建筑物沉降觀測方案技術設計如何實現

沉降觀測，指對被觀測物體的高程變化所進行的測量。民用建筑物沉降觀測通常采用精密水準儀及銦鋼水準尺進行，也可采用電子水準儀進行二等以上精密水準測量。觀察時應使用三固定原則：固定測量儀器，固定觀測人員，固定觀測路線。每次觀測均需采用閉合水準測量方法，并當場進行水準閉合差檢查工作。同一監測點的同一周期的往返觀測差高差不得大于1mm，水準測量應采用閉合水準測量法進行。本次以山東東營海科花園沉降觀測為例，分析民用建筑物監測過程設計，研究沉降監測結果。

工程概況

本沉降觀測工程共涉及6幢高層住宅樓，其中3棟樓為25層，1棟為28層，1棟樓為24層。該安置小區內6幢新建住宅樓地基基礎的高程相差較大，造成實際觀測路線高低起伏，再加上6幢新建住宅樓同時施工，施工場地內材料堆放密集，施工便道狹窄，施工車輛進出頻繁，這些客觀因素給高程基準點及變形點的埋設、水準路線的選擇以及水準測量的外業觀測工作帶來較大的困難。

山東東營海科花園沉降觀測技術設計

1 監測等級選擇

按《建筑物變形測量規范》（JGJ8—2016）中有關建筑變形測量的級別、精度指標及其適用范圍的規定，結合本項目中山東東營海科花園的地基基礎情況，經多方商討，確定本沉降觀測工程的級別為二級。

2 變形監測點位設計

2.1 基準點設計

本沉降工程計劃埋設3個高程基準點，同時埋設1個工作基點。高程基準點和工作基點位置的選擇應符合下列規定：高程基準點和工作基點應避開交通干道主路、地下管線、倉庫堆棧、水源地、河岸、松軟填土、滑坡地段、機器振動區以及其他可能使標石、標志易遭腐蝕和破壞的地方。結合本工程擬采用天寶DINI03數字水準儀進行水準測量的實際情況，高程基準點及工作基點還應該避開電磁場的干擾。高程基準點應遠離建筑物沉降影響區域，適宜于長期保存的地方。工作基點與建筑物的距離要適當、便于對變形點進行觀測，同時要考慮工作基點位置的相對穩定。高程基準點、工作基點之間宜進行精密水準測量。

2.2 變形監測點設計

本工程布設的56個沉降觀測點均采用墻上（或稱柱上）水準標志。沉降觀測點安裝埋設步驟如下：

（1）使用電動鉆具在選定建筑物部位鉆直徑18mm、深度約170mm的孔洞；清除孔洞內渣滓，注入適量清水養護；

（2）向孔洞內注入適量攪拌均勻的植筋膠（或結構膠）；放入觀測點標志；

（3）使用植筋膠（或結構膠）回填觀測點標志與孔洞之間的空隙；養護15天以上。

沉降觀測點的埋設質量要能夠保證其在整個沉降觀測期間牢靠穩定，易于聯測，并采取相應保護措施以避免受到如高空墜落物等意外破壞，從而保證沉降觀測數據的連續性和可靠性。

變形監測過程設計

1 觀測周期

根據《建筑變形測量規范》(JGJ8-2016)規定以及業主單位要求，山東東營海科花園6棟樓沉降觀測工程在垂直位移監測基準點埋設穩固后進行第1次垂直位移基準網觀測工作，半年后進行第2次垂直位移基準網觀測工作，進行最后一期沉降觀測工作時，再進行第3次垂直位移基準網觀測工作。因此，本項目垂直位移基準網的觀測次數為3次。

1#樓、3#樓、4#樓、6#樓修建至±0.000時進行首次（即零周期）沉降觀測工作，以后施工期間每加載5層觀測一次，至主樓封頂(修建至25F時)時需觀測5次，竣工后一年內觀測4次（每季度觀測1次），共計觀測10次。2#樓修建至±0.000時進行首次（即零周期）沉降觀測工作，以后施工期間每加載5層觀測一次，至主樓封頂(修建至28F時)時需觀測6次，竣工后一年內觀測4次（每季度觀測1次），共計觀測11次。5#樓修建至±0.000時進行首次（即零周期）沉降觀測工作，以后施工期間每加載5層觀測一次，至主樓封頂(修建至24F)時需觀測5次，竣工后一年內觀測4次（每季度觀測1次），共計觀測10次。在觀測過程中，當建筑物突然發生大量沉降、不均勻沉降或嚴重裂縫時，應立即與甲方協商是否進行逐日或幾天一次的連續觀測。

2 觀測數據處理

（1）對基準點觀測和變形點觀測的各項原始記錄，應及時整理、檢查和歸檔。

（2）對每次觀測的數據應用同一種軟件、同一標準、同樣的參數等相同的條件進行處理。

水準測量高差觀測值的改正由于以下三方面的原因，在本項目變形觀測項目中，水準測量所測高差不進行水準標尺長度誤差、正常水準面不平行等改正。

（1）、本項目作業范圍很小，正常水準面不平行改正很小、水準標尺長度誤差改正較小；

（2)、在本變形觀測項目中，保證每次水準測量使用相同的儀器和設備,采用相同的觀測路線和觀測方法, 故水準標尺長度誤差改正、正常水準面不平行改正等改正值在每次觀測中的影響是相同的，故在本項目中不進行改正；

（3）、為減少數據處理流程，加快數據處理進度，提高數據處理和成果提交時效。

3 變形數據計算

（1）變形觀測應利用穩定的基準點作為起算點。

（2）基準點解算采用南方測繪公司“平差易2002（Power Adjust 2002）”平差計算軟件進行嚴密平差計算。

（3）垂直位移觀測的解算采用南方測繪公司“平差易2002（Power Adjust 2002）”平差計算軟件進行嚴密平差計算。

4 變形測量成果

（1）技術設計書；

（2）工程平面位置圖及基準點分布圖；

（3）沉降觀測點點位分布圖；

（4）沉降觀測成果表。

（5）時間—荷載—沉降量曲線圖；

（6）標石、標志規格及埋設圖；

（7）儀器檢驗與校正資料；

（8）技術報告書。

5 監測數據成果表

經過9個周期觀測，建筑物的建設過程中每增加5層高度，增加沉降觀測一個周期，利用監測數據成果，繪制沉降觀測曲線圖，如圖1；

經過沉降監測數據統計分析得出結論，最后100天沉降量小于0.02mm/D，符合民用建筑物沉降觀測規范的穩定標準。