一,、沉降觀測的方法和一般規(guī)定

1．沉降觀測的時間和次數(shù)

沉降觀測的時間和次數(shù),，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基土質(zhì)情況及基礎(chǔ)荷重增加情況等決定,。

在施工期間沉降觀測次數(shù)：

（1）較大荷重增加前后（如基礎(chǔ)澆灌,、回填土、安裝柱子,、房架,、磚墻每砌筑一層樓、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,；

（2）如施工期間中途停工時間較長，應(yīng)在停工時和復(fù)工前進(jìn)行觀測,；

（3）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，或周圍大量挖方等,，均應(yīng)觀測,。

工程投產(chǎn)后的沉降觀測時間：

工程投入生產(chǎn)后，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行觀測,，觀測時間的間隔,，可按沉降量大小及速度而定，在開始時間隔短一些,，以后隨著沉降速度的減慢,，可逐漸延長，直到沉降穩(wěn)定為止,。

2．沉降觀測工作的要求

沉降觀測是一項較長期的系統(tǒng)觀測工作,，為了保證觀測成果的正確性，應(yīng)盡可能做到四定：

（1）固定人員觀測和整理成果,；

（2）固定使用的水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺,；

（3）使用固定的水準(zhǔn)點；

（4）按規(guī)定的日期,、方法及路線進(jìn)行觀測,。

3．對使用儀器的要求

對于一般精度要求的沉降觀測，要求儀器的望遠(yuǎn)鏡放大率不得小于24倍,，氣泡靈敏度不得大于15'/2mm（有符合水準(zhǔn)器的可放寬一倍）,。可以采用適合四等水準(zhǔn)測量的水準(zhǔn)儀,。但精度要求較高的沉降觀測，應(yīng)采用相當(dāng)于N2或N3級的精密水準(zhǔn)儀。

4．確定沉降觀測的路線并繪制觀測路線圖

在進(jìn)行沉降觀測時,，因施工或生產(chǎn)的影響,，造成通視困難，往往為尋找設(shè)置儀器的適當(dāng)位置而花費(fèi)時間,。因此對觀測點較多的建筑物,、構(gòu)筑物進(jìn)行沉降觀測前，應(yīng)到現(xiàn)場進(jìn)行規(guī)劃,，確定安置儀器的位置,，選定若干較穩(wěn)定的沉降觀測點或其他固定點作為臨時水準(zhǔn)點（轉(zhuǎn)點），并與永久水準(zhǔn)點組成環(huán)路,。最后,，應(yīng)根據(jù)選定的臨時水準(zhǔn)點、設(shè)置儀器的位置以及觀測路線,，繪制沉降觀測路線圖（見下圖）,，以后每次都按固定的路線觀測。

1-沉降觀測水準(zhǔn)點；2-作為臨時水準(zhǔn)點的觀測點,；3-觀測路線,；4-沉降觀測點；5-前視線,；6-置儀器位置

采用這種方法進(jìn)行沉降測量,，不僅避免了尋找設(shè)置儀器位置的麻煩，加快施測進(jìn)度,；而且由于路線固定,，比任意選擇觀測路線可以提高沉降測量的精度。但應(yīng)注意必須在測定臨時水準(zhǔn)點高程的同一天內(nèi)同時觀測其他沉降觀測點,。

5．沉降觀測點的首次高程測定

沉降觀測點首次觀測的高程值是以后各次觀測用以進(jìn)行比較的根據(jù),，如初測精度不夠或存在錯誤，不僅無法補(bǔ)測,，而且會造成沉降工作中的矛盾現(xiàn)象,，因此必須提高初測精度。如有條件,，最好采用N2或N3類型的精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行首次高程測定,。同時每個沉降觀測點首次高程，應(yīng)在同期進(jìn)行兩次觀測后決定,。

6．作業(yè)中應(yīng)遵守的規(guī)定

（1）觀測應(yīng)在成像清晰,、穩(wěn)定時進(jìn)行；

（2）儀器離前、后視水準(zhǔn)尺的距離要用皮尺丈量,，或用視距法測量,，視距一般不應(yīng)超過50m。前后視距應(yīng)盡可能相等,；

（3）前,、后視觀測最好用同一根水準(zhǔn)尺；

（4）前視各點觀測完畢以后,，應(yīng)回視后視點,，最后應(yīng)閉合于水準(zhǔn)點上。

二,、沉樁過程中的變形觀測

在軟土地基上建造高層建筑,，多采用樁基。如果采用鋼管樁,、鋼筋混凝土打入樁,，在打樁過程中由于土體受到擠壓等原因而引起地表土的位移及隆起，因而影響周圍的原有建（構(gòu)）筑物等,。為了順利進(jìn)行打樁施工,，確保周圍的安全，必須對周圍的建（構(gòu)）筑物等進(jìn)行沉降,、位移,、裂縫和傾斜等變形觀測。

沉降觀測就是測定建（構(gòu)）筑物上一些點子的高程隨時間和打樁數(shù)量變化的工作,。

位移觀測就是測定建（構(gòu)）筑物的平面位置隨時間和打樁數(shù)量移動的工作,。

裂縫觀測就是測定建筑物隨時間和打樁數(shù)量產(chǎn)生不均勻沉降出現(xiàn)裂縫進(jìn)行觀測的工作。

傾斜觀測是用測量儀器或其他專用儀器測量建筑物的傾斜度隨時間和打樁數(shù)量變化的工作,。

1．沉降觀測水準(zhǔn)點的測設(shè)

（1）水準(zhǔn)點的布設(shè)沉降觀測一般應(yīng)利用就近的城市水準(zhǔn)點作為基準(zhǔn)點引測,，如果就近無城市水準(zhǔn)點時，可以自行埋設(shè)水準(zhǔn)點,。

建筑物的沉降觀測是根據(jù)建筑物附近的水準(zhǔn)點進(jìn)行的,，所以這些水準(zhǔn)點必須堅固穩(wěn)定。為了對水準(zhǔn)點進(jìn)行相互校核,，防止其本身產(chǎn)生變化,，水準(zhǔn)點的數(shù)目應(yīng)不少于3個，以組成水準(zhǔn)網(wǎng),，對水準(zhǔn)點要進(jìn)行定期高程檢測,，以保證沉降觀測成果的正確性。

在布設(shè)水準(zhǔn)點時應(yīng)考慮下列因素：

1）水準(zhǔn)點應(yīng)盡量與觀測點接近,，其距離不應(yīng)超過100m,，以保證觀測精度,。

2）水準(zhǔn)點應(yīng)布置在受震區(qū)以外的安全地點，以防止受震動的影響,。

3）水準(zhǔn)點應(yīng)埋設(shè)在堅實的土層,，避免埋設(shè)在低洼積水和松軟土地帶,。

（2）水準(zhǔn)點的形式與埋設(shè)沉降觀測水準(zhǔn)點的形式與埋設(shè)要求,，一般與三、四等水準(zhǔn)點相同,，但也應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的具體條件,、沉降觀測在時間上的要求等決定。

（3）沉降觀測水準(zhǔn)點高程的測定沉降觀測水準(zhǔn)點的高程應(yīng)根據(jù)城市永久水準(zhǔn)點引測,，采用II等水準(zhǔn)測量的方法測定,。

如果沉降觀測水準(zhǔn)點與永久水準(zhǔn)點的距離超過2000m，則不必引測絕對標(biāo)高,，而采用假設(shè)高程,。

（4）觀測點的布置和要求觀測點的位置選擇和數(shù)量，應(yīng)根據(jù)被觀測物的具體狀況和技術(shù)要求決定,。如民用建筑物應(yīng)布置在房角,、縱橫墻的交接處、沉降縫的兩旁,，工業(yè)建筑應(yīng)布置在基礎(chǔ),、柱子、承重墻或廠房轉(zhuǎn)角處,，地下管線設(shè)施應(yīng)布置在管線設(shè)施的上方（最好應(yīng)開挖暴露,，直接布置其上）?？傊?，觀測點應(yīng)布置在能表示沉降特征的地點。

觀測點布置合理,，就可以全面地精確地查明沉降情況,。這項工作應(yīng)由設(shè)計單位或施工技術(shù)部門負(fù)責(zé)確定。所有觀測點應(yīng)繪制1：100或1：500平面圖,，并注意點位編號,，以便進(jìn)行觀測和記錄。

對觀測點的要求如下：

1）觀測點應(yīng)埋設(shè)牢固穩(wěn)定,，能長期保存,。

2）觀測點的上部應(yīng)制成蘑菇形狀或有明顯的突出處，與墻,、柱身保持一定的距離,。

3）要保證在點上能垂直置尺和通視條件良好,。

（5）觀測點的形式與埋設(shè)沉降觀測點形式和埋設(shè)應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)和施工條件來確定或設(shè)計。高層建筑在打樁過程中對周圍建（構(gòu)）筑物的影響,，為此觀測點應(yīng)設(shè)在原有的建（構(gòu)）筑物上,，一般常用的幾種觀測點如下：

1）利用直徑20mm的鋼筋，一端彎成90°角,，一端制成燕尾形埋入墻內(nèi)（見下圖）,。

③管線上觀測點,，根據(jù)具體情況而定,，最好將管線開挖暴露，直接進(jìn)行觀測其本身的升降量,，或用間接觀測的方法在管線旁邊埋設(shè)觀測點,，推算其管線的升降量（見下圖）。

2．建（構(gòu)）筑物的沉降觀測

（1）沉降觀測的方法和一般規(guī)定：

1）沉降觀測的時間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)高層建筑的打樁數(shù)量和深度,，工程進(jìn)度,，地基土質(zhì)情況等決定。一般由甲方召集設(shè)計,、施工,、監(jiān)測以及管線、房管,、道路等有關(guān)部門協(xié)調(diào)會決定觀測時間和次數(shù),。一般規(guī)定打樁期間每天觀測一次，如科研需要,，需知回彈量,，那么最好每天在打樁前和打樁后進(jìn)行觀測。如施工期間中途停工時間較長,，應(yīng)在停工時和復(fù)工前進(jìn)行觀測,。

2）沉降觀測工作的要求沉降觀測是一項較長期的系統(tǒng)觀測工作，為了保證觀測成果的正確性,，應(yīng)盡可能做到四定：①固定人員觀測和整理成果,；②固定使用的水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺；③使用固定的水準(zhǔn)點,；④按規(guī)定的日期,、方法及路線進(jìn)行觀測,。

3）使用儀器工具的要求高層建筑的沉降觀測所用的儀器要求較高，一般都采用可測II等水準(zhǔn)的精密水準(zhǔn)儀和銦鋼水準(zhǔn)尺,。

4）確定沉降觀測線路并繪制觀測路線圖進(jìn)行沉降觀測時,，因施工或生產(chǎn)的影響，造成通視困難,，往往為尋找設(shè)置儀器的適當(dāng)位置而花費(fèi)時間,。因此對觀測點較多的建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行沉降觀測前,，應(yīng)到現(xiàn)場進(jìn)行規(guī)劃,，確定安置儀器的位置，選定若干較穩(wěn)定的沉降觀測點或其他固定點作為臨時水準(zhǔn)點（轉(zhuǎn)點）,，并與永久水準(zhǔn)點組成環(huán)路。最后,，應(yīng)根據(jù)選定的水準(zhǔn)點,，設(shè)置儀器的位置以及觀測路線，繪制沉降觀測路線圖,，以后每次都按固定的路線觀測,。采用這種方法進(jìn)行沉降測量，不僅可以避免尋找設(shè)置儀器的麻煩,，加快施測進(jìn)度,；而且由于路線固定，比任意選擇觀測路線可以提高沉降測量的精度,。但應(yīng)注意必須在測定臨時水準(zhǔn)點高程的同一天內(nèi)同時觀測其他沉降觀測點,。

5）沉降觀測點的首次高程測定沉降觀測點首次觀測的高程值是以后各次觀測用以比較的根據(jù)，如初測精度不夠或存在錯誤,，不僅無法補(bǔ)測,，而且會造成沉降工作中的矛盾現(xiàn)象，因此必須提高初測精度,。如有條件,，最好采用N2或N3類型的精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行首次測定。同時每個沉降觀測點首次高程,，應(yīng)在同期進(jìn)行兩次觀測后決定,。

6）觀測方法及作業(yè)中應(yīng)遵守的規(guī)定使用精密水準(zhǔn)儀光學(xué)測微法后、前,、前,、后進(jìn)行觀測，觀測應(yīng)在成像清晰,、穩(wěn)定時進(jìn)行,，有多個前視觀測點時前視各點觀測完畢以后,，應(yīng)回測后視點，最后應(yīng)閉合于水準(zhǔn)點上,。一個測站上觀測限差如表4-48所示,。

（2）沉降觀測的精度及成果整理。打樁期間的沉降觀測是對施工區(qū)周圍的建（構(gòu)）筑物變化的觀測,，其精度可略低于高層建筑施工過程中的沉降觀測,。打樁期間一般規(guī)定沉降觀測點相對于后視點高差測定的允許偏差為±1mm（即儀器在一測站觀測完前視各點以后，再回測后視點,，兩次讀數(shù)之差不得超過±1mm）,。每次觀測結(jié)束后，要檢查記錄計算是否正確,，精度是否合格,，并進(jìn)行誤差分配，然后將觀測高程列入沉降觀測成果表中,，計算相鄰兩次觀測之間的沉降量,，并注明觀測日期，為了更清楚地表示沉降與時間的相互關(guān)系,，還要畫出每一觀測點的時間與沉降量的關(guān)系曲線圖,，如下圖所示。

3．位移觀測

當(dāng)要測定某大型建筑物和重要構(gòu)筑物的水平位移時，可以根據(jù)建（構(gòu)）筑物的形狀和大小,，布設(shè)各種形式的控制網(wǎng)進(jìn)行水平位移觀測,。觀測點與控制點應(yīng)位于同一直線上?？刂泣c至少須埋設(shè)三個,，控制點之距離及觀測點與相鄰的控制點間的距離要大于30m，以保證測量的精度,。當(dāng)要測定建（構(gòu)）筑物在某一特定方向上的位移量時,，可以在垂直于待測定的方向上建立一條基準(zhǔn)線，定期地測量觀測標(biāo)志偏離基準(zhǔn)線的距離,，就可以了解建（構(gòu)）筑物的水平位移情況,。位移觀測的控制點應(yīng)設(shè)在打樁區(qū)影響之外（一般設(shè)在100m之外），打樁（特別是鋼筋混凝土樁）的影響范圍一般為樁長的1.5倍,，如400mm×400mm×27000mm的混凝土方樁的影響范圍在30~40m之間,，當(dāng)然它還與樁的密度，打樁的速率等有關(guān),。打樁過程中的變形觀測,，最好在打樁前和打樁后各測一次,，也可以每天打樁后進(jìn)行一次觀測。觀測后及時整理記錄并于次日提交資料,，一個階段后除了提交觀測資料外,，還要繪制變形曲線圖，以便及時分析原因,，采取措施,，防止事故的發(fā)生。

（1）視準(zhǔn)線法由經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)面形成基準(zhǔn)面的基準(zhǔn)線法稱為視準(zhǔn)線法,。視準(zhǔn)線法又分為直接觀測法,、角度變化法（即小角法）和移位法（即活動覘牌法）三種。

1）直接觀測法可采用J2級經(jīng)緯儀正倒鏡投點的方法直接求出位移值,，此種方法最簡單且直接正確,，為常用的方法之一，如下圖所示,。

儀器架在控制點A,，正鏡瞄準(zhǔn)控制點B，投影至觀測點1,，用小鋼皮尺直接讀數(shù),；倒鏡再瞄準(zhǔn)B，投影至1再讀數(shù),，取兩讀數(shù)的平均值,，即觀測點1的水平位移值。

2）小角法是利用精密經(jīng)緯儀,，精確測出基準(zhǔn)線與置鏡端點到觀測點視線之間所夾的角度,，如下圖所示。

如上圖所示，A,、B,、C為控制點；M為觀測點,?？刂泣c必須埋設(shè)牢固穩(wěn)定的標(biāo)樁，每次觀測前對所使用的控制點應(yīng)進(jìn)行檢查,，以防止其變化,。建（構(gòu)）筑物上的觀測點標(biāo)志要牢固,、明顯。

3）激光準(zhǔn)直法激光準(zhǔn)直法可分兩類：第一類是激光束準(zhǔn)直法,。它是通過望遠(yuǎn)鏡發(fā)射激光束,，在需要準(zhǔn)直的觀測點上用光電探測器接收。由于這種方法是以可見光束代替望遠(yuǎn)鏡視線,，用光電探測器探測激光光斑能量中心,，所以常用于施工機(jī)械導(dǎo)向的自動化和變形觀測。第二類是波帶板激光準(zhǔn)直系統(tǒng),，波帶板是一種特殊設(shè)計的屏,，它能把一束單色相干光會聚成一個亮點。波帶板激光準(zhǔn)直系統(tǒng)由激光器點光源,、波帶板裝置和光電探測器或自動數(shù)碼顯示器三部分組成,。第二類方法的準(zhǔn)直精度高于第一類，可達(dá)10-6~10-7以上,。

（2）用前方交會法測定建筑物的水平位移在測定大型工程建筑物的水平位移時,，可利用變形影響范圍以外的控制點用前方交會法進(jìn)行。

三,、各施工階段中的變形觀測

前面介紹了打樁階段的變形觀測,，下面分別介紹高層建筑其他各施工階段的變形觀測。

1．井點降水與挖土階段的變形觀測

在軟土地基上建造高層建筑,，采用樁基加箱基的較多,，其特點是：

（1）基礎(chǔ)埋置較深，一般大多為5m,，有的達(dá)10余米,，視具體情況而定；

（2）如地下水位較高,，在基礎(chǔ)施工時多采用井點降水法來降低地下水位,，以便利開挖基礎(chǔ)和基坑施工。由于井點降水和挖土的影響,，施工地區(qū)及四周的地面會產(chǎn)生下沉,，鄰近建筑物受其影響亦同時下沉，這樣就影響了鄰近建筑物的正常使用,。為此要在鄰近建筑物上埋設(shè)變形觀測點,，一般要埋設(shè)沉降觀測、位移觀測,、裂縫觀測和傾斜觀測點,。

上圖所示為上海新錦江賓館工程變形觀測點的布置,。在井點降水時,，西側(cè)民房沉降量超過了極限，達(dá)到184.2mm,，裂縫寬度達(dá)到78mm,，由于及時提供觀測數(shù)據(jù)，為保證居民的安全讓其搬遷后再繼續(xù)進(jìn)行井點降水及開挖,。

2．基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)施工階段的變形觀測

為了了解地基變形規(guī)律,，要通過各階段的實測沉降量與各階段土工模擬試驗所做的試驗成果進(jìn)行比較，以驗證計算的精確度,。因此,，高層建筑的沉降觀測應(yīng)從基礎(chǔ)施工開始一直進(jìn)行觀測，以便取得完整的資料,。

為了確保第一性資料的正確,，沉降觀測點、臨時點,、永久點均必須牢固,，不易損壞。

設(shè)備基礎(chǔ)觀測點的埋設(shè)一般利用鉚釘或鋼筋來制作,，然后將其埋入混凝土內(nèi),。

四、建筑物全部竣工后的沉降變形觀測

在高層建筑的施工過程中,，由于速度較快,，土層不可能立即承受到全部的荷載，隨著時間的進(jìn)展,，沉降量也隨之增加。因此,，高層建筑竣工后亦需進(jìn)行變形觀測,。從積累以往的資料來分析，竣工后第一年應(yīng)每月一次,，第二年每兩個月一次,、第三年每半年一次，第四年開始每年觀測一次,，直至穩(wěn)定為止,。但在軟土層地基建造高層，雖采取了打樁,，深基礎(chǔ)等措施,，沉降是不可避免的。為此，可以進(jìn)行長期觀測,，確保建筑物的安全,。如有不均勻沉降，可及時采取措施,。

高層建筑中的沉降觀測以II等水準(zhǔn)精度要求,。位移觀測準(zhǔn)確至毫米，讀數(shù)至0.5mm,。用角度觀測時必須用2'級以上精度的經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測,，能算至0.5mm為宜。

五,、沉降觀測的精度及成果整理

沉降觀測的精度一般應(yīng)符合下列規(guī)定：

1．連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備基礎(chǔ)和動力設(shè)備基礎(chǔ),、高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)及地基土質(zhì)不均勻的重要建筑物，沉降觀測點相對于后視點高差測定的允許偏差為±1mm（即儀器在每一測站觀測完前視各點以后,，再回視后視點,，兩次讀數(shù)之差不得超過1mm）。

2．一般廠房,、基礎(chǔ)和構(gòu)筑物,，沉降觀測點相對于后視點高差測定的允許偏差為±2mm。

3．每次觀測結(jié)束后,，要檢查記錄計算是否正確,，精度是否合格，并進(jìn)行誤差分配,，然后將觀測高程列入沉降觀測成果表中,，計算相鄰兩次觀測之間的沉降量，并注明觀測日期和荷重情況,。為了更清楚地表示沉降,、時間、荷重之間的相互關(guān)系,，還要畫出每一觀測點的時間與沉降量的關(guān)系曲線及時間與荷重的關(guān)系曲線,，如下圖所示。

時間與沉降量的關(guān)系曲線，系以沉降量S為縱軸,，時間T為橫軸,，根據(jù)每次觀測日期和每次下沉量按比例畫出各點，然后將各點連接起來,，并在曲線的一端注明觀測點號,。

時間與荷重的關(guān)系曲線,，系以荷載的重量P為縱軸，時間T為橫軸,，根據(jù)每次觀測日期和每次的荷載重量畫出各點,，然后將各點連接起來。

兩種關(guān)系曲線合畫在同一圖上,，以便能更清楚地表明每個觀測點在一定時間內(nèi),，所受到的荷重及沉降量。

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