李 軍 張 帆

建筑物沉降變形監(jiān)測實踐研究
——以廣運波莊渡假酒店為例

李 軍 張 帆

結(jié)合工程實踐，論述了建筑物沉降觀測的重要性、觀測流程，為確保建筑物的正常施工及安全運營提供了可靠的依據(jù)，沉降變形監(jiān)測方法可供實際工程變形監(jiān)測時參考。

建筑物；沉降監(jiān)測；監(jiān)測方法

為了確保建筑物的穩(wěn)固與安全， 建筑物沉降變形監(jiān)測的必要性和重要性愈加明顯。在建筑物的施工和使用初期，為保障建筑物施工和運營的安全，必須要周期性地對設置在建筑物上的觀測點進行重復觀測，求得觀測點的位置變化量，從而研究變形的原因和規(guī)律，為建筑物的設計、施工、管理和科學研究提供可靠的資料， 預防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時反饋信息，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫， 也為以后的勘察設計施工提供可靠的資料及相應的沉降參數(shù)。

一 建筑物的沉降觀測流程

一般沉降觀測項目基本工藝流程包括:儀器設備及材料準備、基準點布設、工作基點布設、沉降點布設、沉降觀測及數(shù)據(jù)處理、沉降數(shù)據(jù)分析等，具體方法可參見有關(guān)規(guī)范和文獻。在這里，沉降點埋設值得注意。沉降觀測一般必須埋設基準點和永久沉降點[1]，依據(jù)現(xiàn)場情況還可以布設工作基點、基礎沉降點以及聯(lián)系點、檢查點等。

基準點是沉降觀測的起始控制點，要求埋設在穩(wěn)定、安全、可靠和使用方便的地方，根據(jù)現(xiàn)場條件，確定基準點的埋設位置和個數(shù)，基準點的高程系統(tǒng)最好與建筑物高程系統(tǒng)一致。對于新建建筑物，布設基礎沉降點和永久沉降點時，其個數(shù)主要依據(jù)建筑物規(guī)模、建筑結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)條件等因素確定，沉降點位置應盡量分布在四角、大轉(zhuǎn)角、承重墻(柱)、沉降縫兩邊、裂縫兩邊、軸線上和中心點等處， 還應充分考慮通視條件， 避免轉(zhuǎn)點，必須布設在承重位置或地質(zhì)條件差的地方， 陽臺、非承重墻(柱)等地方不宜布設永久沉降點。如果永久沉降點埋設在地下室， 最好在地面上布設兩個工作基點。工作基點是連接地上基準點和地下沉降點的過渡點。工作基點應與地下永久沉降點位置相對應， 理論上工作基點的沉降量與其相對應的同一沉降柱上沉降點的沉降量相同， 即將工作基點與其相對應的沉降點之間高差視作常量。

二 工程實例

西安京拓實業(yè)有限公司投資建設的廣運波莊渡假酒店位于灞橋區(qū)灞河東岸，其中19#、20#樓為砌體結(jié)構(gòu)。這兩棟建筑物由于墻體、地梁等部位多處發(fā)生裂縫，需進行沉降安全監(jiān)測。

1.網(wǎng)點布設。

利用施工方場地現(xiàn)有基準點作為一個觀測基準點BM1，在19#、20#樓間新建立另一水準基準點BM2，便于兩點之間相互校核，同時組成了二等垂直監(jiān)測網(wǎng)。詳見沉降觀測點布設圖1。布設要把水準點的穩(wěn)定、觀測方便和精度要求綜合考慮。觀測點的數(shù)目和位置與建筑物的形狀、大小、荷重、基礎形式和地質(zhì)條件有關(guān)，要能全面反應建筑物沉降的情況。本工程根據(jù)實際情況在滿足規(guī)范要求的情況下，由于19#樓開裂較嚴重，因此在該樓裂縫處的構(gòu)造柱及附近墻體位置共布設6個沉降觀測點，編號A-F；20#樓開裂較輕，在開裂部位布置4個沉降觀測點，編號1-4。沉降觀測點標志選用Φ16mm，長150mm的鋼筋，彎曲50mm，沉降標志與埋設在主要柱基上的鋼板焊接，高度大約在±0位置上約0.5m位置，沉降點標志埋設穩(wěn)固可靠。

2.觀測頻率。

關(guān)于沉降觀測頻率，《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T97)[2](JGJ/T97)已有規(guī)定。規(guī)程規(guī)定“民用建筑可每加高1～5層觀測一次”，并特別強調(diào)了“觀測次數(shù)與間隔時間應視地基與加荷情況而定”。通過對建筑物下沉過程的分析，可以根據(jù)建筑物沉降的規(guī)律來確定建筑物沉降觀測的頻率。根據(jù)實踐經(jīng)驗，建筑物的施工出了地面后，即到了零高度后，每增高兩層要觀測一次，直至封頂。封頂后的第一年每季度要觀測一次，第二年每兩季度觀測一次，第三年開始每年觀測一次，直至沉降停止。如果發(fā)生沉降異常，應酌情增加觀測次數(shù)。一般來講，地表沉降穩(wěn)定的標志是:建筑物的下沉速度不超過0. 04mm /d，達到此值時停止觀測[3]。本次沉降觀測主要為建筑物主體工程已基本完成后，在墻體、地梁處出現(xiàn)的裂縫所進行的觀測，故觀測次數(shù)與間隔時間為固定周期。特殊情況下，另加次數(shù)。

3.觀測技術(shù)。

本工程作業(yè)依據(jù)《工程測量規(guī)范》(GB 50026-93)和《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T 8-97)，沉降觀測等級為二級，根據(jù)《工程測量規(guī)范》(GB 50026-93)按二等水準測量技術(shù)要求施測。采用Ni002A型自動安平精密水準儀一臺，銦瓦水準尺一付，對本工程進行監(jiān)測。

4.實測數(shù)據(jù)。

按二等垂直監(jiān)測網(wǎng)技術(shù)要求作業(yè)。采用Ni002A自動安平水準儀，銦瓦水準尺往返觀測，取往返測段的中數(shù)后，平差計算出BM1、BM2的高程，本工程采用起算高程點為BM1點，假設高程為400.000m。

觀測數(shù)據(jù)表明，基準點BM1、BM2在觀測過程中，沒有變化，因此，選取該點作為擬穩(wěn)基準點，各部分沉降觀測點均以此作為基準進行平差計算求得各期沉降量。

該渡假酒店19#樓的6個沉降觀測點，在7月12日至7月23日的平均沉降量為-8.54mm，沉降量最小的為A點，累計沉降量是-1.84mm; 沉降量最大的為E點，累計沉降量是-17.11mm。從19#樓的沉降變化曲線可以看出，除A、C監(jiān)測點之外其余各點在7月12日至7月18日之間沉降量變化速率較小，但從18日開始由于連續(xù)三天降雨使各點沉降量(差)急劇增大，特別是A、E監(jiān)測點之間的累計日差異沉降量從12-18日的0.90mm/d達到18日-23日的1.97mm/d，增速是未降雨前的2.2倍，且18-23日的E、B、C監(jiān)測點的裂縫寬度、長度與11日相比增加明顯。說明降雨對建筑物沉降影響較大。

20#樓的4個沉降觀測點，在7月12日至7月23日的平均沉降量為-9.1mm，沉降量最小的為1點，累計沉降量是-3.09mm; 沉降量最大的為3點，累計沉降量是-15.86mm。從20#樓的沉降變化曲線也可以看出，各監(jiān)測點在7月12日至7月18日期間累計沉降量變化也較小，但從18日開始各點的累計沉降量也急劇增大，特別是1、3監(jiān)測點間的差異沉降速率從12-18日的0.45mm/d達到18日-23日的2.55mm/d，增速達到未降雨前的5.68倍，且23日發(fā)現(xiàn)1監(jiān)測點處的墻體裂縫寬度、長度明顯增加，說明該樓總體沉降較大，沉降差異明顯，地基需進行加固處理。觀測數(shù)據(jù)曲線見圖2、3.

圖1 沉降觀測點布置圖

5.結(jié)果評價。

(1)19#樓、20#樓在觀測期內(nèi)荷載無任何增加，但累計沉降量、裂縫寬度、長度卻在增加，特別是在降雨之后，總沉降量及裂縫均變化明顯，說明土體含水量的增加對建筑物沉降影響明顯。

(2)從成果表中可以看出，19#樓各監(jiān)測點的累計沉降速率在12-18日間變化幅度為-0.262mm/d～-0.703mm/d，而18-23日間為-1.19mm/d，其變形速率增幅明顯增大。20#樓各監(jiān)測點的累計沉降速率在12-18日間變化幅度為-0.245mm/d～-0.600mm/d，而18-23日間為-1.40mm/d，其變形速率增幅超過未降雨前的2倍，且不論是降雨前還是降雨后，其最大變形速率均超過《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T8-97)中的穩(wěn)定階段標志0.01～0.04mm/d這一規(guī)定值的35～140倍。

(3)從觀測數(shù)據(jù)及以上分析可以看出，這兩棟建筑物各監(jiān)測點的沉降變形速率一直維持在高位，且降雨對沉降量影響非常明顯，說明地基未達到穩(wěn)定狀態(tài)，建議對該建筑物繼續(xù)觀測，同時采取必要的地基加固措施，以保證建筑物的安全使用。

圖2 廣運波莊度假酒店沉降觀測 19#樓時間-沉降量變化曲線圖(A點-F點)

圖3 廣運波莊度假酒店沉降觀測 20#樓時間-沉降量變化曲線圖(1點-4點)

實踐表明，沉降觀測是檢查建筑物設計是否合理，施工是否保證質(zhì)量，使用是否安全的一項重要的技術(shù)監(jiān)督措施，它能夠及時提出預報，減少因非預計沉降帶來的損失。本文的沉降變形監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)可供實際工程變形監(jiān)測時參考。

[1]楊嗣信.高層建筑施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[2]建筑變形測量規(guī)程(JGJ/T 8-97).

[3]工程測量規(guī)范(GB 50026-93).

[4]鄭莊生.建筑工程測量[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社， 1995.

ClassNo.:TU457DocumentMark:A

(責任編輯：蔡雪嵐)

PracticeofObservingtheSettlementDeformationofaBuilding

Li Jun Zhang Fan

Combined with engineering practice， this paper explains the importance of observing settlement of a building and the process of observation， which provides reliable foundation for ensuring the normal construction and safe operation of building ，the method of observing settlement deformation can be referenced by actual deformation observation in engineering.

buildings；observation of settlement；method of observation

李軍，碩士，助教，陜西理工學院，陜西·漢中。研究方向：土木工程。郵政編碼：723001

張帆，漢中市漢臺區(qū)建筑質(zhì)量安全監(jiān)督站，陜西·漢中，郵政編碼：723000

1672-6758(2011)12-0052-3

TU457

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