高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术分析

徐勇

（云南广厦规划建筑设计院有限公司，云南楚雄 675000）

0 引言

在开展高层建筑施工建设工作时，如果施工工艺应用不当、施工流程不规范，经常导致地基沉降问题，尤其在地质条件相对复杂的云南地区，甚至可能引发高层建筑地基承载力不足、建筑倒塌等问题。为此，工程施工期间应加强地基检测与沉降观测，合理应用检测技术与设备，为高层建筑施工工作的有序开展奠定良好基础。

1 做好地基检测与沉降观测的重要意义

一方面，高层建筑前期的规划与设计，施工阶段所选择的施工工艺、材料与设备，都将对地基工程的施工质量产生重要的影响。同时，施工现场的地质地貌、水文气象等因素，也将会对高层建筑的施工环节产生一定的影响。通过加强施工期间地基工程检测，能够及时了解地基工程的施工质量，确保地基能够承受上部结构的荷载与压力，进而确保建成之后的高层建筑可以满足居民居住的要求。另一方面，施工环节中定期开展地基沉降观测，及时掌握地下水、地质等因素对地基产生的沉降与破坏作用，进而采取针对性措施予以解决，以此提升高层建筑的地基承载力与稳定性[1]。同时，地基沉降值是高层建筑施工期间一项重要的观测指标，通过做好地基检测与沉降观测工作，可以有效提高工程项目的整体施工质量。鉴于此，当前应建立健全地基检测技术与体系，合理选用地基检测方法，对传统地基检测技术进行不断的改进与优化，以此提高高层建筑地基检测效率与质量。参与检测的技术人员，要不断提高自身专业水平和业务能力，减少检测环节中出现的失误与问题，不断提高检测精度与准确性。地基检测与沉降观测工作中，要结合高层建筑地基工程的实际状况，对地基的位置、大小等因素做出分析，对地基的持力层进行核对与检查，重点关注施工现场的土层、地下水状况，以免出现渗漏、塌方等相关问题。需要注意的是，开展地基工程检测时，要预先对施工现场的地基位置做出了解，并掌握可能接触的电缆、管道，以防观测工作影响到线路的正常使用。

2 高层建筑施工中地基检测技术与要点研究

2.1 有效控制测量基准点

作为测量与检测工作的重要基础，加强对基准点的控制与选择有着重要意义。在进行基准点的选择时，要结合测量目标优选出最佳的基准点，确保后续检测工作的有序开展，增强地基检测数据的准确效果。首先，所选择的基准点要能够覆盖观测目标。在进行单体高层建筑的地基测量与检测时，所选择的基准点要达到三个。但是，地基检测时要结合建筑的规模，对基准点的选择进行一定的调整。其次，基准点是搭建数据测量网的重要基础，为确保基准点能够全面覆盖高层建筑群，并确保地基检测工作的有序开展，在进行基准点的选择时，应确保基准点的位置长期有效。比如，可以将基准点选在墙角等位置，避免基准点的变动给后续的测量与检测产生影响。

2.2 科学建立水准控制网

为保证高层建筑地基检测与沉降观测的有序开展，应结合施工现场实际情况建立水准控制点，以此控制水准控制网。这一过程中，要考虑施工环境与各施工流程对水准控制网建立的影响。在制定观测方案时，应确保水准点的设置满足以下要求：①施工期间每幢高层建筑周围至少应该设置3个水准点；②每一个水准点之间的距离不能超过100m；③施工场地范围内至少应设置2个水准点，以便形成闭合图形，便于校验；④设置水准点时，要确保水准点处于建筑物、震动范围以外，并结合施工现场具体情况做出适当调整；⑤水准点的埋设应满足规范要求。比如，二级水准测量的水准点深度应超过1.5m。

3 高层建筑施工中地基沉降观测技术研究

3.1 合理选择观测仪器、地点与时间

3.1.1 观测辅助仪器的选择

为增强地基沉降观测效果，应合理选择必要的观测辅助仪器。首先，在开展沉降观测工作之前，要结合观测精度要求与现场的实际情况，合理选择观测设备，并做好观测辅助设备的调试与校正。其次，对于所选择的观测设备，应认真阅读设备操作指南或说明书，并对其操作要点与具体方法进行研究，以便扫清后续观测的障碍。此外，所选择的观测仪器如果是首次观测，应当对观测单位、计量单位进行合理的设置，并对观测指标进行校核。另外，观测设备使用结束之后，要按要求进行调整、存放与保养，确保设备的工作性能不受影响。需要注意的是，地基沉降观测之前要对相关的技术人员进行培训，确保观测期间严格按照操作规范进行操作，提高工作效率与观测效果。比如，在进行分层沉降标志的埋设时（如图1所示），要严格根据规范要求埋设到位。

图1 分层沉降标志的埋设

3.1.2 观测时间与观测点的选择

高层建筑地基沉降观测质量受到观测时间、观测点以及观测人员、设备等因素的影响，通过合理选择观测时间和观测点，能够有效提高观测工作的精度，降低观测误差。对于观测仪器的选择，应优先选择观测精度高的精密水准仪。同时，观测仪器的选择应考虑外界环境、温差等因素的影响。实际观测期间，应结合高层建筑的特征与所处条件，科学选择观测方法与流程，对于观测环节中可能遇到的影响因素应进行预先考虑，并采取针对性措施予以解决。工程施工之前，要制定可行合理的沉降观测方案，对于观测周期与观测点的位置做出研究，对于观测点位置的设计应当由建筑、设计、测量等单位一同确定，施工单位要全面配合测量人员开展相关工作。这一过程中，监理人员、测量人员要进行密切的沟通，并就沉降观测数据进行全面、准确的记录与计算。在开展观测点的布设工作期间，要考虑施工现场周围水、电、气等管道的影响，以免影响到观测工作的进度。此外，观测点应设置在桩基的正上方，以便对地基的形变状况做出实时观测[3]。其中，图2为高层建筑观测点的常见布设方式。

图2 沉降观测点的布设

3.2 观测精度的控制要点

①地基沉降观测工作开始前，要对高层建筑的沉降观测要求做出分析，并结合自身所掌握的测量理论与观测知识，选择效率高、精度高的仪器设备，在观测之前应当对观测设备的操作技巧进行掌握，以便后续工作的有序开展；②结合观测方案与所选设备，制定可行、科学的沉降观测方法与流程；③对于地基沉降观测过程中遇到的各类问题，要及时查明原因，并利用误差处理方法进行平差计算，以便获得精确的沉降观测数据；④沉降观测误差要满足《工程测量规范》中的规定。比如，高层建筑地基沉降测量误差不能超过变形值的1/10～1/20，对于1～2mm的变形量要能准确反映出来。

3.3 地基沉降观测应注意的问题

首先，沉降观测应做好沉降数值的准确记录。随着高层建筑高程的不断增大，地基结构所承受的压力越来越大，随着沉降数值的不断累积，将会对建筑的安全性造成严重的影响。因此，具体观测过程中应严格做好每一层建筑结构的沉降观测，施工结束后观测工作才能结束。其次，每次沉降观测均要采取相同的路线，不管是地基检测还是沉降观测，均要从工程实际角度出发，做好测量仪器设备的管理与校正，每次测量结束之后要及时进行维护。此外，如果施工现场附近存在障碍物，基准点的设置应尽量绕避，观测期间应严格按照规范流程进行操作，降低人为误差对测量精度的影响。

4 结语

高层建筑数量的逐年增加，对地基检测与沉降观测工作提出了更为严格的要求。高层建筑施工期间，要对地基检测工作引起高度重视，结合施工现场实际情况，做好地基沉降观测，合理选择观测点、观测周期，对所用的观测设备与仪器进行定期的维护与校正，观测期间严格按照测量流程与方案进行操作，提高地基沉降观测精度，确保高层建筑的施工质量满足设计与规范要求。