高层建筑物沉降监测方案与实例分析

高层建筑物沉降监测方案与实例分析高层建筑物沉降监测方案与实例分析

当前城市土地日益稀缺，从提高容积率的角度，高层建筑物不断涌现，而高层建筑物在施工、装修与竣工期的稳定性，关系到工程的生产安全，为及时发现建筑结构不均匀沉降问题，必须加强高层建筑物的周期性沉降监测工作，分析与预测建筑物的沉降变化规律，对工程建设具有重要参考价值。

1沉降监测概述

高层建筑物沉降监测，即为首先在建筑物四角、拐点、中点等特征位置布设沉降监测点，然后以高等级水准观测的形式，根据技术设计和施工要求，进行定期与非定期的监测点高程重复式采集，计算每周期间的沉降变化量，进而判断建筑物基础的沉降与地面荷载间的关系，科学反馈监测对象的安全状况。

现以某住宅小区建设期间的高层建筑沉降监测为例，阐述建筑物沉降监测的布设方法、施测周期与数据分析处理。该住宅小区位于市区繁华地段，共有8栋高层建筑，其中1-4#为26F、4-8#为24F,主体为钢混框架结构，基础类型为筏板基础，自201X年4月至10月期间，为建筑物浇筑至封顶期，现以该时期的监测数据为基础，进行相应的阶段性数据分析。

2高层建筑物沉降监测方案

建筑物沉降监测方案设计时，应明确作业依据、点位布设和精度要求、测绘周期与数据处理方法等，以维持沉降监测数据的精度。

沉降观测作业依据。本工程测绘作业中主要执行下列现行的规范规程:

GB12897-201X《国家

一、二等水准测量规范》、JGJ8-201X《建筑变形测量规范》、GB50026-201X 《工程测量规范》、甲方和设计方提供的有关技术要求。

基准点及沉降观测点点位布设与精度要求。沉降监测的点位布设包含基准点与监测点两部分，在远离工程现场的稳固地区埋设3个以上

的基准点，作为工程水准测量的控制点，构成闭合水准环路;监测点的布设，则在建筑物四角、沉降缝、后浇带等特征位置布设，点位应易于保护，施测时按照二等水准要求测量。

观测周期与观测技术要求。根据相关规范的要求，基准点复测周期为半年，考虑复测工程量较小，本工程拟以3个月为周期复测;监测点的测绘周期随施工阶段的不同有所差异，主体浇筑施工期间每3层1期，封顶后装饰期间隔3月1期，竣工交付后间隔6个月1期，直至沉降稳定为止;遇到停工或点位异变情况，及时加测相关数据。测量时需要严格执行GB12897-201X《国家

一、二等水准测量规范》、JGJ8-201X《建筑变形测量规范》的相关要求。

数据处理要求。每期测量完成后及时将观测数据传输并备份，并按照规定及时处理数据，发现沉降异常分析原因并通知施工方、监理方及甲方。平差时采用COSA进行高程网一维平差，数据汇总以Exel表格形式为主。

3工程案例分析

现以该工程6#楼为研究对象，以浇筑与封顶期的9期沉降监测为例，分析其数据采集方式，探究数据处理方法，并有针对性的分析沉降原因。该栋建筑共24层，主体造型相对简单，共计布设6个沉降点，分别布设在建筑物四角和南北两侧的中间位置。基准点与沉降点数据采集时，采用TrimbleDini03自动安平精密电子水准仪配以LD-2型条形码铟钢水准尺，按照二等水准的原则进行测绘作业;沉降基准网点经6月15日、9月10日复测，点位最大变化量为0.17mm,相对稳固，可以视为沉降观测基准点无变化。

按照技术设计要求进行沉降观测工作，将周期性采集的沉降监测数据，经COSA 系统平差之后，导入Exel表格，进行统计分析，因工程所在地为软土地区，施工

中沉降总量相对明显。以时间作为横轴、以沉降总量作为纵轴，建立沉降总量-时间曲线图，可以直观的表现各个沉降观测点的沉降变形情况，对于发现异常沉降点位、分析施工中的变形特征具有重要意义，本工程中6#楼的沉降总量-时间曲线图，

如图1所示:

以每期周期性沉降的差值为分子，以周期间的日期数为分母，求取沉降速率变换曲线，可客观反映楼体在各时期的沉降变化状态。自201X年4月8日起至10月17日的9期沉降监测数据发现，建筑物施工期间的沉降大致分3个阶段，现以A03点为例，进行分析。第一阶段，初期随建筑物层高增加，地表负重荷载的迅速增加，建筑物监测点在一段时间内，沉降速率呈现略微加快的趋势，由0.06mmd变化至0.12mmd附近，此后随土体压缩程度的增加，底部基础抗压性的增强，楼体沉降速率又缓慢减小至0.05mmd附近，但同一楼体的各沉降监测点沉降均匀，属施工期间的正常沉降;第二阶段，随施工进行，随楼层不断增高，当混凝土加气块填充后，楼体沉降速率略微增大至0.07mmd,通过监测发现，楼体沉降点沉降较为均匀;第三阶段，楼体主封顶及混凝土加气块填充完成后，楼体沉降速率随时间延续呈现减小的趋势，而且沉降平缓，速率维持在0.01mmd-0.04mmd之间，按照JGJ8-201X 《建筑变形测量规范》对高层建筑物沉降速率的要求，该楼体建筑物正处于缓慢沉降并趋于稳定的良性状态，但伴随装饰期与竣工使用期间的荷载增加，必须加强后期沉降的持续监测工作，一般竣工后半年无明显沉降，可视为沉降稳定，并停止沉降观测工作。

4结语

在高层建筑物沉降监测中，为保证数据的精度与可靠性，要按照相对固定的施测原则，维持周期性数据间的精度统一，固定主测人员、固定仪器设备、固定观测路线，即三定原则，同时要注意施测时的前后视距基本相等，减小球气折光差与

i角偏差的影响，避免施工震动对沉降观测的影响等;在数据分析处理方面，充分利用沉降结果表、沉降量-时间曲线图、沉降量三维模型来反映沉降情况，也可融入灰色系统理论模型、双曲线模型、神经网络模型等进行沉降量预测，科学指导建筑物的工程施工，确保安全。

参考文献

韩正，杜海霞，龙飞，等。高层建筑沉降观测及其数据分析.城市勘测，

201X:108-1

10.

冯云德。建筑物沉降观测技术方法探讨.北京测绘，201X:88-90.