徐 力 南京方正建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司

1 引言

現(xiàn)代化建筑與傳統(tǒng)的類型無論是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性還是使用安全性都有大幅度的提升，這其中主要的一個原因在于建筑地基以上部分的承載能力和地基的變形控制能力得到了顯著提高。建筑地基變形問題是很容易造成安全事故和危害到人們居住安全的重要問題，通常施工單位針對這類問題采取的方法，是通過優(yōu)化建筑工程設(shè)計、結(jié)構(gòu)施工以及工藝水平等方式，進一步提高工程水準測量的精確度和科學(xué)性。同時建筑物沉降觀測的結(jié)果能夠用于解決不均勻沉降問題的施工過程，因此有助于更好的保障建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用安全性。

2 建筑物沉降觀測的常用方法

建筑物沉降觀測是地基施工工程設(shè)計以及后期質(zhì)量驗收工作環(huán)節(jié)中，非常重要的一個工作內(nèi)容，沉降觀測的及時性以及精度效果對于保障建筑物的安全和住戶居住的可靠都具有不可忽視的影響。沉降現(xiàn)象的發(fā)生主要是由于建筑上層結(jié)構(gòu)在荷載的作用下，使得建筑地基產(chǎn)生豎直方向的位置下滑，同時這種壓縮作用還會在各個樓層以及建筑物主體結(jié)構(gòu)之間有所體現(xiàn)。通常情況下，建筑物沉降觀測的最佳時期是在施工階段中，而建筑物沉降觀測方法的制定也大多是依據(jù)沉降量的大小以及所消耗的時間等數(shù)據(jù)內(nèi)容，監(jiān)測工作開展的基礎(chǔ)。目前在現(xiàn)代化建筑工程項目中常用的建筑物沉降觀測方法，根據(jù)原理的不同可以分為很多種類，其中水準測定方法、靜力學(xué)觀測方法、激光測量方法以及三角高程測量法等都是在不同建設(shè)工程項目中常用的幾種方法。而水準測量方法與其他幾種方法相比，具有較好的操作性能以及測量精確度，在實際的施工觀測過程中，更加便于工作人員進行操作和使用，因此應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍都非常廣泛。

3 建筑物沉降觀測工作原則

3.1 五個“定”的原則

五“定”原則指的是在施工期間進行建筑物沉降度觀測時，技術(shù)人員要確保以備測建筑物為目標所建立的基準點和沉降觀測點要穩(wěn)定；同時為了進一步提高沉降觀測結(jié)果的精確度和有效性，還應(yīng)該保證觀測過程中所使用的專業(yè)設(shè)備與儀器，在性能的體現(xiàn)以及功能的發(fā)揮方面都更為穩(wěn)定；技術(shù)人員觀測時所處的位置以及觀測角度應(yīng)盡可能固定；觀測工作開展的周圍環(huán)境要盡可能恒定；同一工程項目中工作人員所采用的觀測方法、程序以及路線等內(nèi)容要保持固定。這5項原則對于實際建筑施工過程中，有關(guān)技術(shù)人員觀測建筑物沉降現(xiàn)象時提高工作效率和降低數(shù)據(jù)誤差，具有非常明顯的優(yōu)化效果。同時隨著這5項原則的貫徹和落實，很多施工現(xiàn)場中會影響到觀測效果的不良因素也會大幅度降低，基本達到了建筑物沉降觀測的可靠性和專業(yè)性要求。

3.2 觀測位置與角度的布設(shè)原則

建筑物沉降觀測的位置及角度選擇問題，在實際的施工過程中則主要是以基準點、觀測點以及工作基點三個方面內(nèi)容體現(xiàn)的，因此布設(shè)原則便是針對這三個點所制定的工作原則。

3.2.1 基準點布設(shè)原則

施工技術(shù)人員都是通過確定的基準點來測量建筑物的沉降量和地基變形程度的，所以基準點的布設(shè)效果以及位置的正確性，在很大程度上影響著沉降觀測結(jié)果是否科學(xué)可靠。通常情況下，基準點的布置位置是固定不變的，同時應(yīng)該與施工現(xiàn)場保持一定的距離避免受到其他工作的影響。另外，普通建設(shè)工程項目中基準點的布設(shè)數(shù)量應(yīng)該超過三個點位才能夠保證測量精確性，同時要形成獨立高程閉合環(huán)式基準點布設(shè)分布，還要做好定期的復(fù)測以及位置較準。

3.2.2 工作基點布設(shè)原則

工作基點主要用于觀測技術(shù)人員未確定施工現(xiàn)場中變形點的觀測量，而設(shè)置的一個相對較為穩(wěn)定的控制點。因此，工作基點應(yīng)設(shè)置在施工現(xiàn)場中，并且位置及觀測的角度要遵守穩(wěn)定原則。

3.2.3 觀測點布設(shè)原則

在布設(shè)觀測點時，首要原則便是要確保能夠具有良好的視野和觀測條件，這樣才能向觀測技術(shù)人員充分的反映出建筑物整體沉降度的變化情況。另外建筑物外形結(jié)構(gòu)的不同也會導(dǎo)致觀測點的布設(shè)位置發(fā)生很大變化，但是要確保觀測點始終處于受力體上，并且盡可能多的分布在建筑物主體結(jié)構(gòu)的中點、轉(zhuǎn)角或者對稱中心等部位。同時隨著建筑施工進度的不斷推進，建筑層數(shù)的增加會使得地基所受到的負載力也相應(yīng)增加，所以想要達成對建筑物不均勻沉降現(xiàn)象的實時觀測，那么相應(yīng)布設(shè)的觀測點數(shù)量也應(yīng)隨之增加。

4 水準測量方法在工程實例中的應(yīng)用

本文列舉的工程實例是一棟占地面積為7007m2、建筑整體的長度及寬度分別為56m和36m的一個框架結(jié)構(gòu)的標準建筑物。而該建筑物的地基則采用了獨立柱基礎(chǔ)，并且施工技術(shù)人員在現(xiàn)場觀測的過程中，嚴格按照國家二等水準測量要求展開的工作。在建筑物沉降觀測的過程中采用的是Trimble DiNiO3精密電子水準儀保證了建筑物沉降觀測的精確度和真實性。

測量內(nèi)容概述。在本次工程現(xiàn)場中，共布設(shè)了三個混凝土標石基準點，并按照JZ1、JZ2、JZ3的形式對基準點進行了標注和編號。同時，基準點與各測量點之間也形成了獨立的高層基準網(wǎng)絡(luò)和測量系統(tǒng)。而工作基點則選取了與施工現(xiàn)場距離較遠，并且具有良好通視條件的地點，并根據(jù)實際的觀測需求，將此工作基點直接作為基準點進行測量。另外，沉降觀測點分布在建筑主體四角部位，編號為外露式GC1、GC2、GC3、GC4，同時進行了共計12 次的周期性觀測。而在多次復(fù)測之后，以累計沉降量作和時間觀測次數(shù)分別作為縱軸和橫軸建立了直角坐標系，并通過觀測點的連接形成了如圖1所示的時間與沉降量關(guān)系曲線。

圖1 沉降曲線圖（mm/t）

通過對圖1 的數(shù)據(jù)分析我們可以發(fā)現(xiàn)，在1000 天的觀測周期內(nèi)建筑物的整體沉降量很小，最大與最小沉降量分別為-8.14mm（JC2）和-4.18mm（JC1），同時表現(xiàn)為正常的均勻沉降，日沉降量在安全可控的0.02mm范圍內(nèi)，具有較好的使用安全性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

5 針對不均勻沉降問題的解決措施

根據(jù)黃土地基和軟土地基等不同種類的地基，可分別采取深基礎(chǔ)和簡單建筑體型設(shè)計的方式，來減少不均勻沉降問題的發(fā)生。另外可以通過適當增設(shè)沉降縫和加強建筑物主體結(jié)構(gòu)剛度的形式，進一步提高地基的承載能力、減緩沉降。同時工程設(shè)計人員在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要做好充分的施工現(xiàn)場考察以及收集容易導(dǎo)致不均勻沉降問題發(fā)生的因素，這樣便可以通過提高設(shè)計水平和優(yōu)化地基施工方案來減緩沉降現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

綜上所述，水準測量方法在對現(xiàn)代化建筑物沉降問題，能夠起到非常良好的預(yù)防和監(jiān)測效果。有關(guān)工作人員應(yīng)進一步掌握水準測量方法的要點和原理，同時在施工過程中控制好各個重要觀測點的布設(shè)位置，為我國未來建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及建筑物的使用安全奠定良好的基礎(chǔ)。