高层建筑施工中沉降观测技术要点

时间：2024-07-28

张彩萍

(中国建筑材料工业地质勘查中心山西总队 030031)

大型的工程建筑物日渐增多，无疑会对原有的地表形态产生一定的影响，并且对建筑物的地基也会产生很大的压力，这些因素的存在，就必然会导致高层建筑地基的不稳定和周围地层结构的变形，为了保证建筑物拥有正常的使用寿命和一定的安全性，就不得不对其实行沉降观测，通过沉降观测系数分析汇总，一方面施工人员可以清晰的知道建筑物下面的图层结构和地质风貌，可以及时的观测出大楼的安全性，另一方面也为以后的勘察设计提供了可靠的参考资料和相应的沉降参数，从而确保以后建筑的安全和稳定性。

1 沉降观测技术定义

沉降观测，从其字面意思上来理解，即是指对建筑物沉降指数的记录，在《建筑学》一书中这样说道，沉降观测是指通过对高层建筑的沉降指数的观测，记录和分析，来为施工单位和有关部门提供一种可依据的数据参考，从而来保证大楼的整体结构的稳定性，确保施工安全的一种观测技术。现行的建筑标准规定，高层建筑物，高耸构筑物，以及重要的古代建筑遗址等都需要进行沉降观测，尤其是在高层建筑物施工的过程当中，更应该加强沉降系数观测，对施工过程的整体沉降系数进行实时的监控，指导施工单位进行合理的施工，从而对施工过程中出现的不均匀沉降等现象，能够及时的采取处理措施，为勘察设计提供准确的资料，避免因建筑物的沉降造成巨大的经济损失。

2 高层建筑施工中沉降变形现象的引发因素

在国内现阶段的高层建筑施工中，沉降将变形现象较为普遍，是施工中应重点控制的技术和质量问题之一。从专业技术的角度进行分析，引发高层建筑沉降变形的因素主要有内部因素和外部因素两种，其具有不同的特征，只有对两者引发的沉降变形进行具体的分析，才能制定和应用行之有效的沉降观测技术方案。

1.1 合理变形

合理变形是高层建筑自身的构造形态设计不合理，导致荷载分布的不均性，进而形成不同程度的沉降变形现象，但是此类沉降变形一般小于设计方案中的允许变形值，无需进行任何技术处理和调整，随着时间的推移会逐渐趋于稳定。

1.2 施工误差变形

施工误差引发的高层建筑沉降变形则也施工操作的不规范性有着密切的联系，由于施工中部分工艺和技术参数的误差，导致建筑出现局部或大范围的沉降变形，对于建筑的安全性能造成极大的危害。

1.3 基础形变

高层建筑在施工的工程中都要掩埋很深的地基，地基的作用能够在一定程度上减少建筑物的沉降系数，然而由于地质结构的不稳定性以及地下岩石活动等一些列的不可抗力因素都会导致建筑物出现较为明显的沉降，从而破坏高层建筑的整体结构，使其处于不稳定的状态，为生产建设带来极为不安全的因素，在整个施工过程中对整栋建筑进行实时的沉降观测，不仅能够降低这些风险的发生，还能够指导施工单位进行科学的建筑规划，从而确保高层建筑的稳定性。

2 高层建筑施工中沉降观测技术的要点分析

2.1 沉降观测基点和参考点的分析

高层建筑施工过程中，基础部分的沉降和变形位置、形态是不断变化的，如果始终在一个固定的地点进行沉降观测，难以全面反映建筑的实际沉降和变形情况。沉降观测技术人员要仔细查阅和记录项目所在地近几年的相关气候、地质、水文资料，并且结合工程项目的整体建设方案，准确选取不同时期最能反映项目所在地沉降特征的位置，而且要坚持便于观测的原则。一般高层建筑物周围要布设三个基准点，且其而后高层建筑物的距离相距适当的距离，一般以五十到一百米为宜，基点可以利用已经建好的埋石点和建筑物墙角的参考点，也可以另外选取在该地区基础稳定，修建时间长的建筑物上进行基准点的设置，如果不能满足以上条件，可以选择隐蔽性和通视性良好的地方进行基点的掩埋，要确保其稳定性，否则将无法使用，基点是建筑物沉降的参考指标，在高层建筑的平面设计图上绘制出观测点的分布，通过各个基点和高层建筑之间相对位置的变化，便能够较为清晰的指导建筑物的沉降高度。在工作记录点和观测点之间建立固定的观测路线，保证每次的观测均沿同一条线路进行观测，并且每次的观测有同一个人进行完成，从而以最大限度的来减少对建筑物沉降数据的测量误差，使得数据更加的清晰准确，保证工程的顺利进行。

2.2 沉降观测周期性

在整个施工过程中，沉降的观测应该具有一定的周期，以及随着高层建筑负荷的增加，来检测其沉降的变形规律，例如建筑物的高度每增加一层就要对其进行观测一次，以此来绘制出建筑物的沉降高度和其自身重量因素的关系曲线，还可以按照一定的时间对建筑物的沉降进行观测，如以三天为一个观测周期，以此为根据来绘制出高降高度同时间和高度的增加的双重变化规律，将这些数据，通过计算机特有的应用程序进行处理，便可以对建筑物的综合沉降规律进行处理，从而确保工程的安全性和稳定性。

一般建筑物的沉降稳定周期在半年到一年等不等的周期，其周期的长短和当地的地质结构以及建筑物的高度和自身重量有不可分割的关系，在施工的过程中准确的记录高层建筑的沉降系数，然后绘制图表，根据图表走势，对其进行仔细的分析研究，便能偶较为准确的判定建筑物的沉降周期是否进入了稳定期，确保其安全性。

2.3 合理确定沉降观测精度

在我国现行的高层建筑施工技术标准和规范中，对于沉降观测的精度做出了具体的规定，操作人员主要参照国家建筑主管部门组织颁发的《工程测量规范》（GB50026-93），并且进行高层建筑的等级划分。由于高层建筑用途、抗震性能、使用年限、结构类型的不同，对于其沉降观测的精度要求也略有差异。国内高层建筑施工中，施工单位多是按照设计图纸的规定进行沉降观测，但是有部分设计图纸中未明确标注出建筑沉降观测的等级和精度要求，导致施工单位随意进行观测精度的选择，难以保障沉降观测技术的实际应用效果。这对上述问题，技术人员都要认识到沉降观测对于建筑质量的影响，选择合理的沉降观测精度，既不要造成资源的浪费，也要尽量提升沉降观测结果的精确性。

2.4 其他注意事项

严格按测量规范的要求施测。前后视观测最好用同一水平尺，各次观测必须按照固定的观测路线进行。沉降观测不能在阳光直射时进行，要保证每个观测环境是同一情况的，以便成像清晰、稳定，读数精确，可以让上级部门随时观测，随时检核计算结果。在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。每次观测的结果都应当向上级部门报告，当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时，则要通知施工队伍停工，具体的问题还要通报有关部门及时解决。