[科普中國]-建筑物沉降觀測

簡介

建筑物沉降觀測1：在工業(yè)與民用建筑中，為了掌握建筑物的沉降情況，及時發(fā)現(xiàn)對建筑物不利的下沉現(xiàn)象，以便采取措施，保證建筑物安全使用，同時也為今后合理設(shè)計提供資料，因此，在建筑物施工過程中和投產(chǎn)使用后，必須進行沉降觀測。

意義要認識到沉降觀測是一項必須進行的工作，是對建設(shè)方、施工方以及最終的建筑物使用者采取的 1 種擔(dān)負責(zé)
任確保安全的一項工作。特別是對于地基軟弱或者基礎(chǔ)不夠穩(wěn)定的地區(qū)，或者建筑物上部荷載與自重較大的情況下，在具體操作上需按規(guī)范要求精心進行。首先是建筑設(shè)計部門必須按設(shè)計規(guī)范嚴格要求，其次是建設(shè)方明確提出要求，最后是施工單位在施工過程中，必須按規(guī)范和設(shè)計要求認真操作，嚴格把關(guān)。

建筑物沉降的原因內(nèi)部因素建筑物自身的構(gòu)筑形態(tài)造成荷載分布不均衡使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，這種變形將隨著時間的推移而趨于穩(wěn)定。此外，施工差異導(dǎo)致變形也屬于內(nèi)部因素，由于施工差異而造成荷載分布和預(yù)計分布不符，從而造成建筑物變形，這種變形對局部來講一般很小，但考慮從下部到上部的累積變形間的相互影響時，它是建筑物達到危險變形的一個重要因素。

外部因素引起建筑物沉降的外部因素很多, 建筑物基礎(chǔ)的地質(zhì)構(gòu)造不均勻、土壤的物理性質(zhì)不同、大氣溫度變化、地基的塑性變形、地下水位季節(jié)性和周期性的變化、建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)及動荷載的作用，建筑物周圍大量挖方等，均會引起建筑物沉降2。

沉降觀測的一般做法（1）進行該類工作必須先進行實施觀測的位置即觀察是否有沉降發(fā)生的觀測點的設(shè)置。而且此類觀測點應(yīng)該根據(jù)建筑物的自身情況如規(guī)則或不規(guī)則形狀，采用框架、框剪或筒體等其它結(jié)構(gòu)形式、處于軟土地基或復(fù)合地基等地質(zhì)條件、樁位布置情形等因素綜合考慮，使之布設(shè)在最能敏感反映建筑物基礎(chǔ)發(fā)生變化的位置。對于西南地區(qū)的建筑物而言一般布設(shè)在建筑物四角、差異沉降量大的位置、地質(zhì)條件有明顯不同的區(qū)段以及沉降縫的 2 側(cè)。埋設(shè)時務(wù)必通過焊接等方式確保觀測點與建筑物的內(nèi)部聯(lián)結(jié)要牢靠，使得觀測點的變化與建筑物的變化情況盡量同步3。
（2）觀察發(fā)生變化的時間間隔也稱沉降觀測的周期的選擇問題。經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)如果觀測的間隔時間選擇得當(dāng)就能更細致的反映出建筑物的沉降變形規(guī)律。因此，此類沉降觀測對時間的選擇有嚴格的限制條件，一定要確保第一次觀測必須一定要在基礎(chǔ)已經(jīng)承受少量的荷載且承受的荷載有限時按時進行，否則沉降觀測得到的初始數(shù)據(jù)屬于不完整或是有缺陷的，從而使整個觀測得不到完整的觀測結(jié)果，以致不能詳細地反映在該荷載增加的過程中基礎(chǔ)發(fā)生的變形情況。其它各階段的測量工作一定要根據(jù)工程進展情況定時進行，不得漏測或補測，只有這樣，才能得到準確的沉降情況或規(guī)律，也才能對于建筑物的穩(wěn)定性有 1 個更好的認知。通常情況下認為建筑在砂類土層上的建筑物，其沉降在施工過程中已完成大部分的下沉和反彈，而建筑在粘土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間只是整個沉降量的一部分，在封頂或竣工后仍然需要進行一定次數(shù)的觀測，但是觀測周期應(yīng)當(dāng)延長即周期發(fā)生了變化。根據(jù)工作經(jīng)驗，在施工階段，觀測的頻率要大些，按層數(shù)的增加或荷載的增加確定觀測周期。沉降是否進入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。對于一般工程的該類觀測，若沉降速度小于 1 個具體的數(shù)值如小于 0.01～0.04 mm/d，可認為進入穩(wěn)定階段，具體取值應(yīng)根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性確定。
（3）最后需要提及到沉降觀測的精度。一般按照國家二等水準測量要求實施。

規(guī)范(1)實施沉降觀測點的位置設(shè)置要合理 ，與建筑物的結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)處理的情況要有緊密的聯(lián)系。通常情況下的確定方法是（摘自《建筑物變形測量規(guī)范》）：
①磚混結(jié)構(gòu)中采用磚墻承重的建筑物：沉降觀測點一般應(yīng)沿墻的長度每隔 8~10 m 設(shè)置 1 個，并應(yīng)設(shè)置在建筑物的外墻轉(zhuǎn)角處、縱墻與橫墻的交接處及縱墻與橫墻的中央、建筑物的沉降縫 2 側(cè)。
②框架結(jié)構(gòu)的建筑物：沉降觀測點應(yīng)設(shè)在每個樁基或部分柱基上部。
③新建筑物與原有建筑物連接處的 2 邊應(yīng)設(shè)置。
④煙囪、水塔、油灌等其它類似的構(gòu)筑物，應(yīng)沿周邊對稱設(shè)置。
（2）實施沉降觀測的次數(shù)和時間要適當(dāng)如磚混結(jié)構(gòu)建筑物的第一次觀測應(yīng)當(dāng)在觀測點安設(shè)穩(wěn)固且第 1 層已經(jīng)完工后進行。其它結(jié)構(gòu)的建筑物可以參考進行。
（3）水準測量的基點位置應(yīng)該遠離施工的建筑物或者做特殊處理。它的位置一定要選定相對穩(wěn)定的其它建筑物、巖基等適當(dāng)部位，一般不少于 2 個。
（4）水準測量采用的觀測儀器及使用的觀測方法要講究

①使用的精密水準測量儀器應(yīng)采用經(jīng)計量部門檢驗。
②每次觀測的人員應(yīng)相對固定、工具等也相對固定。
③每次觀測盡量采用相同的觀測路線，當(dāng)場進行相關(guān)檢查，確保符合要求。同一觀測點的2次觀測之差不得>1mm。
（5）各項相關(guān)的資料應(yīng)妥善保管，存檔備查。