高层建筑施工沉降观测技术研究

关键词：高层建筑；施工沉降；观测技术 

　　随着经济的发展和城市化的不断发展，高层建筑越来越多，而由于楼层的增高，建筑物所产生的沉降量也会不断增加，为了方便对施工现场土质情况进行全面了解，对高层建筑物的沉降量进行把握，施工人员有必要掌握沉降观测技术对施工各个阶段的沉降量进行测量，使建筑物在使用过程中发挥其使用功能。 

　　1 高层建筑进行沉降观测的必要性 

　　随着经济的发展，越来越多的高层建筑不断在城市中涌现出来，而为保证高层建筑的使用功能不受影响，对其施工过程中的沉降进行观测就显得十分重要，沉降观测技术的使用能够保证高层建筑在建设完成后的使用安全性和稳定性，同时沉降观测项目还属于工程地质测量中的一项重要工作，应该引起建筑施工方面的重视。在高层建筑施工过程中对沉降进行观测能够为建筑施工提供有效可靠准确的施工数据，为施工提供指导，并且还能够为建筑设计人员提供详尽施工现场的地质资料，让设计人员能够在设计阶段就将相关的地基影响因素考虑到高层建筑设计当中，减少以后建筑沉降的发生和建筑物本身结构受损或出现裂缝等问题的发生，从而使高层建筑能够达到相关的设计标准和检验标准。因此，在高层建筑物的施工过程中，一定要加强对施工各个阶段的沉降观测，并通过相关的观测数据来分析建筑物可能发生沉降的原因，尽早采取相关措施。 

　　2 高层建筑物出现沉降的原因 

　　根据众多高层建筑施工的沉降观测数据分析的结果表明，高层建筑发生沉降的原因是多方面的，既有外部原因，也有内部原因；既可以是单个原因引起，也可以是多种原因共同造成的结果，笔者在这里总结了几种，如下： 

　　2.1 具体地基存在处理不当的问题 

　　对于软硬差别较大的地基应该事先进行差别化处理，而在实际施工过程中很多建筑施工现场没有对存在差别的地基进行处理，而是以天然地基作为观测标准，使得建筑物在建成后由于地基的软硬差别而出现不均匀沉降现象。再者，高层建筑的设计师在进行设计时未考虑到施工现场的地基具体情况，只是根据相关报告而对其进行简化假定，在密实度和压缩模量等方面的计算与实际数据之间存在差距而使建筑物出现沉降。另外，若施工现场的地基基岩发生倾斜就会使在其上的建筑物基底的压缩层出现一边薄、一边厚的情况，而使得建筑物发生沉降。 

　　2.2 施工中出现问题 

　　在施工过程中一旦出现事故就会对建筑物的沉降造成影响，而施工过程出现的问题有很多，从总体上讲主要包括施工质量低下、施工记录造假、设施设备的影响、相邻基坑的作用、施工方案违规等等问题都会造成建筑物发生沉降。 

　　2.3 对建筑规划的不恰当 

　　高层建筑的相关规划部门在对软土区的建筑用地进行规划时，未考虑到距离对建筑物沉降的影响，使得高层建筑和其他建筑之间的距离比较短，使得高层建筑的地基受到相邻地基的影响，加上施工现场属于软土质区域，在天然地基作用下就会使的高层建筑的地基与相邻地基发生重叠，进而使得高层建筑在地心引力作用下发生倾斜，使得高层建筑的承载力出现严重不足，导致不均匀沉降的发生。 

　　2.4 建筑的设计方案存在错误 

　　当设计师在进行高层建筑设计时，如果设计师对同一座建筑的基础形式采用不同形式进行设计，就会使建筑之间的相互关系出现问题，使得建筑地基土承受的外来附加力出现不均匀的情况，使高层建筑的基础刚度变大，这时建筑物就极易出现不均匀沉降，并使建筑物的主体结构受到破坏。 

　　3 对高层建筑进行沉降观测的步骤 

　　3.1 将水准控制网建立起来 

　　施工单位在进行沉降观测时要根据相关单位所提供的水准控制点来建立相应的水准控制网，在建立相应水准控制网时要注意结合相应的施工现场环境特点和建筑工程特点，并且要根据相关的控制网的布网原则来完成水准控制网的建立。在实际进行观测中，需要在建筑周围设置至少三个水准点，且各个水准点之间的间距不应超过100m，各个水准点会形成闭合图形，以方便进行闭合检验。并且在设置水准点时要注意将其设置在高层建筑地基开挖范围和沉降范围之外，每个水准点的深度应该超过1.5m。另外，在设置水准点时要保证观测仪器不论在施工现场的哪一点进行观测都要能够看到两个以上的水准点。 

　　3.2 设置沉降观测点 

　　在水准点设置完毕后，要根据施工现场的地质情况和高层建筑的结构特点对沉降观测点进行确定和设置，并且观测点的设置要反映出相关的地基沉降特征。对于框架式结构的高层建筑在设置观测点时就应该将其设置在柱基横轴线、沿纵或其上部，观测点之间的间距应该控制在8～12m，或者是2～3个柱基。从图1中可以看出在设置观测点时具体的位置和保护措施。将观测点设置完毕后，应该在控制点和观测点之间进行观测路线的规划，并在规划好的路线上对转点、加设仪器点进行确定，并且做好标记。 

　　3.3 沉降观测 

　　将沉降观测点设置好后就应及时进行首次沉降观测，以保证初期沉降数据的准确，并且对每个点的观测应该进行两次。在首次观测时应从建筑的基础开始，根据基础上已经设置好的观测点进行观测。在进行首次观测时，对观测点高程值的测量应该尽量准确，这一数值将作为以后观测的数据基础，因此在首次观测时一定要保证高程值的精确性，一般在对高程值进行测量时多采用N3或N2级别的精密水准仪来测量，而且观测点高程值的具体数值应该取两次测量数值的平均值。在具体观测过程中，随着建筑物结构的升高，临时观测点也应该随之升高，并且在每一层都要进行观测，并且每施工一层就应该对沉降观测一次，直到施工完成后才可停止观测。在完成观测后应该将每次测量的数据进行统计整理，并运用平差进行计算，将每个观测点高程值计算出来，以便计算出沉降量。 

　　另外，在实施沉降观测时还应注意以下几点：①在观测时应采用同样的观测方法和观测路线；⑦在对观测点进行观测时应使用同样的设备和仪器；③在实施观测时应该由同一观测员来完成观测；④在实施每次观测时要保证观测环境基本相同；⑤在完成沉降量的计算观测后，应该将其用统计表进行统计，并以下半部沉降量、上半部荷载值为纵坐标，时间为横坐标，将建筑的沉降用曲线坐标的形式表示出来，以方便相关工作人员对高层建筑的荷载和沉降量进行分析，为建筑施工提供指导。 

　　4 结语 

　　加强对高层建筑沉降量的观测，能够为高层建筑的结构安全提供保证，使高层建筑发挥其使用功能，因此在实际施工过程中一定要注重对高层建筑沉降观测的测量工作，按照沉降观测的相关标准并结合施工现场的实际土质情况，组织完成沉降的观测工作，确保沉降观测的精确度。 

　　参考文献 

　　[1]葛传增，郭长润，浅析高层建筑施工沉降观测的技术方法[J]，科技创新导报，2012（09） 

　　[2]王齐，谈高层建筑施工沉降观测技术及相关问题[J]低温建筑技术，2009（12） 

　　[3]艾尼瓦・格依提，马合木提・吾守尔，高层建筑施工沉降观测浅探[J]，商品与质量，2010（12） 

　　[4]梅素兰，对高层建筑施工沉降观测技术的探讨[J]，中华民居（学术刊），2010（12） 

　　[5]周逢源，针对我国高层建筑施工沉降观测技术问题探讨[J]，中国高新技术企业，2007（10） 

　　[6]张立国，江魁，高层建筑施工沉降观测技术的应用[J]，中国科技博览，2010（12）