封利根 吳 琳 楊 瑩

（1.江西省基礎測繪院 江西南昌 330001 ；2.江西理工大學 江西贛州 341000）

0 前言

隨著社會的進步，城市的發(fā)展和建筑設計水平的不斷提高，高層建（構）筑的安全問題越來越得到重視，為了確保高層建筑物的正常使用，在施工過程中應用沉降監(jiān)測技術加強監(jiān)控，指導合理的施工方法，預防在施工期間的不均勻沉降，并及時反饋信息，為相關部門提供第一手資料，以避免因建筑物不均勻沉降產生裂縫，造成巨大的經濟損失。本文通過對城市高層建筑沉降觀測，總結出一些經驗和注意事項，供大家借鑒。

1 建筑測量等級及要求

南昌市未來城項目位于該市高新開發(fā)區(qū)麻丘鎮(zhèn)北側，總體劃分四個板塊：住宅區(qū)塊、工業(yè)區(qū)塊、商業(yè)區(qū)塊、定制區(qū)塊。按照國家有關規(guī)范，高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監(jiān)測等，均要進行沉降監(jiān)測。

1.1 建筑測量等級

根據設計要求，按照測量規(guī)范規(guī)定建筑物基坑深度大于9米，可以確定采用中等精度要求的建筑物沉降監(jiān)測，本項目設定測量等級定為二級。

1.2 監(jiān)測點布設要求

為了能夠反映出建（構）筑物的準確沉降情況，沉降監(jiān)測點要埋設在最能反映沉降特征且便于監(jiān)測的位置。首先，要求建筑物上設置的沉降監(jiān)測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間的間距以10米—20米為宜，均勻地分布在建、構筑物的周圍。其次，埋設的沉降監(jiān)測點要符合各施工階段的監(jiān)測要求，標志的埋設位置應避開如雨水管、窗臺線、暖氣片、暖水管、電氣開關等有礙設標與觀測的障礙物，埋設于±0.0 以上約0.5m的位置，避免建筑物在裝修、裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住監(jiān)測點，造成不能連續(xù)監(jiān)測。

1.3 監(jiān)測周期

高層建（構）筑物的沉降監(jiān)測對時間有嚴格的要求，首先是首次監(jiān)測必須按時進行，其次，其它各階段的復測，根據工程進展情況必須定時進行，不得漏測或補測。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般高層建筑物的沉降監(jiān)測按一定的時間段為一觀測周期，一般按建筑物的加荷情況，每升高一層(或二層)為一觀測周期，粉刷期間每升高五層為一觀測周期。

1.4 儀器設備、人員素質的要求

高層建筑物沉降觀測一般規(guī)定測量的誤差應小于變形值的1／10——1／20，應使用0.5″極精密水準儀，水準尺也應使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度條碼銦瓦標尺。監(jiān)測人員必須接受專業(yè)技能培訓，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，針對不同工程的具體情況、采用不同的監(jiān)測方法。在首次監(jiān)測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位予以鑒定。為保證測量的準確性，觀測之前對所使用儀器按規(guī)范要求進行檢驗校正，觀測按照采用相同的觀測路線、使用同一儀器和水準尺、固定觀測人員，在基本相同的環(huán)境和條件下工作的標進行觀測。

2 沉降監(jiān)測點的布設依據及觀測周期

2.1 沉降監(jiān)測點應依據以下列原則布設

①建筑物的四角、大轉角處及沿外墻每10m～20m 處或每隔2～3 根柱基上；

②高低層建筑、新舊建筑、縱橫墻等交接處的兩側；

③建筑裂縫、伸縮縫、沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構分界處。

④對于寬度大于15m 或小于15m 而地質復雜以及膨脹土地區(qū)的建筑，應在承重墻中部設內墻點，并在室內地面中心及四周設地面點；

⑤框架結構建筑的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線上；

2.2 沉降觀測周期

建筑施工階段觀測從基礎完工（±0.000）開始觀測，計劃首層連續(xù)觀測二次；以后每增加1層觀測一次；停工期間，每隔2個月觀測一次；按規(guī)定，11層建筑的觀測總次數施工階段不應少于13次，15層13次；當建筑物出現下沉、上浮，不均勻沉降比較嚴重，或列縫發(fā)展迅速，應每日或數日連續(xù)觀測；建筑物在設備安裝（包括落地窗安裝）、粉刷5層—6層增加觀測一次；建筑物封頂后至竣工驗收，每隔2個月觀測一次。

3 沉降監(jiān)測的主要技術要求

沉降監(jiān)測點與工作基點、基準點構成沉降監(jiān)測網，按二等水準測量的要求進行測量，主要技術要求如下表。

表1 二等水準測量的主要技術要求

4 技術措施

為滿足觀測精度及規(guī)范要求，根據江西省基礎測繪院多年的監(jiān)測經驗，針對未來城高層建筑沉降監(jiān)測項目，采取如下技術措施。

4.1 埋設基準點，建立水準控制網

按照規(guī)范要求，水準點應埋設在建筑物開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍之外，且便于長期保存的地方，水準點的埋深要符合二等水準測量的要求(大于1.5米)。根據總平面布置圖及工程的測量施測方案建立水準控制網，一般高層建筑物周圍要布置三個以上水準點，水準點的間距不大于100米；在場區(qū)內任何地方架設儀器至少后視到兩個水準點，并且場區(qū)內各水準點構成閉合圖形，以便閉合檢校；每條閉合水準線路（始終）復測檢查不少于3次，檢查、預防工作基點在施工階段中有無破壞、擾動。根據地形情況，該項目選擇在原狀土層上埋設，共埋設了4個水準點。土層上埋設的基準點為上下底面為40cm×40cm、高為50cm的方柱型混凝土標石，如下圖。

4.2 布設工作基點，建立固定的觀測路線

工作基點是基坑監(jiān)測的二級控制點，應埋設在靠近監(jiān)測點，便于觀測且相對穩(wěn)定的位置，該次工程共埋設12個工作基點，依據沉降監(jiān)測點的埋設要求或圖紙設計的沉降監(jiān)測點布點圖，確定沉降監(jiān)測點的位置。在控制點與沉降監(jiān)測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處作好標記樁，保證各次觀測均沿統(tǒng)一路線，如下圖。

住宅區(qū)：位于該開發(fā)項目的東北角，興建的住宅主要為11層～15層住宅樓。需監(jiān)測建筑物占地面積相對較小、相對集中。二等水準路線測量基本穿越每排樓之間，路線長度約5Km。為滿足觀測精度及規(guī)范要求，路線上布設的工作基點約42個（測繪單位埋設）；多層樓共布設沉降觀測點約322個（測繪單位埋設）；

地下室：因地下室低于單體外的施工地面，利用工作基點直接觀測沉降監(jiān)測點，難度較大，有的幾乎不可能實現。對于高出現有地面的住宅樓埋設沉降監(jiān)測點，必須在工作基點上把高程引入地下室頂板上，即一樓樓面。首次觀測必須確定支站點尺墊的規(guī)定位置，用紅漆噴涂、架設儀器的位置，腳架的三個腳同樣用紅漆噴涂。每次觀測必須從工作基點引入同一位置進行監(jiān)測，這樣可以消除儀器、標尺的不等差，從而保障建筑物的真實沉降，又可檢查上次的監(jiān)測偶然誤差和系統(tǒng)誤差。

該項針對地下室的沉降監(jiān)測措施是：首先是在澆筑的底板上按規(guī)范每10m-15m 沿底板四周、后澆帶兩邊布設沉降監(jiān)測點，在基坑護壁邊或地下室墻柱上布設假定高程的工作基點，且連續(xù)觀測3～4 天。（嚴格按沉降速率小于0.01mm/d～0.04mm/d，可認為建筑物已經進入穩(wěn)定階段，只是取值宜根據各地區(qū)地基土的壓縮性確定。本工程擬取值為0.04mm/d。視為穩(wěn)定），當場地有上浮情況發(fā)生，無償提供補救措施。

4.3 沉降觀測

根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期進行觀測，首次觀測應在觀測點安穩(wěn)固后及時進行。一般高層建筑物有一層或數層地下結構，首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀測點(臨時的)，等臨時觀測點穩(wěn)固好，進行首次觀測。隨著結構每升高一層，每施工一層就監(jiān)測一次，直至竣工。每次觀測結束后應及時將各次觀測記錄整理，檢查無誤后，采用平差計算各點的高度和精度，求出各次每個觀測點的高程值，計算累計沉降量及本次沉降量，并填寫日期和施工情況等資料，最終形成沉降量統(tǒng)計表。對平差后水準線路測站高差中誤差不滿足測量精度要求的觀測數據，立即返工重測。

4.4 數據處理與分析

①由于沉降監(jiān)測范圍小，沉降監(jiān)測點高程采用施工所用高程系的高程值作為參考，所以計算中不進行正常水準面不平行改正與重力異常的歸算改正。

②將各次沉降監(jiān)測水準原始記錄、及時整理、檢查。

③內業(yè)計算最后高程成果的取值精確至0.1mm。

④基準點的檢驗采用最小二乘測量平差的檢驗方法。復測的平差值與首次觀測的平差值較差Δ，滿足時，可認為基準點點位穩(wěn)定。式中：μ為單位權中誤差，Q 為權系數。

⑤用科傻水準測量與沉降觀測數據處理系統(tǒng)(武漢大學編制) 軟件進行平差計算，求出各次每個沉降監(jiān)測點的高程值、高程中誤差、相鄰沉降觀測點的高差中誤差。

⑥對每期觀測中沉降監(jiān)測點數據進行統(tǒng)計檢驗，根據監(jiān)測體的累計變形量、兩相鄰觀測周期的相對變形量及觀測周期對沉降觀測進行分析。

5 觀測中的注意事項

高層建筑物的沉降監(jiān)測是一項基礎性的工作，在觀測中應注意一下幾個方面：

①嚴格按測量規(guī)范的要求施測，水準點及工作基點應埋設在靠近監(jiān)測點，不容易被破壞及下沉，且便于觀測且相對穩(wěn)定的位置。

②每次觀測必須按照固定的觀測路線進行，人員及儀器要相對固定，觀測時前后視觀測最好用同一水平尺。

③觀測時要避免陽光直射，且各觀測環(huán)境基本一致，等儀器成像清晰、穩(wěn)定時再讀數。

④隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要—氣呵成，在雨季前后要聯測，檢查水準點的標高是否有變動。

⑤當兩次沉降觀測時間跨度超過1年時，工作基點進行監(jiān)測。

⑥當建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過1mm時，應將所觀測沉降情況及時反饋有關部門，并停止施工，會同有關部門采取應急措施。

[1]工程測量規(guī)范（DB36/J002-2007）[G].國家技術監(jiān)督局,2006.

[2]建筑變形測量規(guī)范(JGJ8-2007)[G].北京：中國建筑工業(yè)出版社出版，2008.

[3]國家一、二等水準測量規(guī)范(GB/T12897-2006)[G].國家技術監(jiān)督局,2006.