基于水准测量的建筑物沉降观测研究

基于水准测量的建筑物沉降观测研究

秦亚洲

连云港四方测绘勘察有限公司 江苏省连云港 222000

摘要：建筑物能否安全正常使用，不仅取决于上部结构的安全储备，更重要的是地基基础有一定的安全度。地基基础是隐蔽工程，如果在荷载或其他因素的作用下，地基会发生变形，就会影响建筑物正常使用，变形过大时还可能危害到建筑结构安全，通常施工单位针对这类问题采取的方法，是通过优化建筑工程设计、结构施工以及工艺水平等方式，进一步提高工程水准测量的精确度和科学性。同时，建筑物沉降观测的结果能够用于解决不均匀沉降问题的施工过程，因此，有助于更好的保障建筑物的结构稳定性和使用安全性。本文就对基于水准测量的建筑物沉降观测有关内容进行研究，可供参阅。

关键词：水准测量；建筑物；沉降观测

1建筑物沉降观测的常用方法分析

沉降指的是，在荷载作用下，建筑物基底地基土主要由于压缩而引起竖直方向的位移。在建筑物施工期间和使用期间应进行沉降观测，以便能够及时反映出建筑物沉降变化情况，即绝对沉降量的大小，沉降与时间的关系等。依据沉降观测数据，分析沉降的合理性，为建筑物的整体稳定性和安全性提供数据支撑。目前，在现代化建筑工程项目中常用的建筑物沉降观测方法，根据原理的不同可以分为很多种类，其中水准测定方法、静力学观测方法、激光测量方法以及三角高程测量法等，都是在不同建设工程项目中常用的几种方法。而与其他几种方法相比，水准测量方法具有较好的操作性能以及测量精确度，在实际的施工观测过程中，更加便于工作人员进行操作和使用，因此应用的领域和范围都非常广泛。

2建筑物沉降观测工作原则分析

2.1遵循五“定”的原则

五“定”原则指的是：第一，在施工期间进行建筑物沉降度观测时，技术人员要确保以备测建筑物为目标所建立的基准点和沉降观测点要稳定；第二，为了进一步提高沉降观测结果的精确度和有效性，还应该保证观测过程中所使用的专业设备与仪器，在性能的体现以及功能的发挥方面都更为稳定；第三，技术人员观测时所处的位置以及观测角度应尽可能固定；第四，观测工作开展的周围环境要尽可能恒定；第五，同一工程项目中工作人员所采用的观测方法、程序以及路线等内容要保持固定。这五项原则对于实际建筑施工过程中，有关技术人员观测建筑物沉降现象时提高工作效率和降低数据误差，具有非常明显的优化效果。同时随着这五项原则的贯彻和落实，很多施工现场中会影响到观测效果的不良因素也会大幅度降低，基本达到了建筑物沉降观测的可靠性和专业性要求。

2.2观测位置与角度的布设原则

建筑物沉降观测的位置及角度选择问题，在实际的施工过程中则主要是以基准点、观测点以及工作基点三个方面内容体现的，因此布设原则便是针对这三个点所制定的工作原则。

2.2.1基准点布设原则

基准点是沉降观测起始测量控制的基准。为了保证观测数值的可靠性，其布置必须满足稳固不变、永久保存的要求，应选择远离施工区域并定期进行复测，一般布设不应少于3个点位。其中施工过程中宜1~2月复测，使用过程中宜每半年复测一次。基准点应采用独立高程基准，各基准点之间应形成闭合环。

2.2.2工作基点布设原则

工作基点主要用于观测技术人员未确定施工现场中变形点的观测量，而设置的一个相对较为稳定的控制点。因此，工作基点应设置在施工现场中，并且位置及观测的角度要遵守稳定原则。

2.2.3观测点布设原则

观测点是反应建筑物局部或者整体沉降特点的测量点，布设时应有良好的通视条件。不同结构形式的建筑物对地基施加的压力不一样，进而产生的沉降也不同，因此观测点应布设在受力体上。形状规则的，宜布设在建筑物四周的角点、转角处、中点；形状不规则的，应根据建筑物受力特征适当调整观测点位置。同时随着建筑施工进度的不断推进，建筑层数的增加会使得地基所受到的负载力也相应增加，所以想要达成对建筑物不均匀沉降现象的实时观测，那么相应布设的观测点数量也应随之增加。

3水准测量方法在工程实例中的应用分析

本文列举的工程实例是一栋占地面积为7007m²、建筑整体的长度及宽度分别为56m和36m的一个框架结构的标准建筑物。该建筑物的地基则采用了独立柱基础，并且施工技术人员在现场观测的过程中，严格按照国家二等水准测量要求展开的工作。在建筑物沉降观测的过程中采用的是Trim-bleDiNiO3精密电子水准仪，保证了建筑物沉降观测的精确度和真实性。

在本次工程现场中，共布设了三个混凝土标石基准点，并按照JZ1、JZ2、JZ3的形式对基准点进行了标注和编号。同时，基准点与各测量点之间也形成了独立的高层基准网络和测量系统。而工作基点则选取了与施工现场距离较远，并且具有良好通视条件的地点，并根据实际的观测需求，将此工作基点直接作为基准点进行测量。另外，沉降观测点分布在建筑主体四角部位，编号为外露式GC1、GC2、GC3、GC4，同时进行了共计12次的周期性观测。而在多次复测之后，以累计沉降量作和时间观测次数分别作为纵轴和横轴建立了直角坐标系，并通过观测点的连接形成了如图1所示的时间与沉降量关系曲线。通过对图1的数据分析我们可以发现，在1000天的观测周期内建筑物的整体沉降量很小，最大与最小沉降量分别为8.14mm（JC2）和-4.18mm（JC1），同时表现为正常的均匀沉降，日沉降量在安全可控的0.02mm范围内，具有较好的使用安全性和结构稳定性。

图1沉降曲线图（mm/t）

4沉降问题的解决措施

根据黄土地基和软土地基等不同种类的地基，可以分别采取深基础和简单建筑体型设计的方式，来减少不均匀沉降问题的发生。另外，可以通过适当增设沉降缝和加强建筑物主体结构刚度的形式，进一步提高地基的承载能力、减缓沉降。同时，工程设计人员在进行建筑结构设计时，要做好充分的施工现场考察以及收集容易导致不均匀沉降问题发生的因素，以提高设计水平和优化地基施工方案，减缓沉降现象的发生。

5结语

综上，水准测量方法在对现代化建筑物沉降问题，能够起到非常良好的预防和监测效果。工作人员需要结合建筑物变形观测实际对其沉降观测内容进行分析，深度思考理解建筑物不均匀沉降现象内容，确保建筑物施工安全与使用稳定性有效提升。在未来，还要结合工程项目中的不均匀沉降危害进行分析，确保建筑物沉降观测有效到位，提高建筑物整体建设水平。

参考文献

[1]李秀峰.高层建筑物沉降观测技术及工程应用结果分析[J].城市勘测，2019(2):168~169+172.

[2]尤中凯，程芳波，吕树森.建筑物沉降监测中水准尺倾斜解决方案的研究[J].测绘与空间地理信息，2019(6):218~221.

[3]任云志，陆鹏宇.三角高程测量代替水准高程测量在建筑物沉降观测中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，(20):3977.

[4]曹新平.高精度水准测量在沉降观测中的应用初探[J].房地产导刊，2017，(36):225.

[5]张臻.电子水准仪在建筑物沉降观测中的应用简述[J].装饰装修天地，2016，(1):38-38.