建材发展导向２０１１年０６月 质检・教学・研究 略谈建筑物沉降观测方法与实践 刘彪 摘要：本文基于实际需要 结合实际工程项目，主要系统讨论建筑物沉降观测的注意事项和操作方法，从而对建筑物的运行状态进 行判断。当发现不正常状况时。需及时对其进行分析，找出原因并采取措施，以保证建筑施工及使用的安全。 关键词：建筑物：沉降观测；方法；实践 １前言 为保证建筑物在施工和使用中的安全，以及为建筑物的设 计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料，在建筑物施工及运 行管理期间，需要对建筑物的稳定性进行观测，这种观测称为建 筑物的变形观测。建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观 测、建筑物倾斜观测和建筑物裂缝观测等。其中，建筑物沉降观 测更为重要。 建筑物变形观测的精度、频率和时间应根据建筑物的重要 性、观测目的和具体施工情况而定。若观测目的是为了确保建筑 物的安全，则其精度要求较低，若观测目的是为了研究其变形过 程，其精度要求则很高。 ２沉降观测 ２．１建筑物沉降的原因 高层建筑物的全部重量是靠地基来承担的，由于荷载不断 增加，地下水位涨落等原因，都会引起建筑物沉降，其主要因素 有以下两个方面： （１）内部因素：建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均 衡，使建筑物产生不均匀沉降，这种变形将随着时间的推移而趋 于稳定。此外，施工差异导致变形也属于内部因素，由于施工差 异而造成荷载分布和预计分布不符，从而造成建筑物变形，这种 变形对局部来讲一般很小，但考虑从下部到上部的累积变形问 的相互影响时，它是建筑物达到危险变形的一个重要因素。 （２）外部因素：引起建筑物沉降的外部因素很多，建筑物基 础的地质构造不均匀、土壤的物理性质不同、大气温度变化、地 基的塑性变形、地下水位季节性和周期性的变化、建筑物本身的 荷重、建筑物的结构及动荷载的作用，建筑物周围大量挖方等， 均会引起建筑物沉降。 ２．２沉降观测依据 ＪＧＪ／Ｔ８—１９９９７建筑变形测量规范。 ２．３沉降观测方案 （１）沉降观测的外业工作。以茂名某高层建筑（高层建筑地 上２３层地下１层）为例介绍高层建筑物的沉降观测内容。工程 概况：某商住综合楼Ａ栋采用的是筏板基础，上部是框架２３层 结构，建筑面积１７８４８ｍｚ，检测人员于２００８年１月１８日在该楼 施工至３层时进行第一次监测，施工期间共进行监测１１次，该 工程埋设水准基点５个，埋设监测点８个 监测点平面布置示意 图（如图１）所示。在整个监测过程中，监测点和水准基准点均保 护完好。 （２）水准基点与工作基点的布设：建筑物沉降观测是依靠建 筑物附近的水准基点进 行的，因此水准基点应 埋设在坚固、稳定、能长 期保存，方便使用的地 方，水准基点设置应不 受施工现场及其它外部 个观测时间内都保持稳 因素变化的影响。在整“ 图１监测点平面布置简图 定，水准基点最少要埋设五个，相互之间距离不超过６０ｍ，以便 相互校正。在距被观测建筑物５０ｍ处的已建多年的稳定建筑物 上，埋设墙角水准点作为本次沉降的工作基准点。工作基准点距 最近水准基点约５０ｍ。 （３）沉降观测点的布设：为了能够反映出建筑物的准确沉降 情况，应以建筑物的大小、荷重及基础构造等因素来确定观测点 的位置，沉降观测点纵、横向对称，且均匀地分布在建筑物的周 围及内部。一般建筑物承重柱、转角处、沉降缝的两侧、纵横墙交 接处或每隔１０～２０ｍ的承重墙上设置观测点。经过现场踏勘，为 方便作业，在该工程建筑物四角及主要转角设置３个、中心设备 间设置５个沉降观测点，共８个观测点。 （４）观测周期的确定应根据工程进度、工程性质、地基土质 情况，以及建筑结构情况确定，该建筑物沉降观测频率为：施工 阶段建筑物每增加２－３层观测一次，如果施工期中途停工时间 较长，应在停工时和复工前进行沉降观测。封顶以后的第１、２、 ３、６、１２、１８、２４个月各观测一次，直至每１００ｄ沉降量小于ｌｍｍ 为时停止观测。 ２．４观测仪器精度及观测方法 （１）垂直位移监测使用苏州一光仪器厂生产的ＤＳＺ２精密水 准仪及精密水准尺，倾斜监测使用瑞士生产的ＴＰＳ４０２全站仪， 水准基点和监测点的埋设以及监测方法均按《建筑地基基础设 计规范》ＧＢ５０００７—２００２、《工程测量规范》ＧＢ５００２６—２００７、《建筑 变形测量规程》ＪＧＪ８—２００７和《混凝土结构工程施工质量及验收 规范》ＧＢ５０２０４—２００２中有关建筑物垂直位移和倾斜监测的规定 进行。记录采用电子手簿。沉降观测一般应遵循固定仪器、固定 观测人员、固定水准尺、固定观测线路的原则进行。 （２）高程联测基准点高程采用四等水准与城市高程点联测， 引入起算数据，然后按一级沉降观测要求测设基准点独立控制 网，将基准点及工作基点联测成环状，沉降点控制网采用往返观 测形成闭合路线。 （３）沉降点的观测根据编制的工程施测方案及观测周期，首 次观测在观测点设置稳固后及时进行。按一级建筑物沉降观测 的要求，观测采用往返测量或单程双测站观测，并形成一等水准 质检・教学・研究 闭合环，各沉降观测点要位于水准闭合路线上。首次观测应独立 进行两次，以提高初始观测值的精度及成果的可靠度。 ２．５数据处理及成果分析 （Ｉ）观测数据处理本沉降采用通过专业的数据平差软件进行 处理，计算出各沉降点的高程值，及沉降量、沉降速度等。土要成 果如下，沉降点累计沉降量见（表１）各观测点累计沉降量汇总： 表１垂直位移监测结果表 监测次数 １ ２ ３ ４ ５ 监测日期 ２００８ １．１８ ２００８．３ ｌ７ ２００８．４．２１ ２００８．５．２３ ２００８．６．２７ 施工进度 二层 六层 九层 ｔ－－层 十三层 垂直一立 移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 轴号 （ｎ （ｍｍ） （ａｒｍ） （ｍｍ） （ａｒｍ） 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 Ａ １０ Ｏ Ｏ １ １ ｌ ２ Ｏ ２ Ｊ ３ Ｃ １Ｏ Ｏ Ｏ １ １ Ｏ １ １ ２ １ ３ Ｇ ９ ０ ０ ｌ １ １ ２ １ ３ １ ４ Ｇ ４ ０ Ｏ １ 】 ０ １ １ ２ 】 ３ Ｇ １ Ｏ Ｏ ｌ １ ０ ｌ １ ２ １ ３ Ａ Ｉ Ｏ ０ Ｏ ０ ｌ １ Ｏ １ ０ １ Ａ ５ ０ Ｏ １ Ｉ ｌ ２ ｌ ３ １ ｄ Ｄ １ Ｏ Ｏ １ ｌ １ Ｊ ２ Ｏ ２ １ ３ 监ｌ测次数 ６ ７ ８ ９ １Ｏ 监测日期 ２００８．７ ２４ ２００８ ８．２Ｏ ２００８．９．１６ ２００８．１ １５ ２００８．１ １．Ｊ７ 施工进度 六层 九层 二 三层 主体 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 轴号 （ｍｍ） （ａｒｍ） （ｍｍ） （ａｒｍ） Ｌｍｍ） 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 Ａ ｌ０ Ｊ ４ １ ５ Ｏ ５ ｌ ６ １ ７ Ｃ １Ｏ １ ４ １ ５ ０ ５ １ ６ １ ７ Ｃ ９ ０ ４ １ ５ ０ ５ Ｏ ５ １ ６ （ ４ 】 ４ Ｏ ４ Ｏ ４ １ ５ ｌ ６ Ｃ １ １ ４ １ ５ ０ ５ Ｏ ５ 】 ６ Ａ ｌ ｌ ２ １ ３ Ｏ ３ ｌ ４ １ ５ Ａ ５ １ ５ １ ６ ０ ６ Ｏ ６ １ ７ Ｄ １ ｌ ４ １ ５ １ ６ Ｏ ６ １ ７ 监测次数 ｌ１ ｜ ｜ ／ ／ 监测日期 ２００９．６．２４ ／ ／ ／ ／ 施工进度 竣：ｒ：前 ／ ， ， ， 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 垂直位移量 轴号 （ｍｍｊ （ｍｍ） Ｌｍｍ） （ｍｍ） （ｍｍ） 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 本次 累计 Ａ １Ｏ １ ８ ｜ ／ ｜ ／ ／ ｜ ／ ／ Ｃ １Ｏ １ ８ ， ， ， Ｊ ， ／ ， ， ， Ｇ ９ １ ７ ／ ， ／ ／ ／ ｜ ｜／ Ｇ ｄ １ ７ ｜ ／ ｜ ／ ／ ／ ／ ｜Ｇ １ １ ７ ， ， ／ ， ， ／ ／ ， Ａ ｌ １ ６ ／ ／ ／ ／ ／ ｜ ｜／ Ａ ５ 】 ８ ｜ ／ ｜ ｜｜ ／ ／ ｜Ｄ １ ｌ ８ ， ， ， ／ ／ ， ， ， （２）监测结果分析 巾图２监测点垂直位移一荷载一时间关系曲线图知：最大位 移量为８ｒａｍ，最小位移量为６ｒａｍ，平均位移量为７．４ｒａｍ。相邻监 测点垂直位移差最大为２ｒａｍ，最小为Ｏｍｍ；倾斜监测抽检值为 ４ｒａｍ，监测点１、点２、点３、点４、点５、点６、点７、点８渐趋向稳 定。符合规范要求。 ３影响沉降观测结果的因素和处理方法 （１）在施工期间沉降观测次数安排不合理，会导致观测成果 ・２・ 建材发腱导向２０１１年０６ ０ ６６８ ８ ｔｔ％３６ 掬＾ ： Ｍ ｚＺ７Ｔ ＣＵＲＶＥＭＣ｛￣日 蚰４７６ ％４４（“¨ Ｙｄｌ Ｙ ～ ～ ～ 一… 一“ ～ ４ Ｓ １ ？８ Ｓ：８＾ｎ 图２监测点垂直位移一荷载一时间关系曲线图 不能准确反映沉降曲线的细部变化，因此，施＿［期间较大荷重增 加前后，如基础浇筑、回填土、安装柱子、结构每完成１层均应进 行观测；当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨 后，周围大量挖土方等，均应进行观测。 （２）由于现行规范埘施：【 单位施工过程的沉降 测要求小 明朗，这对施工单位在建筑物沉降 测精度选择随意性较大，ｆ｝｛ 是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择 要以既能适合工程特性的需要，又不造成无谓的浪费为原！ＩｌＩＪ。本 人认为一般高层及重要的建（构）筑物在首次观测过程中，通ＪＴｊ 精密仪器的设备（高级水准仪、制合金尺等），在±０．００以上部分 按＿一等以上水准测量方法，采 ｝＿ｆｊ放大率倍数较大的Ｓ２或ｓ３水 准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。 （３）在沉降观测过程中，当沉降量与时问关系曲线 是单边 下行光滑曲线，而是起伏状现象时，这就要进行修正。如果第ｌ ＿次观测出现回升，而以后各次观洲又逐渐 降，可能是首次观测 精度过低，若回升超过５ｒａｍ时，第一次观测作废，若网丌在５ｍｎ 内，应将第二次与第一次的标高调整一致；如果曲线在某点突然 回升，可能是观测点被碰动所致，因此，取相邻另一 测点的 同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量； 果曲线自某点起渐 渐回升，一般是基点下沉所致，凶此，必须通过与高级水准点符 合测量，确定基点的下沉量。 ４结论 建筑物的沉降观测是一 项技术要求高，耗时长Ｈ．易受外界 条件影响的工作。许多人为因素、仪器设备、环境条件等都会影 响实验结果。因此在操作过程中，必须严格按照 范要求，养成 良好的习惯，严谨的工作态度，这样才能保证沉降观测数据的准 确性、真实性，可靠性，才能确保建筑物在施工和使用中的安令。 参考文献 ［１ｌＪＧＪ／Ｔ８—１９９７，建筑变形测量规范ｆＳ１． 『２１陈永奇，等．工程测量学ｆＭ１．测绘出版社，１９９５． 『３１周嘉佑．建筑施工测量．中国建筑工业出版社，Ｉ９９７ 【４］ＣＪＪ一８—９９，城市工程测量规范『ｓＩ． 『５１《建筑地基基础设计规范》ＧＢ５０００７—２００２． （作者单位：肢名市建发工 质最检测站戍港分站）