高层建筑物沉降监测与其注意事项

高层建筑物沉降监测与其注意事项

【摘 要】高层建筑在施工过程中，伴随荷载的不断增大，建筑物主体与地基会产生相应的沉降现象，当发生不均匀沉降时，极易引发安全突发事件。因此，建立科学合理的高程建筑物沉降预警机制，提高沉降监测的精度与可靠性，关系着工程建筑的施工安全。本文从高层建筑物沉降监测的方法、工作流程与监测原则入手，结合工程案例系统进行系统的分析与探讨，对于推动建筑物沉降监测提供了一定的参考理论。

【关键词】沉降监测；三定原则；水准测量

伴随城市化步伐加快，建设用地供应量的减少，城市高层建筑物日渐增多，因此对高层建筑物在施工、竣工与交付使用阶段，进行必要的周期性沉降监测，客观反映建筑物基础的沉降变化状态，判断建筑物的变形规律，并科学预测一定时期内的变形情况，以达到规避建设过程中的安全与经济风险的目的。

1 高层建筑沉降监测概述

高层建筑的沉降监测，隶属于变形监测中的垂直位移监测，通过对固定的沉降监测点进行周期性的水准高程联测，获取建筑物的变形特征信息。最为常用的建筑物沉降监测方法为液体静力水准与光学水准测量，但鉴于液体静力水准仪器在操作应用与重复性的限制，当前大部分建筑物沉降监测，采用光学水准联测的方式进行。

由于建筑物的施工时间较长，施工场地相对复杂，必须加强相应的监测技术方案编制，实行综合布网、固定人员与线路、维持观测的精度，采用合理的平差方法与预测模型，提高监测数据的科学性与可靠性。

2 高层建筑沉降监测的作业流程

沉降监测，作为变形监测的一种，对于测绘作业精度的要求较高，故当采用光学水准联测法在对建筑物沉降数据采集时，一般是以闭合或符合水准网的形式来进行的，起始点与终止点皆为稳固、可靠的水准点。其基本作业流程可分为：

（1）基准控制网点埋设。根据《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007），基准网点必须设置于远离施工场地，并且相对稳定、易于观测的位置，宜布设于基岩或原状土中，亦可布设于稳固的建筑物上。同时，要同时埋设3个以上点位，以确保基准网点构成闭合环路，互相进行高程检核，其精度指标按照二等水准的相关要求，部分大型工程要分别埋设基准点与工作基点，控制网的精度指标详见表1。

其中L为线路总长，单位为Km.

（2）楼体沉降监测点布设。按照建筑物或构筑物的轮廓与主体特点，一般

在主体的四角、沉降缝、主体中间等特征点，布设外置L型或内置隐蔽式监测点。

（3）水准线路与沉降周期。沉降监测实施的初期阶段，要根据施工场地的环境特征，选择与确定合理的水准线路，并在后期监测过程中固定实施，尽量减少转站和单站间的较大高差，提高监测的精度与可靠性；沉降周期，按照规范要求为1-5层间隔施测，根据建筑物的层数、主体结构、施工进度等要素，单独设计执行，当遇到连续降雨、发现不均匀沉降时，应当加密观测频率，一般高层建筑在主体施工、荷载增加阶段为2-3层一次，封顶后3个月左右监测一次，竣工后每半年一次，直至达到稳定状态。

3 建筑物沉降监测案例分析

某居住小区共有2栋高层建筑，其中A楼为18F，B楼为22F，建筑结构为钢筋混凝土结构，结构型式为框架结构，平板式筏形基础。下面以其高层建筑的沉降监测情况作为工程案例，分析其作业流程与注意事项：

本项目仅包含A、B两栋栋监测对象，因工程量较小，故以基准点兼做工作基点使用，分别在相对稳定，远离施工场地的位置布设BM1、BM2、BM3基准点，构成相互检核的闭合水准基准网点环路，基准网的监测周期为每3月一测，以核实基准点高程是否存在异动；监测点高程数据采集时，采用Trmble Dini03电子水准仪以闭合环路的形式，从固定的起算点BM1起止完成光学水准测量，后期施工中按照3层间隔的频率施测，封顶装修期间每3月监测一次，竣工交付后每半年一次，直至沉降相对稳定，满足规程对于沉降速率的规定；沉降数据的处理方面，采用加权处理的方式，对于测段误差进行平差计算，以保证沉降监测的精度。

对2014年4月6日至2015年1月9日的沉降数据，生成沉降总量-时间曲线（图3），可清晰的发现：建筑物施工期间，伴随荷载的增加，沉降速率明显加快，沉降总量明显增加，但伴随时间的延续，荷载逐渐稳定，沉降速率明显减低，总体沉降较为均匀，未发现明显异常沉降点。可见，通过对监测对象实行周期性的数据采集，清晰、科学、合理的判定高层建筑物的安全状态，实现对施工与交付阶段的过程监督。

在复杂的工地现场环境中，为确保沉降监测的精度与可靠性，有必要加强对基准点的保护、监测路线与人员的固定、监测影响因素分析，通过相关举措提高水准高程监测的水平。第一，注重与施工方沟通协调，保护基准网点与监测点的稳定性与可用性；第二，按照“三定”原则，固定观测路线、观测人员、观测方法，提高周期性监测的可靠性；第三，控制监测频率，确保监测成果的有效性，同时注意观测时段的尽量统一，使得数据排除地下水位日间变化等因素的影响，增加数据的可比性。

4 总结

当今城市建设中，高层建筑不断涌现，通过科学手段对建筑物施工与运营阶段，进行有效的过程监督，对于确保施工安全，维护良好的经济效益，起着至关重要的作用。本文从高层建筑物沉降监测的工作流程、监测的注意事项入手，通过结合工程案例分析的方法，阐述了沉降监测过程中的注意事项，要遵循沉降监测过程中“三定原则”，提高监测数据的科学性与可靠性，建立有效的监测预警监督机制，降低工程建设中的安全隐患。

参考文献：

[1]张健雄，蒋金豹，张建霞.高层建筑沉降监测与灰色预测[J].测绘科学，2007（04）.

[2]钱思众，樊育豪.高层建筑物地基沉降监测与分析[J].西安科技大学学报，2014（03）.

[3]李仲.高层住宅楼沉降监测与分析研究[J].测绘科学，2009（06）.