折扣，造成沉降。

二、高层建筑沉降测量与质量控制方法

1、沉降观测点的标志

在設立建筑物沉降点的时候需要根据建筑物的特征采用相应的标志，并且沉降观测点的标志要尽量做到以下三点要求：（1）牢固性。要保证在长期的观测过程中，此标志都能够很好的反映观测点的位置，不能随意变动。（2）美观性。要根据建筑物本身的风格、材料以及建筑物在建设过程中以后建成后的实际情况来布设沉降观测点的标志，尽可能不影响建筑物的美观。（3）隐蔽性。建筑物沉降测量点的布设应该尽可能隐蔽，防止在建设过程中被有意或无意的破坏、移位等。

2、沉降观测网点布设

建筑物沉降测量定位放线一般以测绘单位的红线桩位以及水准点作为依据，在拟建建筑场地附近现场引测平面与高程控制点，并以此为依据定位放线，测设标高，基坑开挖之后需要尽快恢复建筑物中线和轴线。与此同时，还要检查定位依据是否正确以及定位条件结合尺寸、控制桩位位置精度偏差是否在允许的范围内，同时复核平面控制网、高程控制网以及临时水准点测量成果。最后检查建筑四周尺寸、轴线间距，确保所有控制点保护措施都有效落实，并定期复测控制桩和控制网，确保沉降测量精度满足要求。

3、沉降观测周期和观测时间要求

在楼房主体施工阶段，高层楼体可在基础垫层或基础底部完成后开始观测；观测次数与间隔时间应视地基和加荷情况而定。每加高3层观测一次；施工过程中如暂时停工，在停工时及重新开工时各观测一次。停工期间每隔2～3个月观测一次；在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨、不均匀沉降或发现建筑物有裂缝时，在征得业主或监理工程师同意时立即进行逐日或2-3日一次的连续观测；沉降是否进入稳定阶段，由沉降量与时间关系曲线判定。根据规范要求当最后100天的沉降速率小于0.01-0.04mm/d时可认为已进入稳定阶段。具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定；建筑使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速率大小而定。除特殊要求外，可在第一年观测3-4次，第二年观测2-3次，第三年后每年观测1次，直至稳定为止。

4、观测的过程

在基准点埋设二十天以后就进行参考网的测量，为了确定基准点是否稳定，还要不定期的对其进行观测。一个非常重要的技术问题就是在处理建筑物变形数据的时候需要对网中点的稳定性进行检查。此时可以对变形数据进行稳定点群的筛选。此外，还可以采用先进的GPS定位仪来进行建筑物沉降量观测，这种方法简单易行。此方法具体的观测过程可以总结如下：假定建筑物选定了三个基准点A、B、C。其中A、B两点的稳定性比较好，C点在后期的发生了下沉，此时就能够以A点来作为水准点和基准点。在下一层的浇筑完成之后，再在建筑物上埋设观测点，以A点为基准点，观测建筑物的沉降情况，一定要考虑到比较小的变形还有施工的因素。按照相关部门的规定，建筑物沉降观测的周期需要在施工的后期做出一定程度的调整，并沉降测量工作一直要持续到建筑主体完工以及住户入住以后。

5、观测资料的整理分析

在每个周期的观测之后要及时的对观测的数据进行整理，平差计算、各点的相对高程计算、沉降差还有本周的平均沉降量等，并对变形的情况进行分析和预测。这个过程需要测量人员将实际数据编入沉降观测表中，通过与观测点分布图及沉降周期布图的结合，共同分析高层建筑的沉降发生情况。一旦在数据整理时，发现任何变化量出现异常，立即通告施工委托方，及时采取相应的解决措施，抑制沉降情况的发生。

三、测量质量控制

1、高精度水准控制网的质量控制

一般高层周围200米以外布置三个以上的监测起算点，间距不大于一百米，有利于进行闭合校验。

2、沉降监测点布设的质量控制

沉降监测点要安置在典型的建筑受力易发生沉降的位置，要求设置的监测点纵横对称，相邻之间间距5到20米之间。

3、测量的质量控制

沉降测量在工程中一般遵循五定的原则，也就是常说的仪器设备应该固定，测量人员也需固定，测量的水准点、被测量物的沉降测量点、工作的基点要稳定，测量环境稳定，测量的路线程序方法应固定这几个基本内容。另外，测量中还应做到以下几点，首先往返较差，环线闭合差不大于≤±0.6mm√￣n，n表示测展数量。其次前后视距≤30m，前后视距差≤1m，前后视距累积差≤3m。最后测量点较之于后视点的高差容差≤1m。

结语

高层建筑由于高度和荷载的增加，对地基施加的压力过大，极易引起地基沉降或变形，进而可能威胁到建筑安全。沉降观测是一项长期工作，需要严格按照规范进行，现代科技越来越发达，测量仪器的精准度也在不断提高，且测量技术日益成熟，对今后建筑沉降量的控制大有帮助。

参考文献

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