建筑物沉降观测作业及数据处理方法论文

建筑物沉降观测作业及数据处理方法探析

摘要：随着社会的不断发展，随着人们追求的物质文明不断地提高，建筑设计、施工技术水平日趋完善，各类建筑物不再只追求实用，而更加追求个性化，标新立异。以河北园博园主展馆的变形监测实例介绍了建筑物变形监测的周期、点位布设等技术设计，并分析了仪器及设计路线的精度，通过观测成果的整理和分析，掌握了建筑物的沉降动态，验证了建筑物的设计，绘制了建筑沉降等值线图，为确保建筑物今后的正常施工和安全运营提供了可靠的依据。关键字：沉降观测；二等水准路线；观测方案设计

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

工程概况

河北省园博园位于石家庄市正定新区，主展馆占地面积10686.6平方米，总建筑面积：21565.07平方米，建筑物高度26.3米。建筑物结构为框架结构，地上3层，局部夹层，基础形式采用独立基础。为了确保主展馆建筑质量，对该建筑物施工过程进行变形监测。随着施工的进展，建筑荷载不断加强，因此，着重对建筑的沉降量进行观测。

基准点、观测点的布设

基准点

根据施工地的地质结构和园博园整体建筑特点，并且考虑与园区内其他构筑物变形监测共享基准点，特在园博园东北角、西北角、西南角分别布设了三个观测基准点，以东北角基准点距主展馆最近

（约50米），且最为稳定，因此将此点作为主展馆沉降观测的起算点。基准点埋设混凝土水泥标石，标石采用挖孔灌注桩，孔径60cm，孔深度3.9～5米，桩顶埋设不锈钢标志。埋设完成后，需地面修建保护井，便于长期保存。

沉降观测点

本次观测共布设沉降观测点46个，位置埋设在高出室内地面0.2米处。观测点突出墙外的部分，要留出装饰层厚度。采用铸铁或不锈钢镙栓活动标志，美观，便于保存，式样如图1所示。

图1主展馆观测点标志示意图

沉降观测方案

观测仪器选用

为了满足外业观测的精度要求, 高层建筑一般选用可测ⅱ等精

密水准的高精度水准仪, 并配置测微器、铟钢水准尺等。本次观测选用美国天宝公司生产的trimble dini03电子水准仪，标尺采用条码水准标尺，均为经计量部门检定合格，并在检定周期内的仪器。该仪器性能稳定，测量精度：每公里往返测量误差0.5mm,测量数据自动记录、存储，前后视距差、累积差限制，同方向两次测量数据自检，超过限差自动提示重测。

观测频率

基准点观测3次。基准点设立结束后观测一次，沉降观测期中间观测一次，结束时观测一次。出现异常时，随时进行观测。

对于沉降观测点的观测，在施工阶段，应随施工进度及时进行，观测次数与间隔时间应视荷载增加情况而定，按不同施工阶段分别进行观测。竣工后的观测次数，视沉降速度大小而定；除有特殊情况外，在第一年每三个月观测一次，第二年每六个月观测一次，共计10次，设计正常观测为46点/次。在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或几天一次的连续观测。

观测方法及技术要求

基准点观测按照二等水准测量的方法进行，其成果作为沉降观测的起算点。观测具体要求如表1所示，

表1 二等水准测量观测主要技术指标[1]

沉降基准点的观测要结合就近的水准基准点进行，并组成闭合水准路线，其闭合差小于±4（l为往返测段或闭合水准路线的长度，以公里为单位）。

沉降观测水准测量采用精密二等水准测量的方法进行观测：1）往测：奇数站采用后-前-前-后；偶数站采用前-后-后-前的观测顺序；2）返测：奇数站采用前-后-后-前；偶数站采用后-前-前-后的观测顺序，同时，由于现场条件限制，很难做到前后视距完全相等。因此，在每次观测前均应对仪器进行i角误差和调焦误差进行校正。除此之外，观测前的例行检查基准点稳定性也是十分必须的。

观测过程中要坚持“四定”原则，即固定仪器、固定观测时间、固定观测人员、固定观测路线。本次沉降观测，由主展馆内布设的46个沉降观测点和一个基准点组成了5个闭合环，闭合差小于±0.5（n为往返测段或闭合水准路线的测站数）。具体如图2所示。

图2主展馆观测点标志示意图

沉降观测数据处理

从首次观测开始，一共对主展馆进行了9次沉降观测，现仍在观测过程中。通过9次观测，结合对观测数据的整理分析，可以阶段性的了解主展馆的变形情况。由于沉降观测点较多，本文选取13

个分布于展馆四周及内部的沉降观测点数据列于表2。同时，由这13点生成的沉降量等值线图如图3所示。

表2 部分沉降观测点观测数据（上浮为负）

图3 观测点沉降量等值线图

通过上述图表分析得知，随着建筑物荷载增加，总体为下沉趋势。主展馆沉降呈现南部较强北部较弱的现象，但总体较为平稳。点位沉降量最大值在z46点，沉降量达到了32.64mm，沉降最小值在w1点，为14.87mm。目前的观测数据均满足设计要求。某些观测点略有上浮，当然也可能是由于测量过程中的误差造成的。我们会在以后的测量工作中对这部分观测点加以重视。

结束语

本文首先介绍了工程建筑物沉降监测的方案设计，并通过工程应用实例验证了该方案设计是合理可行的。通过对实践工作的总结和对成果的分析表明，在变形观测中，观测点的布设起着非常重要的作用，由于变形观测过程较长，其间有一些无法预计的人为因素和自然因素，使变形观测的数据真实性受到限制。解决措施主要在于合理埋设水准基点和工作基点，特别是保护好这些点。同时，本文结合实际工程案例数据，对该工程存在的沉降变形进行分析，掌握了建筑物的沉降动态，对后续施工进程具有参考作用。

参考文献

gb/t12897-2006,《国家一、二等水准测量规范》[s].