建筑工程沉降觀測點(diǎn)測量技術(shù)

向江波

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊(duì)，湖南婁底417000）

摘 要：：建筑工程沉降觀測點(diǎn)測量是整個(gè)建筑工程施工的重要構(gòu)成部分,，以此及時(shí)掌握建筑物的沉降情況,，確保建筑物的安全，防止由于沉降而造成重大經(jīng)濟(jì)損失,。文章首先簡單介紹了需要進(jìn)行沉降測量的建筑類型,，其次分析了建筑工程沉降觀測點(diǎn)測量基本要求，最后重點(diǎn)探討了建筑工程沉降觀測點(diǎn)的施測流程,。

關(guān)鍵詞：建筑工程,；沉降觀測；水基準(zhǔn)

近年來我國社會經(jīng)濟(jì)取得了很好的成績,，與此同時(shí)我國的建筑領(lǐng)域也得到了迅速發(fā)展,，為滿足不斷提升的社會需求，建筑行業(yè)的內(nèi)部控制與管理要求也在逐漸提升,。沉降防控作為現(xiàn)代建筑工程管理中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),，只有做好沉降防控工作才可以從根本上保障建筑整體質(zhì)量及其使用的安全性，因此不斷加強(qiáng)建筑工程沉降測量技術(shù)是必然趨勢,。隨著科技的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出了很多高精度的觀測設(shè)備,，通過這些設(shè)備能夠精確的觀測工程具體施工情況,，并對沉降信息做好準(zhǔn)確記錄，該信息對于確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量有著重要的作用,。所以,，各工程施工單位務(wù)必要重點(diǎn)研究建筑工程沉降觀測點(diǎn)測量技術(shù),，以此來保障工程質(zhì)量。

1 工程沉降觀測對象

絕大部分建筑工程按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求都必須進(jìn)行建筑工程沉降觀測,。具體而言,，必須進(jìn)行建筑工程沉降觀測的建筑主要包括：①某些建筑工程其地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的等級是甲級，此類建筑物為滿足等級要求必須進(jìn)行沉降觀測,；②某些建筑工程其地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的等級是時(shí)甲級,，但是其地基為軟地基或者復(fù)合地基時(shí)必須進(jìn)行沉降觀測；③在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)建或者加層的建筑物,，亦或是原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工程發(fā)生過比較大的質(zhì)量問題后經(jīng)過后續(xù)加工的建筑工程都必須進(jìn)行沉降觀測,；④某些建筑工程地基受到場地地下水的影響或者是受到周圍深基坑開挖施工的影響，為確保建筑工程質(zhì)量必須進(jìn)行沉降觀測,；⑤某些建筑工程無論是在設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上還是施工經(jīng)驗(yàn)上都不是非常豐富,，此類情況下就有必要進(jìn)行沉降觀測；⑥某些建筑工程的地基基礎(chǔ)工程沒有按照相關(guān)規(guī)定辦理質(zhì)量監(jiān)督手續(xù),，或者發(fā)生了較大的質(zhì)量問題,，必須進(jìn)行沉降觀測；⑦某些建筑工程的主體結(jié)構(gòu),、地基基礎(chǔ)或者樁基工程在驗(yàn)收過程中沒有經(jīng)過質(zhì)監(jiān)站監(jiān)督,，或者某些建筑工程在完成施工投入使用后由于各種原因出現(xiàn)開裂、傾斜的,，必須進(jìn)行沉降觀測,。

2 建筑工程沉降觀測點(diǎn)測量基本要求

（1）設(shè)備儀器要求。由于沉降觀測通常對精度有著較高的要求,，為更加準(zhǔn)確描述建筑物在不同載荷條件下的沉降大小,，測量誤差宜控制在變形值的5%～10%范圍內(nèi)，為達(dá)到該規(guī)定,，所使用的設(shè)備儀器精度等級必須為DS0.5或DS1,。在不同的使用環(huán)境下，所使用的水準(zhǔn)尺精度誤差必須要小,，在實(shí)際操作中,，如果現(xiàn)場沒有鋁合金水準(zhǔn)尺，可以使用普通塔尺,，但最好只使用第一段標(biāo)尺,。

（2）人員素質(zhì)要求。所有參數(shù)操作的人員在入崗之前都必須接受專業(yè)技能培訓(xùn),，確保所有人員都能夠熟練掌握儀器操作流程,，最好是能夠充分了解相關(guān)的測量理論，這樣在現(xiàn)場操作中就可以做到有的放矢，針對不同情況采取有針對性的措施,。

（3）觀測點(diǎn)要求,。所選擇的觀測點(diǎn)首先必須能夠真是反映建筑工程沉降情況，同時(shí)還必須方便觀測,。通常情況下觀測點(diǎn)不管是在縱向還是在橫向都應(yīng)該對稱,，兩個(gè)觀測點(diǎn)之間的距離大約在15～30m范圍內(nèi)，所有觀測點(diǎn)宜均勻分布,。建筑工程設(shè)計(jì)圖紙中一般都配套有沉降觀測點(diǎn)分布圖,。

（4）觀測時(shí)間要求。在觀測建筑工程沉降時(shí)對于時(shí)間有著嚴(yán)格的要求,，尤其是首次觀測務(wù)必在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成,，不然無法獲得原始數(shù)據(jù)，最終影響整個(gè)觀測結(jié)果,。結(jié)合建筑工程實(shí)施情況其它階段的沉降測量也務(wù)必及時(shí),，避免出現(xiàn)不測或者漏測現(xiàn)象。建筑工程沉降觀測通常都是每隔一個(gè)周期進(jìn)行一次觀測,。

（5）整個(gè)沉降觀測過程必須按“五定”原則進(jìn)行,。“五定”分別指沉降觀測點(diǎn)的穩(wěn)定性,、設(shè)備儀器的穩(wěn)定性,、操作人員的穩(wěn)定性、觀測環(huán)境的穩(wěn)定性以及操作流程的穩(wěn)定性,。通過上述的“五定”原則可以在最大限度上降低主觀觀測誤差,，提升最終觀測結(jié)果的精確度。

（6）施測要求,。設(shè)備儀器操作過程必須要流暢熟練并且準(zhǔn)確,。在第一次使用觀測儀器進(jìn)行觀測之前首先務(wù)必認(rèn)真校對儀器設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)，確保設(shè)備儀器的精度,。特殊情況下必須邀請專業(yè)計(jì)量單位對設(shè)備進(jìn)行鑒定,。設(shè)備在連續(xù)觀測3～6個(gè)月左右就需要對其實(shí)施重新檢校。在整個(gè)觀測過程中所有觀測人員必須要協(xié)調(diào)一致,、互相配合,，工作做到仔細(xì)認(rèn)真，每一步操作都必須要校核,。

（7）沉降觀測精度要求,。設(shè)計(jì)單位通常情況下都會規(guī)定建筑工程沉降觀測精度等級要求，如果沒有明確等級要求時(shí),，對于高層建筑工程,，通常采取二等水準(zhǔn)測量觀測方法就可以達(dá)到相關(guān)沉降觀測精度等級要求,。相關(guān)觀測指標(biāo)具體如下：①環(huán)線閉合差或者往返附和,、交差：Δh＝∑a－∑b≤1／n 或者 Δh＝∑a－∑b≤1／L,，式中，n和L分別表示測站數(shù)量以及觀測路線距離,；②前后視距不得超過30.0m,，前后視距差值不得超過1.0m，并且累積不得超過3.0m,；③沉降觀測點(diǎn)與后視點(diǎn)之間的高度誤差不得超過1mm,，所使用的水準(zhǔn)儀精度必須超過DS3級別。

3 建筑工程沉降觀測點(diǎn)的施測流程

（1）水基準(zhǔn)控制網(wǎng),。對于普通的建筑工程而言,，其在開挖基坑之前通常都會在相關(guān)的施工區(qū)域外布置好對應(yīng)的水基準(zhǔn)觀測點(diǎn)，基于這些水基準(zhǔn)觀測點(diǎn)構(gòu)建獨(dú)立于建筑工程的水基準(zhǔn)控制網(wǎng),，然后利用該水基準(zhǔn)控制網(wǎng)測定建筑工程的高程初始值,。我國已經(jīng)對水基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量做出明確規(guī)定，要求建筑工程附近水基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量必須大于或者等于三個(gè),，各個(gè)水基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離不超過100m,，在觀測過程中儀器設(shè)備后視水基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量必須大于等于兩個(gè)，同時(shí)還應(yīng)該方便進(jìn)行閉合驗(yàn)校,。

（2）儀器測站,。對于儀器測站已經(jīng)有明確規(guī)范要求，尤其是對于精密水準(zhǔn)測量,。進(jìn)行觀測時(shí)的前后視距差務(wù)必控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍中,，對于一等而言前后視距差低于0.5m，對于二等而言前后視距差低于1m,。結(jié)合建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)沉降觀測點(diǎn)的分布位置來安排儀器測站,，所布置的儀器測站必須在視線長度要求范圍內(nèi)。最終的觀測精度以及觀測效率與儀器測站上布置的沉降觀測點(diǎn)數(shù)量之間存在緊密聯(lián)系,，通常情況下沉降觀測點(diǎn)數(shù)量越多則觀測精確越高,，同時(shí)觀測效率也會大幅度提升，因此為提升精度及效率,，在條件允許的情況下應(yīng)該盡可能多的安排觀測點(diǎn),。觀測之前必須嚴(yán)格校驗(yàn)儀器i角，使其趨于零,，盡可能降低由于儀器i角或者前后視距差引起的測量誤差最終導(dǎo)致降低觀測精度,。最后必須要注意，進(jìn)行第一次沉降觀測點(diǎn)測量之后,，必須標(biāo)記好儀器測站,，在后續(xù)沉降觀測點(diǎn)測量過程中，全部根據(jù)該儀器測站架設(shè)儀器進(jìn)行統(tǒng)一布置。

（3）觀測操作儀器,。測站觀測規(guī)范流程中對于精密水準(zhǔn)測量有著明確的要求,，對于奇、偶站也都是區(qū)分對待的,，首先利用測量儀器設(shè)備測量獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,，然后對所得到的參數(shù)信息進(jìn)行計(jì)算分析，可以獲得前后視基輔平均高差,，這樣能夠很好的控制由于觀測時(shí)間不同步而導(dǎo)致的誤差,。然而該中方式在具體操作過程中流程相對比較繁雜，尤其是奇,、偶站操作程序還存在差異,。在具體操作時(shí)，如果觀測點(diǎn)和水基準(zhǔn)點(diǎn)均位于合適部位,，并且可以有效控制觀測時(shí)間不同步造成的誤差,，同時(shí)能夠確保建筑工程沉降觀測測量精度的前提條件下，能夠結(jié)合現(xiàn)場具體情況合理調(diào)整操作流程,。

（4）數(shù)據(jù)處理,。進(jìn)行每次測量之后都必須做好相關(guān)的測量數(shù)據(jù)記錄工作，同時(shí)對獲得的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析,，以明確說的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及精度是否滿足相關(guān)要求,，確認(rèn)滿足要求之后采取平差程序來計(jì)算處理所有觀測點(diǎn)的高程，同時(shí)對沉降量進(jìn)行計(jì)算并分配誤差,?；诮ㄖこ坛两涤^測點(diǎn)測量相關(guān)特征，如果可以確保第一次沉降觀測點(diǎn)測量所得結(jié)果是精確的,，就可以將該結(jié)果作為基準(zhǔn),，來檢驗(yàn)后續(xù)測量數(shù)據(jù)的精確度，并計(jì)算積累誤差,，做好計(jì)算結(jié)果的記錄工作,，仔細(xì)填寫沉降觀測成果表。具體而言,，核心步驟包括下述幾個(gè)方面：①計(jì)算分析所有建筑工程沉降觀測點(diǎn)在此次測量中的沉降量,，具體計(jì)算方式為此次觀測點(diǎn)測量的高程結(jié)果與前一次觀測點(diǎn)測量的高程結(jié)果之間的差值；②累積沉降量的計(jì)算方式為上次累積沉降量與此次測量沉降量之和,；③沉降速率曲線的繪制,，基于測量結(jié)果繪制載荷以及沉降量與時(shí)間之間的對應(yīng)關(guān)系曲線；④基于總沉降量的計(jì)算結(jié)果,，畫出等值線示意圖,。必須要注意的是沉降觀測點(diǎn)通常情況下不會發(fā)生上升情形,，若發(fā)現(xiàn)沉降觀測點(diǎn)測量數(shù)據(jù)值發(fā)生了上升情形，則不需要通過強(qiáng)制手段實(shí)施誤差分配,，如果采取強(qiáng)制手段則會導(dǎo)致沉降點(diǎn)高程值發(fā)生扭曲,，如果出現(xiàn)這種情況，則應(yīng)該首先確認(rèn)測量操作有沒有出現(xiàn)差錯,，設(shè)備儀器精度是否滿足相關(guān)要求,，若存在測量誤差則應(yīng)該組織重新測定。

4 結(jié)語

建筑工程不管是在施工過程中還是在運(yùn)行過程當(dāng)中,，由于外界荷載出現(xiàn)改變或者是受到外部環(huán)境因素的作用，都有可能引起建筑物發(fā)生沉降進(jìn)而引起變形,，如果沉降變形在合理范圍內(nèi)則是符合相關(guān)要求的,，適量沉降變形不會對建筑物的安全構(gòu)成威脅。但是如果沉降變形超過了規(guī)定限度,，就會對建筑物的正常運(yùn)營造成影響,。因此，建筑工程在施工以及運(yùn)行階段都必須對其沉降量進(jìn)行觀測,，以此來確保建筑物的安全,。

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中圖分類號：TU196

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096－2339（2017）05－0161－02

作者簡介：向江波（1985－）,，男,，湖南雙峰人，大專,，測繪工程師,，主要從事各種測繪類工作。