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摘要：为了防止建筑物在建设施工和使用过程中，因其基础的不均匀沉降量过大或沉降速率过快而导致建筑物主体结构的破坏或影响建筑物的安全性和正常使用寿命，应对高层建筑在施工过程中的沉降量进行监测。本文论述了高层建筑物沉降监测工作过程中的技术关键点以及有关问题的处理方法。
关键词：沉降观测；基准点；观测点；解决方案
1引言
随着我国经济建设高速发展，城市各类高层建筑日益增多。由于建筑物的增高，荷载的增加，在地基基础和上部结构的共同作用下，建筑物可能发生不均匀沉降，轻者将使建筑物产生倾斜或裂缝，影响正常使用，重者将危及建筑物的安全，因此，必须对高层建筑的沉降量及沉降速率进行监测，以便能够及时发现问题及时采取相应措施，减小损失，确保建筑物的安全。
2沉降观测方法及步骤
2．1水准控制网及沉降观测点的布设
水准基点应该埋设在变形影响区域之外地基稳固的区域，并确保在整个沉降观测过程中不被破坏。为了保证沉降观测工作的长期连续性，把水准基点与附近国家水准点联测，从而得到沉降观测点在国家统一高程系统中的高程值，这样，即使水准基点遭到破坏，也可用国家高程系统中的水准点恢复联测。
为了反映出建筑物的准确沉降情况，沉降观测点设置在最能反应沉降特征且便于观测的位置，在建筑物上纵横向对称，且相邻点之间间距以1 5～30 m为宜，均匀分布在建筑物的周围。沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑装饰阶段因施工破坏或掩盖沉降观测点，不能连续观测而失去观测意义。另外在沉降观测点上方设置保护设施，避免重物砸到发生变形而得不到准确的沉降量。
2．2仪器选择和监测工作
沉降观测精度要求高，为了准确反映建筑物在不断加载作用下的沉降情况，沉降观测应使用精密水准仪，水准尺应使用高精度铟瓦水准尺。在首次观测前对所用仪器的各项指标进行检测校正，连续使用6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
水准基点之间采用一级水准观测，水准基点和沉降观测点之间采用二级水准观测。
3 沉降观测中应该注意的几个问题
3．1注意辉光、大气折光对沉降观测成果的影响
要在成像清晰稳定的条件下开始观测。日出后或日落前半小时不能观测；日中天时不能观测；风力大于4级和气温突变时不能观测；成像跳动难以照准时不能观测。设站在阳光下时，应用测伞遮挡阳光。这些规定有效避免了辉光、大气折射等诸多因素对沉降观测成果的影响，作业过程中一定要严格执行。
3．2i角的问题
i角误差是影响外业观测精度的主要误差，虽然经过i角的检验校正，但不可能完全消除，要保证使两轴完全保持平行是困难的。因此，当水准气泡居中时，视准轴仍不能保持水平，使水准尺上的读数产生误差，并且与视距成正比。在i角保持不变的情况下，如果一个测站上的前、后视距相等或一个测段的前、后视距总和相等，则在观测中i角的误差影响可以消除。但在实际作业中，要求前、后视距完全相等是困难的。所以，必须将前、后视距误差及前、后视距累计误差控制在误差允许范围内才能减弱i角误差对外业测量的影响。
3．2水准尺竖立不直问题
水准尺经检验校正合格后，便可实际作业。但在外业观测中，会出现水准尺竖立不直的现象，影响水准测量的读数精度。如果水准尺没有竖直则会使读数增大。在沉降观测时，沉降观测点一般都设置在承重柱或墙体上。而圆水准器一般都安置在水准尺的背面。这样，在对沉降点进行观测时，看不到圆水准器，所以就无法立直水准尺。这就需要在水准尺侧面同样安置一个经检验校正过的圆水准器。另外，在外业观测时，为保持尺的竖直，一定要采用尺撑，避免仅用手扶尺的做法。
3．4注意震动源对沉降观测成果的影响
建筑场区的空压机、发电机、起重机、搅拌机、卷扬机等震动源较多，这些振动都会对沉降观测成果产生不确定影响。设站时应尽量远离震动源，当实际工作环境不具备远离条件时，应采用双测站进行观测，以检核观测成果的可靠性，当确认观测成果精度满足规范要求后，可以取两次观测的中值，并进行后续的数据处理。
3．5 沉降观测应遵循的几条原则
(1)沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；
(2)所用仪器、设备固定且性能要稳定；
(3)观测人员要固定；
(4)观测时的环境条件基本一致；
(5)观测路线、镜位、程序和方法要固定。
坚持以上原则，在客观上能够减少不确定性观测误差的产生，从而提高观测结果的精度，保证各次复测结果与首次观测的结果更具有可比性，使所观测的沉降量更真实。
3．6观测频率的确定
沉降观测周期的确定应以能反映建筑物的沉降变形规律为原则，建筑物的沉降观测对观测时间和观测周期有严格的限制条件。
首次观测必须按时进行，且应在同一天内进行两次独立的观测(一般采用往返测各一次)取中值作为初始值，以往初始值的确定只测一次，有时会使第一次与第二次所测结果相差较大，沉降曲线也不协调，失去了沉降观测成果的真实与统一性。
初始值确定后，其他各阶段的复测，可根据建筑物地基基础与加荷情况而定。根据经验，一般的高层建筑沉降观测在建设初期观测频率较高，可考虑第一个月每7天观测一次；以后根据工程进展情况，确定每2～3层观测一次，直至封顶再观测一次；以后3个月观测一次；半年观测一次；一年观测一次，直至沉降趋于稳定。
观测周期一旦确定必须按时进行观测，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降变形资料和找到建筑物沉降规律，及早发现建筑物在建筑施工及使用过程中由于不良地质条件，或设计缺陷和施工质量问题等因素所引起的建筑物沉降变形量超出规范要求，防患于未然。
4观测点被破坏时的处理方法
建筑施工过程中不可避免的会对观测点造成破坏，为了尽量避免观测点受到破坏，首先应做好保护宣传工作，同时还应设置观测点保护罩，采用隐蔽式螺旋旋进式设置方法进行观测点位设置，此外，对受到破坏的点位要采取相应措施加以恢复。
4．1观测点被破坏后的点位处理方法
(1)观测点被砸碰弯曲变形，但没有松动。处理方法是保持观测点现有物理状态。
(2)观测点被砸碰弯曲变形，并且活动，处理方法是保持观测点现有物理状态，并用强力胶进行固定。
(3)观测点被砸碰缺失，处理方法是在缺失的观测点原位重新镶点。
4．2观测点修复后的数据处理方法
对以上被破坏的观测点做了物理状态上的处理后，其后的观测成果必然会出现数据的突变，即断链。对于这样的情况，我们在工作中采取了“断链连接"的方法，来保证监测点沉降曲线处于正常连续状态。具体方法如下：
(1)及时对被破坏点与其相邻的观测点独立进行两次观测，以測定该点与相邻未被破坏观测点之间的高差，并取两次观测的中值，计算破坏点修复后的高程。
(2)计算破坏点修复后的高程与最近一次(被破坏前)高程的较差(△ h)。将(△ h)认为是由于点位在被破坏和修复过程中引起的变化量。
(3)算出被破坏点周围(附近)其他各观测点本次观测的平均沉降量，作为被破坏点本次的沉降变形量，对其高程进行改正。
(4)被破坏点本次改正后的高程作为下次观测的计算数据。
(5)以后每次计算该点高程时均应加上(△ h)。
这种方法是，将因非基础沉降引起的点位沉降量(△ h)去掉，使监测数据反映出的是点位真实的沉降状态，点位沉降曲线也自然、真实。
5结论
我们在沉降观测过程中布设沉降观测点及沉降观测中应该结合实际，使观测数据能够真实准确的反应建筑物的沉降情况。
参考文献
[1]JGJ8—2007．建筑变形测量规范[S]．
[2]吴子安，工程建筑物变形观测数据处理[M]．北京：测绘出版社，1 989
关键词：沉降观测；基准点；观测点；解决方案
1引言
随着我国经济建设高速发展，城市各类高层建筑日益增多。由于建筑物的增高，荷载的增加，在地基基础和上部结构的共同作用下，建筑物可能发生不均匀沉降，轻者将使建筑物产生倾斜或裂缝，影响正常使用，重者将危及建筑物的安全，因此，必须对高层建筑的沉降量及沉降速率进行监测，以便能够及时发现问题及时采取相应措施，减小损失，确保建筑物的安全。
2沉降观测方法及步骤
2．1水准控制网及沉降观测点的布设
水准基点应该埋设在变形影响区域之外地基稳固的区域，并确保在整个沉降观测过程中不被破坏。为了保证沉降观测工作的长期连续性，把水准基点与附近国家水准点联测，从而得到沉降观测点在国家统一高程系统中的高程值，这样，即使水准基点遭到破坏，也可用国家高程系统中的水准点恢复联测。
为了反映出建筑物的准确沉降情况，沉降观测点设置在最能反应沉降特征且便于观测的位置，在建筑物上纵横向对称，且相邻点之间间距以1 5～30 m为宜，均匀分布在建筑物的周围。沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑装饰阶段因施工破坏或掩盖沉降观测点，不能连续观测而失去观测意义。另外在沉降观测点上方设置保护设施，避免重物砸到发生变形而得不到准确的沉降量。
2．2仪器选择和监测工作
沉降观测精度要求高，为了准确反映建筑物在不断加载作用下的沉降情况，沉降观测应使用精密水准仪，水准尺应使用高精度铟瓦水准尺。在首次观测前对所用仪器的各项指标进行检测校正，连续使用6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
水准基点之间采用一级水准观测，水准基点和沉降观测点之间采用二级水准观测。
3 沉降观测中应该注意的几个问题
3．1注意辉光、大气折光对沉降观测成果的影响
要在成像清晰稳定的条件下开始观测。日出后或日落前半小时不能观测；日中天时不能观测；风力大于4级和气温突变时不能观测；成像跳动难以照准时不能观测。设站在阳光下时，应用测伞遮挡阳光。这些规定有效避免了辉光、大气折射等诸多因素对沉降观测成果的影响，作业过程中一定要严格执行。
3．2i角的问题
i角误差是影响外业观测精度的主要误差，虽然经过i角的检验校正，但不可能完全消除，要保证使两轴完全保持平行是困难的。因此，当水准气泡居中时，视准轴仍不能保持水平，使水准尺上的读数产生误差，并且与视距成正比。在i角保持不变的情况下，如果一个测站上的前、后视距相等或一个测段的前、后视距总和相等，则在观测中i角的误差影响可以消除。但在实际作业中，要求前、后视距完全相等是困难的。所以，必须将前、后视距误差及前、后视距累计误差控制在误差允许范围内才能减弱i角误差对外业测量的影响。
3．2水准尺竖立不直问题
水准尺经检验校正合格后，便可实际作业。但在外业观测中，会出现水准尺竖立不直的现象，影响水准测量的读数精度。如果水准尺没有竖直则会使读数增大。在沉降观测时，沉降观测点一般都设置在承重柱或墙体上。而圆水准器一般都安置在水准尺的背面。这样，在对沉降点进行观测时，看不到圆水准器，所以就无法立直水准尺。这就需要在水准尺侧面同样安置一个经检验校正过的圆水准器。另外，在外业观测时，为保持尺的竖直，一定要采用尺撑，避免仅用手扶尺的做法。
3．4注意震动源对沉降观测成果的影响
建筑场区的空压机、发电机、起重机、搅拌机、卷扬机等震动源较多，这些振动都会对沉降观测成果产生不确定影响。设站时应尽量远离震动源，当实际工作环境不具备远离条件时，应采用双测站进行观测，以检核观测成果的可靠性，当确认观测成果精度满足规范要求后，可以取两次观测的中值，并进行后续的数据处理。
3．5 沉降观测应遵循的几条原则
(1)沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；
(2)所用仪器、设备固定且性能要稳定；
(3)观测人员要固定；
(4)观测时的环境条件基本一致；
(5)观测路线、镜位、程序和方法要固定。
坚持以上原则，在客观上能够减少不确定性观测误差的产生，从而提高观测结果的精度，保证各次复测结果与首次观测的结果更具有可比性，使所观测的沉降量更真实。
3．6观测频率的确定
沉降观测周期的确定应以能反映建筑物的沉降变形规律为原则，建筑物的沉降观测对观测时间和观测周期有严格的限制条件。
首次观测必须按时进行，且应在同一天内进行两次独立的观测(一般采用往返测各一次)取中值作为初始值，以往初始值的确定只测一次，有时会使第一次与第二次所测结果相差较大，沉降曲线也不协调，失去了沉降观测成果的真实与统一性。
初始值确定后，其他各阶段的复测，可根据建筑物地基基础与加荷情况而定。根据经验，一般的高层建筑沉降观测在建设初期观测频率较高，可考虑第一个月每7天观测一次；以后根据工程进展情况，确定每2～3层观测一次，直至封顶再观测一次；以后3个月观测一次；半年观测一次；一年观测一次，直至沉降趋于稳定。
观测周期一旦确定必须按时进行观测，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降变形资料和找到建筑物沉降规律，及早发现建筑物在建筑施工及使用过程中由于不良地质条件，或设计缺陷和施工质量问题等因素所引起的建筑物沉降变形量超出规范要求，防患于未然。
4观测点被破坏时的处理方法
建筑施工过程中不可避免的会对观测点造成破坏，为了尽量避免观测点受到破坏，首先应做好保护宣传工作，同时还应设置观测点保护罩，采用隐蔽式螺旋旋进式设置方法进行观测点位设置，此外，对受到破坏的点位要采取相应措施加以恢复。
4．1观测点被破坏后的点位处理方法
(1)观测点被砸碰弯曲变形，但没有松动。处理方法是保持观测点现有物理状态。
(2)观测点被砸碰弯曲变形，并且活动，处理方法是保持观测点现有物理状态，并用强力胶进行固定。
(3)观测点被砸碰缺失，处理方法是在缺失的观测点原位重新镶点。
4．2观测点修复后的数据处理方法
对以上被破坏的观测点做了物理状态上的处理后，其后的观测成果必然会出现数据的突变，即断链。对于这样的情况，我们在工作中采取了“断链连接"的方法，来保证监测点沉降曲线处于正常连续状态。具体方法如下：
(1)及时对被破坏点与其相邻的观测点独立进行两次观测，以測定该点与相邻未被破坏观测点之间的高差，并取两次观测的中值，计算破坏点修复后的高程。
(2)计算破坏点修复后的高程与最近一次(被破坏前)高程的较差(△ h)。将(△ h)认为是由于点位在被破坏和修复过程中引起的变化量。
(3)算出被破坏点周围(附近)其他各观测点本次观测的平均沉降量，作为被破坏点本次的沉降变形量，对其高程进行改正。
(4)被破坏点本次改正后的高程作为下次观测的计算数据。
(5)以后每次计算该点高程时均应加上(△ h)。
这种方法是，将因非基础沉降引起的点位沉降量(△ h)去掉，使监测数据反映出的是点位真实的沉降状态，点位沉降曲线也自然、真实。
5结论
我们在沉降观测过程中布设沉降观测点及沉降观测中应该结合实际，使观测数据能够真实准确的反应建筑物的沉降情况。
参考文献
[1]JGJ8—2007．建筑变形测量规范[S]．
[2]吴子安，工程建筑物变形观测数据处理[M]．北京：测绘出版社，1 989