高层建筑沉降观测技术的应用

高层建筑沉降观测技术的应用

发表时间：2019-05-24T15:30:02.390Z 来源：《防护工程》2019年第3期作者：梁泉

[导读] 近年来，由于我国土地资源的大量减少，人口数量持续增长，且伴随着施工技术水平的提升，各大城市中出现了大量高层建筑。天津市测绘院天津 300381

摘要：随着社会的发展与进步，高层建筑的数量日益增多，高层建筑的沉降变形量一旦超过一定范围，将会影响建筑的稳定性，给人们的生命财产带来极大危害。为此，必须采用先进的沉降观测技术，为建筑施工提供精确的沉降参数，避免高层建筑施工出现误差。本文简要阐述了高层建筑沉降观测的原则和注意事项，明确了沉降观测技术的具体施工步骤，并就如何提高高层建筑沉降准确度进行了具体探讨。

关键词：高层建筑；沉降观测技术；研究

近年来，由于我国土地资源的大量减少，人口数量持续增长，且伴随着施工技术水平的提升，各大城市中出现了大量高层建筑。在高层建筑施工过程中，可靠的沉降观测参数能为工作人员提供相关的技术指标，对建筑施工完成后的安全性与稳定性有重要影响。因此，高层建筑施工中沉降观测技术的应用研究非常必要。

1高层建筑沉降观测概述

1.1 沉降观测的原则

为了保障测绘工作的有效性，沉降观测过程中应当遵循“五定”原则：一、沉降观测基准点、工作点、观测点的点位要稳定；二、使用的仪器设备要稳定；三、观测人员在观测过程中的操作要稳定；四、观测时的外部环境要稳定；五、观测路线、镜位、程序和方法要固定。

1.2 观测中的注意事项

第一，要熟悉观测程序、仪器设备的操作方法，首次观测前对仪器设备进行检测校正，确保设备能正常使用，使用一定时间后也要进行检校。整个施测过程选用的仪器设备保持一致。第二，施测人员要严格按测量规范的要求施测，不同的工作人员要做好配合，按照固定的观测路线开展观测工作，待观测结果成像清晰、稳定一段时间后再读数。第三，观测过程中要尽量避免阳光直射，每一次的观测环境要尽可能保持一致。第四，每一次的观测要一次性完成，并且需要定期对测试数据进行检核计算。第五，在雨季前后要联测，以便获得水准点标高的变动情况，避免产生误差。第六，需及时将观测到的沉降情况向有关部门反映，如果遇到建筑物24小时内连续沉降量超过1mm的情况，必须马上停止施工。

2沉降观测技术具体实施步骤

2.1 建立水准控制网

开展沉降观测，首先需要建立水准控制网，可以根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量方案，按照布网原则建立水准控制网，可依据城市导线点选择水准点，然后对各个水准点的高程进行计算。水准点的布设要点如下：第一，是建筑周围水准点个数需大于3个，且其间距小于100米；第二，在场区内架设的仪器需要能够后视2个或以上的水准点，且要求水准点能够构成闭合图形；第三，水准点设置的位置要不处于建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之内，且埋设深度需超过1.5米。后续需要与基准点进行联测，然后进行平差计算，得到各观测点的高程，进而计算得到沉降量。

2.2 设置沉降观测路线

建立好水准控制网之后，下一步就需要根据工程的实际情况，或图纸设计的沉降观测点布点图，科学设置沉降观测点位置。一般来说，沉降观测点设定的位置要最能反映沉降特征且便于观测，在建筑周围分布均匀，纵横向要对称，相邻点之间的间距控制在15～30m范围。最后，在控制点与沉降观测点之间需要规划好一条固定的观测路线，并设置好相应的标记桩，以便最大程度地确保观测工作科学、有序进行。

2.3 沉降观测

在观测点建立等相关施工稳定后，就需依照编制的工程施测方案，进行首次沉降观测，观测时需要从高层建筑的最底层开始，在底层开始的纵横轴线上，按设计好的位置埋设临时的沉降观测点，待稳固后进行观测。第一次的观测数据是之后观测进行比较的基础，精度要求极高，因此观测人员必须予以重视，通常根据工程的具体状况可使用N2或N3级精密水准仪，在同期观测至少两次后统计均值作为首次高程，以便提高观测准确度。

2.4 统计汇总

完成基本的观测之后，统计人员需对采集的数据进行分类，然后进行相关处理分析，具体可根据各观测周期平差计算沉降量，从而得到相应的建筑物沉降情况。之后可由专业人士整理分析，以统计表的形式进行汇总，以便方便施工人员查看，为其下一步施工提供一定依据。此外，为了预测建筑物的沉降趋势，还需绘制各观测点的下沉曲线。具体操作如下：第一步，建立下沉曲线坐标，以观测时间为横轴，纵轴上半部与下半部分别为荷载值和各沉降观测周期的沉降量；第二步，将各观测点对应观测周期统计的沉降量和荷载值分别画于坐标中，并将其连接起来，从而获得沉降曲线。最后，通过上述的统计结果，可以预测建筑物的沉降趋势，将其及时反馈到有关部门，以便正确地指导下一步施工。

3提高高层建筑沉降观测准确度的策略

3.1 选用合适的仪器设备

学用合理的仪器设备是提高观测精度的一个重要举措，因此施工单位一定要重视观测设备的选用，尽最大可能保障使用的仪器设备的先进性，确保测试仪器的精度能够满足工程要求。通常来说，高层建筑的沉降观测精度需要把控在10-3范围内，测量误差应控制在变形值的0.1以内，这种精度要求相关检测设备具有较高的测量精度。因此，在实际施工测量时，通常使用S1或S05级的精密水准仪，并选择受环境及温差变化影响较小的高精度铟合金水准尺。企业必须引进先进的精度较高的测量设备，从而提高沉降观测数据的准确度。

3.2 选择合适的观测点和观测时间

观测点位置是影响沉降观测准确性的一个重要因素，必须重视沉降观测点的埋设位置，在选择其具体位置时需要考虑多方面的影响因

素，通常为了后续便于观测，观测点应与高层建筑的装饰墙保持一定的距离，避免后期阻挡观测的视线和角度；观测点纵横向要对称均匀分布，间距以15-30米为宜。在确定好观测点位置后，设计人员应在图纸上标记观测点，避免实际操作时发生漏测现象。此外，观测时间也与最终的观测结果紧密相关，因此，需要选择合适的观测时间，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的复测，也必须根据工程进展状况定时、有序开展，不得漏测或补测，从而获取准确的沉降情况或规律，为其后期的施工质量奠定基础。

3.3 提高观测人员的综合素质

观测人员的操作水平也是影响观测准确度的一个重要因素，因此，一定要选择专业性的测量人员，具备基本的理论知识和测量知识，熟练掌握仪器的操作规程，并需对其进行定期的专业学习和技能培训，以便不断提升其综合素质。在每次施测之前，应当事先了解本次高层建筑的特点以及周边环境，需要针对本期的工程特点，采用合理的观测方法，当沉降观测过程中出现误差时，应当具有及时发现问题、解决问题的能力，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。此外，还需要根据测量结果，对工程进行综合性分析，当建筑物的负荷增加时，要及时推断建筑物的沉降情况，将误差控制到一定范围，避免因环境影响出现的误差。

4 结束语

沉降观测是监测建筑物变形的一项重要举措，有利于施工工作的有效开展，保障了建筑物的结构安全性。为了保障高层建筑的施工安全，必须重视沉降观测工作，尽可能地提高其测量准确度，为提高施工质量奠定可靠基础。

参考文献：

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