摘要：国家及行业的有关规范标准规定，建筑工程沉降观测应采用国家一、二等精密水准测量的方法进行，但与国家一、二等精密水准测量相比，建筑工程沉降观测的方法有其自身的特点。以昆明12棵橡树庄圆在建楼盘为例，结合多年沉降观测的实际工作经验对建筑工程沉降观测点的布设、沉降观测的实施、观测周期的安排等方面进行了一些分析研究。
关键词：建筑工程；沉降观测；变形分析；数据处理
中图分类号：TU文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）06-0197-02
1 引言
随着我国社会经济的发展，高大建筑物日益增多，由于各种因素的影响，在这些工程建筑物及其设备的运营过程中，都会产生变形。这种变形在一定限度内，应认为是正常的现象，但如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。因此，在建筑物的施工和运营期间，必须对它们进行变形观测。为了确保建筑物在施工的过程和使用中的安全，需在施工过程及使用过程中对其进行变形观测；另一方面，为了进行科学研究以及为以后的地基基础设计提供一些经验数据，也需要对建筑物进行变形观测。建筑物的变形监测内容一般有沉降观测、位移监测和倾斜变形监测等，而建筑物的倾斜、裂缝等情况往往是由建筑物不均匀沉降引起的，这就要求对建筑物尤其是对高层建筑物进行沉降观测。通过变形监测，对所得到的变形观测数据进行分析，从而对建筑物的运营状态进行判断，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。
2 沉降观测的技术方案
工程概述：
12棵橡树庄园一期工程拟建商住楼23幢，均为多层（其中52、53幢为5层，其它均为6层），12棵橡树庄园位于云南省昆明市中林建材城南二门，东临永中路，西临春城路，南临二号路，北临一号路。变形监测方案的制定必须建立在对工程场地的地质条件、施工方案、施工周围环境详尽的调查了解基础之上，同时还需与工程建设单位、施工单位、监理单位、设计单位以及有关部门进行协调。由于变形监测方案的制定将影响到观测的成本，成果的精度和可靠性，因此，应当认真、全面地考虑。
2.1 基准点的布设
在现场踏勘的基础上，在远离工程变形区域外，选择1个水准基点A，另外埋设3个工作水准基点J0、J1、J2，工作基点布设成闭合环，按技术要求，定期对1个基准点，3个工作水准点进行联测，根据观测成果选其中比较稳定的点为起算基点以便检查其稳定性。水准基点的观测等级按“垂直位移监测网的主要技术要求”中的二等技术要求施测。
对该楼沉降监测基准点的位置和数量要求是：（1）稳定，作为变形监测的基准点，一定要远离建筑物荷载的影响区域，并有一定的埋设深度和不易遭破坏；（2）联测方便；（3）在数量上至少有3个，以便通过基准点的联测，监测和检验基准点的稳定性，基准点布设在距建筑物60米外，共布设4个点。
2.2 沉降点布设
对该楼群沉降监测监测点的位置和数量要求是:（1）监测点布设在被观测建筑物最能反映变形特性的位置上，为此在建筑物基础设计的后浇带或沉降缝两侧应布点，在建筑物不同层高的分界处两侧应布设，在建筑物荷载比较集中的地方应布点，在建筑物的轴其四周应布点。（2）点位应布设在便于观测、点位稳定和施工干扰小的地方。（3）监测点的数量应能反映整个建筑物基础的变形情况，并满足变形分析的需要。沉降观测点布设在房屋的四角及留有沉降缝的位置。
沉降点的分布情况如图1所示。
（1）执行国家测绘局1974年6月发布的《国家水准测量规范》。
（2）参照国家城乡建设保护部标准《城市测量规范》（GBJ-85）。
（3）参照中华人民共和国国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）。
2.4 沉降监测的方法、仪器和工具
为了满足所设定的精度要求，本监测工作选用N3精密水准仪及配套的铟钢水准尺进行观测。且观测前需对仪器进行检校，各项指标应符合《规范》要求，实施时定人、定仪器，每期观测路线相同。
基准网按国家I等水准测量的标准实施；从工作点对沉降点的观测采用国家II等水准测量的要求实测。I、II等水准测量各项技术要求见表1。
2.5 观测技术措施
该工程就是采用精密水准仪，按二等水准测量操作规定进行施测。由于沉陷观测贯穿于整个工程的始末，所以受施工干扰大。本基准点之间的水准联测，拟采用闭合水准路线的形式；监测点之间的水准观测，也拟采用闭合水准路线的形式，并至少应构成2个以上闭合环；而基准点与监测点之间的水准联测，拟采用往返复合水准路线的形式，之所以设计这样的水准观测路线，是因为闭合环或复合水准路线都具有多余观测，有利于检测外业观测中的误差和错误，提高外业观测数据采集的质量和可靠性，同时还有利于数据的严密平差和提高精度。每次观测均对基准点进行检查，每次观测均选距施工现场较远，较稳定的基准点作为起算点，保证了每次观测数据的准确性。沉降点的观测按附合，闭合水准路线进行观测，共布置5条水准路线，最小闭合差为0.25mm，最大合差为0.81mm，均满足规范要求的小于或等于0.3mm。
2.6 变形监测的精度分析
变形观测的精度要求，取决于该工程建筑物预计的允许变形值的大小和进行观测的目的。在国际测量工作者联合会第十三届会议工程测量组的讨论中提出：“如果观测的目的是为了使变形值不超过某一允许数值而确保建筑物的安全，则其观测的中误差应小于允许变形值的110～120；如果观测的目的是为了研究其变形的过程，则其中误差应比这个数值小得多。”
2．7 沉降监测的观测周期设计
监测点沉降监测的观测频率即观测周期，应根据荷载（层数）增加的情况、施工的进度和沉降量的大小决定。按规定，第一次观测应在地板浇筑完成监测点安装稳固后及时进行，第一次观测应连续独立地观测2次，以作为沉降量计算的相对基准；之后每施工一层，应观测一次直至结构封顶；再按15天观测一次，连续观测三次。在该楼内外墙施工和装修期间，应每30～60d观测一次，直到竣工；若跟踪观测证明该楼沉降已趋于稳定，则可停止观测；否则，则应继续监测，直至下沉稳定为止。基准点也应每60d复测一次，以监视基准点的稳定性。
3 沉降观测资料的分析
由沉降观测数据资料可以绘制下面的沉降值―时间曲线图（见图2），从2005年9月30日至2006年7月2日，对建筑物沉降点进行了九期观测。每次观测使用相同仪器，同一观测者，相同的路线，设站基本相同，构成了一个闭合环。观测高程闭合差最大为-2.08mm，小于二等水准测量的要求，累计平均沉降量为-21.255mm，平均沉降量为0.018mm/d（表1）。可以认为该工程达到稳定指标（一般观测项目可按沉降速度控制在0.01～0.04mm/d之内）。
图2（1）该楼总体上表现出下降趋势，且下降趋势基本一致，下沉量很小，无异常点存在。
（2）楼盘各栋楼的平均沉降量变化趋势非常接近，未表现出不均匀沉降。
（3）由观测成果可看出，该住宅楼在施工阶段，随着荷载增加，整体出现均匀下降，但随着工程的竣工，沉降已处于稳定状态。
经分析，及资料表明，12棵橡树庄园，施工阶段28、29、30、50、51、57、58幢各点号呈均匀沉降，无异常现象；按《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97规范5.1.5条第四点规定，可认为：12棵橡树庄园28、29、39、50、51、57、58幢各点号已进入稳定阶段，在建筑变形允许范围内。
4 结语
在工程建筑物建设和运营中，由于各种因素的影响，都会产生变形。不同的建筑物有不同的允许变形值。高层建筑从施工到使用都应进行变形观测，分析变形原因，采取控制措施，保证安全。此外，变形观测的资料还可以验证建筑物设计理论的正确性，修正设计理论上的某些假设和采用的参数。在具体观测中，一定要坚持“五定”原则，做到在测量过程中，始终要严格的遵守规范要求，严格操作过程，这样就可以减少数据中的误差。
参考文献
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