高层建筑物的沉降变形监测问题探讨

　　随着社会的不断进步，建筑设计施工技术的水平也日臻成熟完善，同时，因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建筑物的顺利施工和施工后的安全运营，这就有必要使用到沉降变形监测技术。本文根据作者多年工作经验，对高层建筑物的沉降变形监测问题进行了探讨，旨在为同行提供一个参考。

　　在对建筑物沉降变形进行监测过程中，我们应该根据建筑物的实际情况来进行观测方法的选择，并且要对沉降观测的结果进行科学的处理和分析，还要对建筑物沉降变形监测过程中常见问题进行合理的解决，将沉降变形变化的规律进行准确的掌握，最终为建筑物的防灾减灾工作提供一个科学、准确的依据。

　　一、沉降变形监测应遵循的原则

　　高层建筑物的沉降变形监测中主要采用一种二等水准的测量方法来进行数据的采集，要求我们在作业的过程中对二等水准测量精度进行遵从，使得我们所观测的建筑物沉降变形量更加可靠和真实，建筑物的沉降观测从始至终都遵循五定的原则，所谓的五定原则主要包括：建筑物沉降变形监测路线、方法、程序、立尺位固定;建筑物沉降变形监测条件环境固定;建筑物沉降变形观测所使用设备、仪器固定;建筑物沉降变形观测人员固定;监测点和基准点固定。在每一次监测完成以后，我们都应该要及时的对建筑物沉降变形监测的数据进行处理，我们除了对其进行必要的检查以外，还要进行十分严格水准网平差，因为在我们进行建筑物沉降变形观测的时候，水准路线并不长，闭合差能够按照观测站数进行平均的分配。建筑物的沉降变形监测要求我们对工程沉降变形观测的数据进行处理和分析，但是经过仔细观察以后不难发现，大多数的观测点都符合建筑物的沉降变化的规律，但是，我们不能够对监测工作抱有一种懈怠的心情，必须要认真进行监测。

　　二、工作基点和观测点标志的布设

　　工作基点是沉降观测的基准点，应根据该建筑物设计要求和《建筑变形测量规范》建立。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m 间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。沉降观测点的布设应能全面、正确反映建筑物沉降的情况。布设观测点时应考虑建筑物的大小、荷重、基础形式及地质条件等。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15～30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。它一般布设在建筑物四角、建筑物裂缝和沉降缝两侧及地质条件有明显不同的区段。

　　另外还要注意在布置沉降观测的基准点时，必须与观测点有机的结合，形成一体化的观测网。在布置基准点时应该避开施工变形区域以及地下基础设施，与此同时基准点选区之后应该提前埋设，并确保基准点埋设之后不受到碰撞，基准点的埋设点应该便于后期维护监测。

　　由于沉陷观测贯穿于整个工程的始末，受施工干扰大，基准点之间的水准联测，可采用闭合水准路线的形式;监测点之间的水准观测，也应采用闭合水准路线的形式，并至少应构成2个以上闭合环;而基准点与监测点之间的水准联测，采用往返复合水准路线的形式，之所以设计这样的水准观测路线，是因为闭合环或复合水准路线都具有多余观测，有利于检测外业观测中的误差和错误，提高外业观测数据采集的质量和可靠性，同时还有利于数据的严密平差和提高精度。

　　三、沉降监测方法及观测周期设计

　　沉降观测一般采用水准测量的方法，由高程基准点来测量沉降观测点，应组成闭合水准路线。对于高程基准点的观测采用往返偶数站观测，沉降观测点采用首次往返偶数站观测，以后采用单程偶数站观测，高程基准点、沉降观测点的观测都应采用闭合水准路线观测，各项观测指标应符合国家相关规范标准。

　　监测点沉降监测的观测频率即观测周期，应根据荷载(层数)增加的情况、施工的进度和沉降量的大小决定。按规定，第一次观测应在地板浇筑完成监测点安装稳固后及时进行，第一次观测应连续独立地观测2次，以作为沉降量计算的相对基准;之后每施工一层，应观测一次直至结构封顶;再按15天观测一次，连续观测三次。在楼内外墙施工和装修期间，应每30～60d观测一次，直到竣工;若跟踪观测证明该楼沉降已趋于稳定，则可停止观测;否则，则应继续监测，直至下沉稳定为止。基准点也应每60d复测一次，以监视基准点的稳定性。

　　四、沉降监测精度的控制

　　进行沉降监测时，需要按照目标建筑物的特性以及一定的要求标准选择合适的精度等级，一般情况下，当没有作出特别的要求时，一般选择二等水准测量方法进行观测，其精度基本满足沉降监测的要求。使用二等水准测量时，其指标要达到如下条件：往返较差、附和或者环线闭合差值小于或等于1.0;前后视距小于或等于30m且前后视距差小于或等于1.0m;前后视距累积差小于或等于3.0m;在沉降观测点，其高差容差相较于后视点的值应小于或等于1.0mm。对于常规的沉降监测而言，只有转点的观测点位于水准闭合环线上，而沉降测点并不一定在之上，这样不能对所有监测点的粗差进行有效地总体控制，且还难以避免出现粗差;实际观测中，不可能让水准尺完全处于直立的状态，只要发生倾斜，读数便会增大，即影响水准测量的精度;监测时也不能完全消除i角变化产生的影响，最多只能消除对测站高差所产生的影响。

　　五、沉降变形监测的注意事项

　　1.实地勘踏，做好技术设计，为变形监测方案的编写提供重要依据，因此，要求实地勘踏人员具有丰富的经验，认真听取各方意见，实地察看工程场地，做到心中有数。

　　2.确定施测精度指标。精度指标是将国家现行设计验收规范和工程实际情况有机结合的产物，在编写变形监测方案过程中应规定变形监测的技术精度指标、变形监测方法、观测频率及周期等。

　　3.选用仪器、设备应满足变形监测施测精度要求。一般常用的仪器设备有经纬仪、全站仪、精密水准仪、电子测距仪或激光经纬仪等。监测人员要熟悉并掌握仪器、设备的操作方法与观测程序，在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检验校正，且必须经计量单位标定，连续使用3～6个月后重新对所用仪器、设备进行检校。

　　4.监测基准点分为基准点、工作基准点、变形观测点，每个工程必须有不少于3个稳固可靠的点作为基准点。为了能够反映出建(构)筑物的准确变形情况，测量点要埋设在最能反映建筑物变形特征和变形明显的部位;观测点纵横向要对称，并均匀地分布在建筑物的周围;观测点要符合各施工阶段的观测要求，牢固可靠。