建筑物沉降观测与监测方案优化

建筑物沉降观测与监测方案优化

李远文

东莞市樟木头镇规划管理所，广东东莞  523000

摘要：在高层建筑建设过程中，通过对建筑物进行监测观测，能够了解建筑结构的变形数据及信息，既可以为建筑物设计和安全维护提供依据，又有助于确保建筑物使用性能，保障建筑物结构可靠性。在此基础上，结合工程案例，研究建筑物沉降观测与监测方案，明确各监测环节的技术要点，以此形成集建筑物沉降观测、分析、预报为一体的技术体系，在为相关工程建设提供指导的同时推动我国城市建设事业的健康发展。

关键词：建筑物沉降；结构变形；观测监测；数据处理；方案设计

伴随着我国城市建设事业的快速发展，高层建筑建设规模显著扩大，人们对于高层建筑结构稳定性及可靠性的要求显著提高。在此背景下，针对建筑物开展沉降观测与监测工作成为工程建设的重要一环，其主要依托专用测量仪器检测建筑结构的变形现象，能够帮助检测人员了解建筑结构在荷载及外力作用下所表现出的空间与时间特征，从而为工程建设提供指导，并为工程建设质量检验提供依据。

1 工程概况

以某公寓项目作为工程案例进行研究，该项目建筑高度为54.05m，包含地上20层和地下1层，建筑整体采用框剪结构，包含框架结构和剪力墙结构两部分，抗震设防烈度达到6度。同时，通过前期勘察，该项目地质结构由粘土、砾石、沙等近代或现代冲积物组成。

2 建筑物沉降观测基本要求

2.1观测仪器、设备及人员要求

根据国家标准的要求，对建筑物沉降的测量精度要求为5%——10%之间，误差不得高于这个范围，因此对于测量仪器的精度必须达到使用要求，在测量时需要考虑到环境因素的影响，例如在使用水准尺测量时就需要考虑到环境温度的影响。同时测量工作人员必须经过专业的培训或者是取得相关行业证书的专业人员，熟知精密仪器的测量使用方法和读数标准，杜绝失误的出现。

2.2观测时间要求

建筑物沉降观测的工作需要根据实际的工程性质进行确定，根据工程的重要程度合理安排测量时间和次数，确保测量数据和工程能够同步，最后通过专业人员对数据进行处理，得出相关的施工建议，为建筑工程的安全性提供可靠的保障。其中，在一般情况下，应按照建筑物的荷载情况调整观测周期，并形成完善的观测方案，以此保证观测作业的有序进行。

2.3观测点要求

在选择观测点时，通常应放置在建筑面积内并具备观测条件的位置，以便最能反映建筑物结构的沉降特征。竖向和水平观测点保持对称，相邻观测点的距离控制在15至30米以内，观测点在建筑物内应均匀分布。同时，应特别注意避免建筑装饰施工对沉降观测造成影响，以此确保观测作业的持续性。

2.4观测过程要求

在建筑物沉降观测程序的基础上，按照"五定"原则，即观测设备的稳定性、固定的观测环境条件、固定的观测过程和固定的观测点进行作业，以此保证沉降观测结果的权威性，从而有效为工程建设提供支持。

2.5观测标设置要求

为方便观测作业展开，需针对建筑物施工现场观测点位设置观测标。其中，观测标不应受到建筑装饰影响，且宜采用不锈钢等材料，以免出现腐蚀、生锈问题。

2.6观测精度要求

总的来说建筑物沉降观测的意义和要求不尽相同，因此允许的沉降值和观测精确度也存在一定的差距，比如当建筑物沉降观测的目的在于保证建筑的整体稳定性的时候，观测精度要求就为10%以下，而若沉降观测是为了研究建筑结构的变形运动过程，则应进一步缩小观测误差的限制范围，这确保了建筑物沉降观测支持科学研究的准确数据。同时，从实际技术情况看，应控制1毫米以内的原观测点观测误差和2毫米以内平面观测点的观测误差。在此基础上，具体的观测精度要求可参考表2-1。

表2-1 不同建筑观测项目的沉降观测误差要求

3 监测控制网建立与基准点选择

3.1高程监测控制网布设

建立高程监测控制网络，应当建立变形区外的参考点，对于地质条件较好的地区，一般可以埋在基岩上，也可以设置在变形区周边建筑物的墙面参考点上，应当注意，无论监测区域大小，都应当设立三个或三个以上的参考点，确保监测的有效性。

3.2基准点选择

对于建筑物沉降观测，其目的在于反映建筑结构的变形情况和变形趋势，因此，应结合建筑物现场地质情况合理设计观测方案，科学选择观测参考点，确保观测的有效性。观测参考点应设置在变形冲击范围之外，并应易于长时间存储，设置完成后，应检查观测参考点是否稳定，以确保其作为参考点的有效性。此外，还应为基线和工作基点之间的连接设置联系点，并且应为需要方向的工作基点或参考点，其目的均在于为沉降观测提供支持。同时，对于每一测区的基准点设置，一般不应少于3个，其目的在于确保沉降观测结果的权威性。

4 沉降观测点布置

4.1沉降观测点布设

沉降观测点的选择与设置关系到沉降观测作业的有效性，因此，应在结合建筑物现场情况及建筑结构设计要求基础上，合理选择沉降点观察点。其中，建筑物沉降点的观察点应放置在以下位置：一是建筑物的四个角、核心管结构的四个角、大角；建筑结构承载力较大处、受振动影响较大处。

4.2沉降观测标志布设

沉降观测标记可以放置在岩石层或混凝土地面标记的基点标记上，沉降观测在埋设完成后开始，通常不少于15天。同时，沉降观测标志的固定可采用螺栓式标志或盒式标志，前者适用于墙柱部位，后者适用于设备基础。

5 沉降观测控制

对于施工衔接，在完成建筑物每层的铸造后放置沉降观察标志，在一楼进行第一次观测，之后在完成每个楼层的施工后进行一次观测，以本工程为例，包含屋面构造层后观测在内共计21次；在建筑使用后，于工程竣工后第一年每三个月观测一次，共计4次，于第二年每半年观测一次，共计2次，以此减少，直至观测稳定为止，同时，当建筑物出现明显下沉或上浮现象以及裂缝问题时，应保持连续的每日观测，以确定建筑物的沉降原因，以确保建筑物的安全，并在每次沉降观察过程后计算建筑物的沉降率，如果小于0.2毫米/天，可以得出结论，建筑物已进入稳定状态， 可以停止观察，否则应保持连续观测，直到建筑物符合技术要求。

6 观测数据管理

建筑物沉降观测结束后，应于当日对观测结果进行分类，并上交委托方，如果观测结果异常，应通知监测施工单位进行检查，同时应定期上传楼体的沉降观测报告，其中载有沉降观测结果表、观测点分布图、沉降物观测分析报告等，应能清楚地反映建筑物的沉降变形，以支持施工和施工使用。

结束语：综上所述，建筑物沉降观测是一项技术要求较高、对建筑物正常使用影响较大的技术作业，因此，应合理就建筑物沉降观测的基准点和观测点进行布设，选择恰当的观测方法与观测周期，得出精确化的观测数据，以此清楚反映建筑物的整体沉降情况和变形趋势。

参考文献：

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[4]李明曦.沉降观测技术在高层建筑物中的应用[J].冶金与材料,2020,(06):105-106.