高层建筑物地基沉降监测与分析古东明

高层建筑物地基沉降监测与分析古东明

古东明

广东诚实建设工程设计有限公司514000

摘要：随着科技的进步以及经济的发展，建筑业的发展速度是非常快的。在建筑行业，高层建筑的发展尤为突出。然而，随着高层建筑的不断增多，为了更好地利用有限的土地资源，建筑层数逐渐升高，这就使得高层建筑的负荷量增大，最终使得高层建筑地基承载力降低，由此便出现了高层建筑物沉降现象，这在很大程度上威胁着整个建筑的安全以及人们的生命及财产安全。所以，加强对高层建筑沉降现象的监测就显得非常有必要。

关键词：高层建筑；主体沉降；检测

引言

在高层建筑建设领域应保障施工作业、使用过程中的安全性，确保其完成预期的服务使用年限，就必须监测其沉降量，同时对沉降的变化规律进行预判。

每隔固定的时间间隔来监测高层建筑沉降量，详细剖析监测成果，分析确定是哪些因素导致差异沉降，进而在施工过程中针对性地监督，对关键环节进行科学指导作业，这样一方面能够保障保建筑物在施工与使用阶段的安全性，并且还可以作为后续建设设计、勘察以及其它项目施工的参考资料。

1沉降监测理论概述

在沉降数据采集过程中，主要以基准点和工作基点作为参照，周期性地采集设置在构筑物主体关键位置的监测点的高程信息，并进行汇总分析，最终评价建筑主体沉降是否处于稳定状态。

对于变形监测点位标识，应明确标记，且施工各方应当给予相应的维护措施，确保数据采集的连续性与准确性；实施过程中必须严格遵守“五定”原则，即数据采集条件、观测路线、观测人员、数据量测方法、监测设备等五个方面保持固定，防止设备以及观测人员个体差异导致误差，这样的目的是让数据在不同的监测周期下具有可靠性、准确性以及可比较性。

2高层建筑物沉降检测作业方法

2.1永久性基准点与观测点的设立

在高层建筑物沉降监测中的作业中观测点与基准点的选取是尤为重要的环节。首先，永久性基准点的设定是为了适应观测过程中的观测点不断转换，另一方面，永久性基准点选取的合理与否也关系着后期相关数据记录环节。沉降监测过程中，基准点的设定一般按照二级水准测量(符合±0.3(mm)的要求)要求进行永久性基准点的要求设定以满足监测过程中的实际需求，值得注意的是，按照国家相关规定，永久性水准点的设定应当不低于3个，基准点的设定要能将需要进行检测的建筑进行大致包围，以满足观测点的确定。对于基准点的确定也应当根据实际情况进行设立，在沉降影响区域之外根据需求选取永久性基准点以构成基准网。另一方面，观测点的布设也是监测过程中的另外一个重要环节。对于高层建筑区域性的观测必须要保证设立足够多的观测点，从而得到更加准确的观测结果。

表1二等水准测量相关技术指标

2.2沉降观测精度等级确定

根据高层建筑物的监测要求以及建筑主体设计结构设定沉降监测精度等级的确定。如果高层建筑在进行沉降检测中没有其他要求，应当根据我国《工程测量规范》中的相关规定对沉降监测精度等级进行确定。对于观测指标的在二等测量观测水准中要求沉降观测点的高差容差(相对于后视点)不大于1.0mm；对于前视距与后视距都要不大于30m，并且前视距与后视距之间的视距差应不大于1.0m；在观测过程中，对于不同观测点进行观测记录时的前后视距差累积之和应当小于3.0m。此外，高层建筑物周围的环境因素也会影响沉降观测精度，如果高层建筑物周围环境良好，在监测过程中可视度较好，可以考虑在工作基点上直接进行建筑主体的沉降监测。

2.3沉降观测过程

沉降观测的观测周期对高层建筑主体沉降规律的探索有着重要的影响，在高层建筑的沉降监测中应当对观测周期进行严格限定，按照规定时间进行沉降监测，且一定要准时进行首次观测得到原始数据，按照建筑企业工程施工的总体进度来进行定时的沉降监测，如果出现漏测情况不能进行补测，因为地基沉降的监测都是在高层建筑施工过程中完成的(建筑施工中出现的地基下沉仅仅是整体沉降的一部分)。荷载的增大与建筑层数量的增加也是确定观测周期的影响因素。除此之外，沉降周期具有不确定性，且在建筑施工过程中沉降频率较大，因此对于高层建筑地基沉降的观测也应当集中在工程施工期间，增大建筑施工过程中的地基沉降监测频率，而在工程竣工之后，可以适当减少观测次数。最后，在观测过程中应当满足点位的稳定、对于观测使用的精密仪器的稳定、进行地基沉降观测的技术人员稳定、环境对于观测的影响的稳定、不同周期内进行观测的方法与相关注意事项要稳定，也就是俗称的“五定原则”。

3地基沉降观测数据的处理分析

3.1数据处理与分析的基本原则

在进行高层建筑地基沉降的观测后所得的数据信息进行收集后，需要对相关信息进行处理与分析，而在处理这些信息上应当遵守一些基本的原则。总的来说，数据的分类、处理都是为了增加最终分析结果的可靠度，也从一定程度上说明了观测过程的正确性与可行性。在对地基沉降观测的数据进行分析时应当注意一下两个问题：第一，如果观测数据在观测周期内进行正确作业方法所得数据结果相差甚微，且数据的误差保持在正常允许误差范围内，数据结果相差不大但是具有明显的趋势走向(保持上升趋势或下沉趋势)，那么已经能够证明地基有了下沉。第二，在地基沉降监测中，对相邻两个观测周期各自的平差值进行计算，在保障两个观测周期内的观测过程相同的情况下，将其平差变化值与地基沉降观测中允许存在的二倍误差进行比较，如果其平差变化值小于二倍允许误差值，则表明该观测点的地基未发生沉降。

3.2高层建筑监测基点沉降量的分析

在对观测点每个周期内的基点地基沉降进行观测时，在不同的基准点之间应当进行水准测量，对基点周期时间进行记录，对观测点地基沉降量的分析是高层建筑观测结果分析中的一个重要内容，它能反映出由于建筑工程的施工等其他因素等造成不同周期内的地基绩点沉降量，根据测量结果计算出对应的高差以及与前期之间的差值，由表中数据可以得知两个测定周期之间的高差的最大值与最小值，对于变化量的误差也在允许误差范围内。

4结束语

高层建筑物地基沉降监测是一个复杂且容错率较低且外界因素影响较大的工程测量过程。在地基沉降的检测过程中应当严格按照相关规定进行作业，工作人员应当增加对地基沉降监测项目的重视度。在进行相关数据的分析时按照相应的分析方法，遵守基本的分析原则，对地基沉降观测数据进行相应的整理与分类。在此基础上进行数据的分析、表格与图像的绘制，进而对观测建筑的地基沉降规律与一般高层建筑物的沉降规律是否相同做出科学合理的判断。

参考文献

[1]浅析地基沉降的治理与对策[J].张学方.硅谷.2009(23).

[2]高层建筑物沉降观测技术应用[D].齐海龙.中国地质大学（北京）2013.

[3]高层建筑物地基沉降监测与应用探究[J].田维军.世界有色金属.2016(22).

[4]石家庄市区地面沉降监测与分析[J].李杰,段金增,侯树慧,李慧.城市勘测.2015(05).