某高層建筑的沉降觀測及變形分析

隨著社會的不斷進步，施工設計和施工技術(shù)水平在逐步成熟和完善，加之可用土地資源的日益減少，高層及超高層建筑越來越多。為了保證高層建筑物的安全性和正常使用，并為以后的設計、施工提供可靠的數(shù)據(jù)及相應的沉降參數(shù)，對建筑物沉降觀測顯得越來越重要。本文結(jié)合某高層建筑的變形監(jiān)測實施及變形分析進行相應探討。

沉降觀測基準點及觀測點的布設

1）沉降基準點布設

基準點是沉降觀測的初始控制點，埋設的基本要求是穩(wěn)定，安全可靠和使用方便，基準點的質(zhì)量直接影響沉降觀測精度。沉降觀測基準點在開始觀測之前建立好，布設于車輛行人較少，通視條件好，便于保存的位置。

本次沉降監(jiān)測在建筑場地 80m 外埋設 4 個深埋標基準點，埋深 2m。分別為 J1、J2、J3、J4。每次觀測均對基準點高程進行檢核。

2）沉降觀測點布設

按照現(xiàn)有的規(guī)范和甲方的技術(shù)要求，本次沉降觀測項目要從地下部分開始監(jiān)測。根據(jù)規(guī)范設計要求和現(xiàn)場勘察情況，沉降觀測點位布設在地下一層承重墻或者承重柱上面，監(jiān)測點布設在距地面 30cm 以上的地方，以減小在監(jiān)測時受大氣折光的影響。

基準點的聯(lián)測及觀測點的監(jiān)測

基準點埋設完工，穩(wěn)定一段時間后（一般≥15d），采用國家精密水準點或一級導線點作為基準點高程的起始引測點，根據(jù)國家二等水準的測量規(guī)范要求，將高程引測到基準點上。

觀測點的測量按《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ8-2016）二等精度要求施測。因其測量精度要求較高，為此儀器設備必須是精密的。對于本次監(jiān)測采用 TrimbleDini03天寶水準儀及配套銦鋼標尺進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集。由J1、J2、J3 和 J4 基準點往返觀測組成閉合環(huán)；由 J1 基準點將高程傳遞到各沉降點。為保證觀測成果的質(zhì)量，在各次作業(yè)中，使用的儀器設備、主要作業(yè)人員和觀測路線基本保持固定。

沉降觀測數(shù)據(jù)及變形分析

本次監(jiān)測建筑為地上 19 層、地下 1 層的高層建筑。沉降觀測工作自2016 年 6 月開始進場布設沉降觀測點，2016 年 6 月開始首次觀測至2018 年 1 月，期間共完成 13 次觀測。沉降數(shù)據(jù)見表 1。

由沉降觀測數(shù)據(jù)匯總表可以看出：

第一階段：自 2016.6～2016.10。期間荷載從一層增至主體結(jié)構(gòu)全部封頂，總計 112d，平均累計沉降量凈增至-8.01mm，即從 0.00mm 增至-8.01mm，平均每天的沉降量約為-0.072mm；最大沉降量為-8.90mm，最大沉降速率為-0.079mm/d。

第二階段：自 2016.10～2018.1。期間建筑物無荷載增加，總計 457d，平均累計沉降量凈增-0.87mm，即從-8.01mm 降至-7.50mm，平均每天的沉降量約為+0.001mm。

通過分析可知此建筑沉降量較小，說明建筑物基礎是比較穩(wěn)定的。

時間—沉降量關(guān)系圖見圖 1。

由以上數(shù)據(jù)分析可看出沉降量隨時間的推移和樓層（荷載）的增加呈正比關(guān)系。從整體上看，沉降隨時間的曲線光滑、平緩，說明沉降量是比較均勻的，同時在觀測過程中沒有出現(xiàn)大波動的數(shù)據(jù)，時間－沉降量關(guān)系曲線圖能夠正確適時地反映該建筑物的沉降過程，至此可認為觀測成果是安全可靠的。

通過沉降觀測，能及時發(fā)現(xiàn)對建筑物安全不利的沉降與傾斜等現(xiàn)象，以便采取措施保證建筑物的安全使用，同時也為今后的設計提供資料。近年來重大建筑工程事故不斷發(fā)生，損失慘重。如果這些工程進行了有效的變形監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)不利現(xiàn)象并采取措施，就可以減少損失，甚至避免事故發(fā)生。