【摘   要】文章結(jié)合工程實(shí)例，提出了高層建筑施工中沉降觀測(cè)的基本要求和施測(cè)步驟，闡述了常見問題的處理方法，以避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，提高高層施工中的沉降觀測(cè)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】高層建筑；沉降觀測(cè)；施測(cè)步驟；工程實(shí)例
  隨著工業(yè)與民用建筑業(yè)的發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的興建，改變了地面原有的狀態(tài)，并且對(duì)于建筑物的地基施加了一定的壓力，這就必然會(huì)引起地基及周圍地層的變形。為了保證建（構(gòu)）筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計(jì)施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測(cè)的必要性和重要性愈加明顯�，F(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè)等均要進(jìn)行沉降觀測(cè)。特別在高層建筑物施工過程中，應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時(shí)反饋信息，為勘察設(shè)計(jì)施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文結(jié)合建筑施工過程中沉降觀測(cè)的實(shí)踐，闡述了沉降觀測(cè)的方法和意義。

一、沉降觀測(cè)的實(shí)施
（一）工作基點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的布設(shè)
　　工作基點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱基點(diǎn)）是沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)工程的沉降施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立，而沉降施測(cè)方案應(yīng)根據(jù)工程的布局特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂。依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，一般高層建筑物周圍要布設(shè)三個(gè)基點(diǎn)，且與建筑物相距50m至100m間的范圍為宜�；�點(diǎn)可利用已有的、穩(wěn)定性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)，也可以在該區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)定、修建時(shí)間長(zhǎng)的建筑物上設(shè)置墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)。若區(qū)域內(nèi)不具備上述條件，則可按相應(yīng)要求，選在隱蔽性好且通視良好、確保安全的地方埋設(shè)基點(diǎn)。所布設(shè)的基點(diǎn)，在未確定其穩(wěn)定性前，嚴(yán)禁使用。因此，每次都要測(cè)定基點(diǎn)間的高差，以判定它們之間是否相對(duì)穩(wěn)定，并且基點(diǎn)要定期與遠(yuǎn)離建筑物的高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，以檢核其本身的穩(wěn)定性。
沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)依據(jù)建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件、樁形等因素綜合考慮，布設(shè)在最能敏感反映建筑物沉降變化的地點(diǎn)。一般布設(shè)在建筑物四角、差異沉降量大的位置、地質(zhì)條件有明顯不同的區(qū)段以及沉降裂縫的兩側(cè)。埋設(shè)時(shí)注意觀測(cè)點(diǎn)與建筑物的聯(lián)結(jié)要牢靠，使得觀測(cè)點(diǎn)的變化能真正反映建筑物的變化情況。并根據(jù)建筑物的平面設(shè)計(jì)圖紙繪制沉降觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖，以確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在工作點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間要建立固定的觀測(cè)路線，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)記樁，保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。
（二）沉降觀測(cè)的周期及施測(cè)過程
　　沉降觀測(cè)的周期應(yīng)能反映出建筑物的沉降變形規(guī)律，建(構(gòu))筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行，否則沉降觀測(cè)得不到原始數(shù)據(jù)，從而使整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)結(jié)果。其他各階段的復(fù)測(cè)，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行，不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)，只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。一般認(rèn)為建筑在砂類土層上的建筑物，其沉降在施工期間已大部分完成，而建筑在粘土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間只是整個(gè)沉降量的一部分，因而，沉降周期是變化的。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，在施工階段，觀測(cè)的頻率要大些，一般按3天、7天、15天確定觀測(cè)周期，或按層數(shù)、荷載的增加確定觀測(cè)周期，觀測(cè)周期具體應(yīng)視施工過程中地基與加荷而定。如暫時(shí)停工時(shí)，在停工時(shí)和重新開工時(shí)均應(yīng)各觀測(cè)一次，以便檢驗(yàn)停工期間建筑物沉降變化情況，為重新開工后沉降觀測(cè)的方式、次數(shù)是否應(yīng)調(diào)整作判斷依據(jù)。在竣工后，觀測(cè)的頻率可以少些，視地基土類型和沉降速度的大小而定，一般有一個(gè)月、兩個(gè)月、三個(gè)月、半年與一年等不同周期。沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線判定。對(duì)重點(diǎn)觀測(cè)和科研項(xiàng)目工程，若最后三個(gè)周期觀測(cè)中每周期的沉降量不大于2倍的測(cè)量中誤差，可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。一般工程的沉降觀測(cè)，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可認(rèn)為進(jìn)入穩(wěn)定階段，具體取值應(yīng)根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。
　　根據(jù)編制的沉降施測(cè)方案及確定的觀測(cè)周期，首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑物有一層或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)，首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(chǔ)開始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(臨時(shí)的)，待臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好，方可進(jìn)行首次觀測(cè)。首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，施測(cè)時(shí)一般用N2級(jí)精密水準(zhǔn)儀，并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次，比較觀測(cè)結(jié)果，若同一觀測(cè)點(diǎn)間的高差不超過±0.5mm時(shí)，我們即可認(rèn)為首次觀測(cè)的數(shù)據(jù)是可靠的。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測(cè)，直到+0.00再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)(為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于+500mm)，然后每施工一層就復(fù)測(cè)一次，直至竣工。
　　在施工打樁、基坑開挖以及基礎(chǔ)完工后，上部不斷加層的階段進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)，必須記載每次觀測(cè)的施工進(jìn)度、增加荷載量、倉(cāng)庫(kù)進(jìn)（出）貨噸位、建筑物傾斜裂縫等各種影響沉降變化和異常的情況。每周觀測(cè)
后，應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理，計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出現(xiàn)變化量異常時(shí)，應(yīng)立即通知委托方，為其采取防患措施提供依據(jù)，同時(shí)適當(dāng)增加觀測(cè)次數(shù)。
　　另者，不同周期的觀測(cè)應(yīng)遵循“五定”原則。所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、基點(diǎn)和被觀測(cè)物上沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測(cè)人員要穩(wěn)定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本上要一致；觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上能保證盡量減少觀測(cè)誤差的主觀不確定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性；能保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)結(jié)果的可比性一致，使所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)。

二、沉降觀測(cè)的精度要求
　　根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。在沒有特別要求的情況下，左一般性的高層建構(gòu)筑物施工過程中，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法就能滿足沉降觀測(cè)的要求。各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：
　　第一，往返較差、附和或環(huán)線閉合差：△h＝∑a-∑b≤1.0，n表示測(cè)站數(shù)；
　　第二，前后視距≤30m；
　　第三，前后視距差≤1.0m；
　　第四，前后視距累積差≤3.0m；
　　第五，沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差：≤1.0mm。

三、工程實(shí)例
　　下面結(jié)合工程實(shí)例介紹建筑物沉降觀測(cè)的實(shí)施：
　　某兩幢長(zhǎng)分別為24米、寬12米直線連接的連體框架結(jié)構(gòu)的9層建筑物（沒有地下層），該建筑物的南面是街道，樁柱離路沿9米，其余三側(cè)均是舊建筑物，且與該建筑物相距10米左右，該建筑物的地基為砂土和中低壓縮性粘土。為保證該建筑物在施工、使用和運(yùn)行中的安全，以及為建筑物的設(shè)計(jì)、施工、管理提供可靠的資料，對(duì)該建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行沉降觀測(cè)。
　　根據(jù)建筑物沉降觀測(cè)的技術(shù)要求，并結(jié)合場(chǎng)地的特點(diǎn)，在該建筑的公路對(duì)面，距離該建筑物80米左右的三座修建5年以上的建筑物墻腳上，布設(shè)了3個(gè)通視良好的墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)，作為該建筑物沉降觀測(cè)的基點(diǎn)，并依據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量的規(guī)范要求與遠(yuǎn)離該項(xiàng)建筑物的二等水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以確保工作基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性和精度要求。在該建筑物的四角、沉降裂縫的兩側(cè)以及每隔三個(gè)樁柱處共埋設(shè)12個(gè)固定觀測(cè)點(diǎn)。
　　本沉降觀測(cè)遵循“五定”原則，采用Ni007自動(dòng)水平儀配合2米因瓦尺進(jìn)行二級(jí)觀測(cè)。
　　對(duì)于二級(jí)而言，絕對(duì)沉降的觀測(cè)中誤差，可按低、中、高壓縮性地基土的類別，分別選±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm。差異沉降觀測(cè)中誤差，應(yīng)小于允許變形值的1/10～1/20，即差異沉降觀測(cè)精度應(yīng)根據(jù)建筑物的允許沉降值來決定。
即該建筑物兩沉降點(diǎn)距離L=12m，按變形允許值S=0.002×12/20=1.2mm，沉降量觀測(cè)允許中誤差M中=1.2×1/2=0.6mm。
      將觀測(cè)結(jié)果整理如表2：
　　在整個(gè)觀測(cè)過程中，建筑物沉降量、差異沉降量較小，最后一次沉降速率為0.02mm/d°，沉降速率值小于規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定階段標(biāo)準(zhǔn)，因此，認(rèn)為該建筑物的沉降進(jìn)入穩(wěn)定階段。
　　為確保沉降觀測(cè)的精度，對(duì)二級(jí)沉降觀測(cè)的一些限差要求應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶岣撸�具體如下：
　　第一，基、輔分劃讀數(shù)差為±0.3mm；
　　第二，基、輔分劃所測(cè)高差之差為±0.4mm；
　　第三，附合或環(huán)閉合差為±0.5mm，n為測(cè)站數(shù)。
　　經(jīng)多年的實(shí)踐，上述指標(biāo)是可以滿足的。

四、幾點(diǎn)體會(huì)
　　第一，在施工期間沉降觀測(cè)次數(shù)安排不合理，會(huì)導(dǎo)致觀測(cè)成果不能準(zhǔn)確反映沉降曲線的細(xì)部變化，因此，施工期間較大荷重增加前后，如基礎(chǔ)澆筑、回填土、安裝柱子、結(jié)構(gòu)每完成i層、設(shè)備安裝、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、工業(yè)爐砌筑期間、煙囪每增加15m左右等，均應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)；當(dāng)基礎(chǔ)附近地面荷重突然增加，周圍大量積水及暴雨后，周圍大量挖土方等，均應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)。
　　第二，由于現(xiàn)行規(guī)范對(duì)施工單位施工過程的沉降觀測(cè)要求不明朗，這對(duì)施工單位在建筑物沉降觀測(cè)精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測(cè)成敗。對(duì)沉降觀測(cè)精度選擇要以既能適合工程特性的需要，又不造成無謂的浪費(fèi)為原則。本人認(rèn)為一般高層及重要的建(構(gòu))筑物在首次觀測(cè)過程中，適用精密儀器的設(shè)備(高級(jí)水準(zhǔn)儀、銦合金尺等)，在±0．00以上部分按二等以上水準(zhǔn)測(cè)量方法，采用放大率倍數(shù)較大的S2或S3水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，也可以測(cè)出較理想的結(jié)果。
　　第三，在沉降觀測(cè)過程中，當(dāng)沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現(xiàn)象時(shí)，這就要分析原因，進(jìn)行修正。如果第二次觀測(cè)出現(xiàn)回升，而以后各次觀測(cè)又逐漸下降，可能是首次觀測(cè)精度過低，若回升超過5mm時(shí)，第一次觀測(cè)作廢，若回升在5mm內(nèi)，應(yīng)將第二次與第一次的標(biāo)高調(diào)整一致；如果曲線在某點(diǎn)突然回升，可能是觀測(cè)點(diǎn)被碰動(dòng)所致，因此，取相鄰另一觀測(cè)點(diǎn)的相同期間沉降量作為被碰觀測(cè)點(diǎn)之沉降量；如果曲線自某點(diǎn)起漸漸回升，一般是基點(diǎn)下沉所致，因此，必須通過與高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)符合測(cè)量，確定基點(diǎn)的下沉量。
【參考文獻(xiàn)】
　現(xiàn)行建筑施工規(guī)范大全（第2版）[S]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995．