一、高層建筑施工中沉降觀測(cè)的必要性

在進(jìn)行高層建筑的過程中，普遍使用沉降觀測(cè)技術(shù)，并不斷加強(qiáng)對(duì)高層建筑的各個(gè)階段的沉降觀測(cè)技術(shù)的使用，高效及時(shí)的沉降觀測(cè)不僅能為今后的建筑工程項(xiàng)目的工作人員提供準(zhǔn)確有效可靠地技術(shù)指數(shù)和相關(guān)參數(shù)，而且能為設(shè)計(jì)部門提供詳盡的地質(zhì)資料，大富縮減以后的建筑工程項(xiàng)目施工過程中所可能發(fā)生的建筑主體結(jié)構(gòu)損壞甚至于破壞或者出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題的可能性，使得建筑項(xiàng)目的安全性與使用年限符合國(guó)家相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

為能保證高層建筑物結(jié)構(gòu)的安全，確保建筑物的正常使用，在高層建筑進(jìn)行具體的建設(shè)過程中增強(qiáng)對(duì)高層建筑建設(shè)各個(gè)階段的沉降觀測(cè)是非常非常重要的，應(yīng)引起高層建筑的設(shè)計(jì)者的高度重視。所以，在高層建筑施工中，一定要對(duì)各項(xiàng)沉降參數(shù)進(jìn)行周密的觀測(cè)，并且還要通過專業(yè)技術(shù)人員對(duì)各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的分析和研究，最終得出項(xiàng)目所在地的高層建筑發(fā)生沉降的原因，針對(duì)于各種可能原因及時(shí)制定恰當(dāng)?shù)目刂拼胧�，從而從建筑物的整體的高端提升整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的施工建設(shè)質(zhì)量和在今后的使用過程中高層建筑的使用安全性和穩(wěn)定性。

二、高層建筑物的沉降原因分析

通過建筑設(shè)計(jì)師和對(duì)高層建筑的施工過程的工作人員在不斷地實(shí)踐過程中對(duì)高層建筑的沉降觀測(cè)以及對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析的結(jié)果的研究和分析，高層建筑可能在使用過程中發(fā)生的不均勻沉降的成因是多方面并且是十分復(fù)雜的；這既有來自外部的影響，也有其內(nèi)在的原因；既可能是一種因素所致，也有可能是由于許多的原因共同作用產(chǎn)生的效果�？偠�言之，導(dǎo)致高層建筑在使用過程中發(fā)生不均勻沉降的影響因素大體可以分為設(shè)計(jì)、勘察、施工、規(guī)劃、使用、自然災(zāi)害等不同方面的因素。

2.1 對(duì)具體地基的處理不當(dāng)

第一，對(duì)軟硬差異很大的地基上沒有進(jìn)行地基差別化處理，均以天然地基的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，造成建成后的建筑物由于地基本身的差別而產(chǎn)生不均勻沉降。第二，并非所有的建筑地基的地基土都是單一質(zhì)地的勻質(zhì)地基，然而設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到這一點(diǎn)單純的對(duì)其作了簡(jiǎn)化假定，過于理想化，主要表現(xiàn)在壓縮模量、密實(shí)度等方面，這必然使得計(jì)算與實(shí)際存在很大的誤差。第三，由于地基的差別很多的地基的基巖可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重傾斜，在這種地基上建設(shè)的建筑物的基底下的壓縮層很可能是一邊較薄，而其他地方的地層卻很厚，導(dǎo)致由于建筑場(chǎng)地的地基土的相對(duì)壓縮量相差很大，在此地建設(shè)成的高層建筑物就極容易產(chǎn)生不均勻沉降。

2.2 施工過程出現(xiàn)問題

由于施工過程出現(xiàn)問題而導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降的事故也很多，施工過程中出現(xiàn)的問題很多很復(fù)雜，但總體分類而言可以分為施工方案不符合相關(guān)規(guī)程、施工質(zhì)量低劣、樁頭處理欠妥、施工記錄造假、配套設(shè)施影響、相鄰基坑影響、對(duì)地基上保護(hù)不力以及未及時(shí)采取補(bǔ)救措施等各種問題。

2.3 建筑場(chǎng)地選址失誤

建筑場(chǎng)地要選在安全的環(huán)境之中，應(yīng)盡量避開斷裂帶、疏松的土坡邊緣、陳舊的河道和極有可能塌方、滑坡等危險(xiǎn)地段。建筑場(chǎng)地選擇錯(cuò)誤必將潛伏著嚴(yán)重的未知危險(xiǎn)。

2.4 不恰當(dāng)?shù)慕ㄖ��?guī)劃

規(guī)劃部門對(duì)于軟土地區(qū)進(jìn)行建筑用地的批準(zhǔn)許可時(shí)，建筑物與其他建筑間的距離過短，導(dǎo)致在相鄰基礎(chǔ)的地基情況下由于天然地基土的附加的引力會(huì)相互疊加到一起，容易引起高層建筑由于地心引力的差別導(dǎo)致地基松動(dòng)產(chǎn)生高層建筑傾斜主要是彼此之間的傾斜尤為嚴(yán)重或者在鄰近的幾個(gè)的高層建筑在進(jìn)行樁基施工時(shí)，地基土形成相對(duì)較大的擾動(dòng)，導(dǎo)致建筑承載力嚴(yán)重不足。

2.5 高層建筑的基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤

當(dāng)高層建筑設(shè)計(jì)者同時(shí)設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)對(duì)同一棟高層建筑卻使用多種不同的基礎(chǔ)形式時(shí)，對(duì)于兩兩之間的相互關(guān)系的處理的欠妥，導(dǎo)致地基土所承受的附加壓力嚴(yán)重不均勻，高層建筑基礎(chǔ)剛度變化相對(duì)較大，在這種特殊的情況下高層建筑就極容易造成高層建筑在使用過程中產(chǎn)生不均勻沉降，從而致使高層建筑的主體結(jié)構(gòu)遭到不同程度的破損。

三、高層建筑的沉降觀測(cè)的基本要求

1、高層建筑的沉降觀測(cè)的基本要求

（1）儀器設(shè)備和人員素質(zhì)。參與人員必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，并且要求參與人員對(duì)于經(jīng)常使用的儀器的操作規(guī)程要能熟練的掌握和使用。

（2）觀測(cè)時(shí)間。對(duì)建筑物的沉降觀測(cè)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，并且在高層建筑施工的整個(gè)階段都要求進(jìn)行的定期的沉降觀測(cè)，進(jìn)一步更新數(shù)據(jù)。

（3）觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)盡量埋設(shè)在便于觀測(cè)和測(cè)量的地方。一般說來，高層建筑的設(shè)計(jì)圖紙上要求明確表明沉降觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的位置。

（4）沉降觀測(cè)過程遵循的原則。沉降觀測(cè)過程中要遵循的主要原則即為“五定”原則，即通常所說的“沉降觀測(cè)布設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和統(tǒng)一布設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)，要求點(diǎn)位必須穩(wěn)定且便于觀測(cè)；所使用的儀器、設(shè)備都要工作正常、使用起來要穩(wěn)定.

（5）施測(cè)過程。熟悉和正確的使用和操作儀器及設(shè)備。而且在整個(gè)觀測(cè)過程中，操作人員一定要注意團(tuán)隊(duì)之間的相互配合，人員之間相互協(xié)調(diào)一致，認(rèn)真仔細(xì)，做到每一步都進(jìn)行校核。

（6）觀測(cè)精度。對(duì)于觀測(cè)精度，不同的建筑物有不同的要求，這要因物而定。但是總的來說如果對(duì)于建筑物沒有什么特殊的要求，一般地，在按照設(shè)計(jì)圖紙所進(jìn)行的高層建筑物施工過程中，通常使用普遍采用的二等水準(zhǔn)測(cè)量的沉降觀測(cè)方法。

（7）觀測(cè)成果整理及相關(guān)計(jì)算。對(duì)于原始數(shù)據(jù)，一定確保其原汁原味、真實(shí)可靠，對(duì)于觀測(cè)成果的整理和計(jì)算，應(yīng)該要符合具體施工測(cè)量規(guī)范的要求，要有正確的依據(jù)，做到嚴(yán)謹(jǐn)有序，并且每一步都做好校核，計(jì)算結(jié)果必須符合有效性原則，并且有效性原則應(yīng)該要始終貫徹于整個(gè)成果整理及計(jì)算過程中。

四、高層建筑的沉降觀測(cè)的實(shí)施步驟

高層建筑的沉降觀測(cè)的實(shí)施步驟可簡(jiǎn)單的氛圍一下五個(gè)方面：

（1）建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。

工作基點(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。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。基點(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。

（2）建立固定的觀測(cè)路線。

（3）沉降觀測(cè)。

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)。

（4）記錄整理和計(jì)算。

（5）統(tǒng)計(jì)表匯總。