1概述
隨著工業(yè)與民用建筑業(yè)的發(fā)展，各種復(fù)雜而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的興建，改變了地面原有的狀態(tài)，并且對(duì)于建筑物的地基施加了一定的壓力，這就必然會(huì)引起地基及周圍地層的變形。為了保證建（構(gòu)）筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計(jì)施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測(cè)的必要性和重要性愈加明顯。現(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè)等均要進(jìn)行沉降觀測(cè)。特別在高層建筑物施工過程中，應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時(shí)反饋信息，為勘察設(shè)計(jì)施工部門提供詳盡的一手資料，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，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
沉降觀測(cè)應(yīng)根據(jù)建筑物設(shè)置的觀測(cè)點(diǎn)與固定（永久性水準(zhǔn)點(diǎn)）的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)其沉降程度用數(shù)據(jù)表達(dá)，凡三層以上建筑、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)要求設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，人工、土地基（砂基礎(chǔ)）等，均應(yīng)設(shè)置沉陷觀測(cè)，施工中應(yīng)按期或按層進(jìn)度進(jìn)行觀測(cè)和記錄直至竣工。
2示意圖
沉降觀測(cè)示意圖內(nèi)容為：工程名稱、沉降觀測(cè)點(diǎn)及水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)平面布置示意圖、沉降觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志示意圖等。
1）水準(zhǔn)基點(diǎn)的設(shè)置
沉降觀測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)（或稱水準(zhǔn)點(diǎn)）在一般情況下，可以利用工程標(biāo)高定位時(shí)使用的水準(zhǔn)點(diǎn)作為沉降觀測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。如水準(zhǔn)點(diǎn)與觀測(cè)的距離過大，為保證觀測(cè)的精度，應(yīng)在建筑物或構(gòu)造物附近，另行埋設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。
建筑物和構(gòu)筑物沉降觀測(cè)的每一區(qū)域，必須有足夠數(shù)量的水準(zhǔn)點(diǎn)，按《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93）規(guī)定并不得少于3個(gè)。水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)考慮永久使用，埋設(shè)堅(jiān)固（不應(yīng)埋設(shè)在道路、倉(cāng)庫、河岸、新填土、將建設(shè)或堆料的地方以及受震動(dòng)影響的范圍內(nèi)），與被觀測(cè)的建筑物和構(gòu)筑物的間距為30～50m，水準(zhǔn)點(diǎn)帽頭宜用銅或不銹鋼制成，如用普通鋼代替，應(yīng)注意防銹。水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)須在基坑開挖前15天完成。
水準(zhǔn)基點(diǎn)可按實(shí)際要求，采用深埋式和淺埋式兩種，但每一觀測(cè)區(qū)域內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置一個(gè)深埋式水準(zhǔn)點(diǎn)。
2）沉降觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志
測(cè)定建筑物或構(gòu)筑物下沉的觀測(cè)點(diǎn)，可根據(jù)建筑物的特點(diǎn)采用各種不同的類型。觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志上部應(yīng)為突出的半球形或有明顯的突出之處，觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志本身應(yīng)牢固。沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)及時(shí)埋設(shè)，沉降觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志應(yīng)安設(shè)穩(wěn)定牢固，與柱身或墻保持一定距離，以保證能在標(biāo)志上部垂直置尺。
3）沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)有良好的通視條件
觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)按能全面查明建筑物和構(gòu)筑物基礎(chǔ)沉降的要求，由設(shè)計(jì)單位根據(jù)地基的工程地質(zhì)資料及建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)確定。
磚墻承重的各觀測(cè)點(diǎn)，一般可沿墻的長(zhǎng)度每隔8～12m設(shè)置一個(gè)，并應(yīng)設(shè)置在建筑物上。當(dāng)建筑物的寬度大于15m時(shí)，內(nèi)墻也應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。
框架式結(jié)構(gòu)的建筑物，應(yīng)在每一個(gè)樁基或部分樁基上安設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。具有浮筏基礎(chǔ)或箱式基礎(chǔ)的高層建筑，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿縱、橫軸和基礎(chǔ)（或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分）周邊設(shè)置。新建與原有建筑物的連接處兩邊，都應(yīng)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。煙囪、水塔、油罐及其他類似的構(gòu)筑物的觀測(cè)點(diǎn)，應(yīng)沿周邊對(duì)稱設(shè)置。
沉降觀測(cè)點(diǎn)具體布置位置，應(yīng)由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)確定。對(duì)設(shè)計(jì)未作規(guī)定而按有關(guān)規(guī)定需作沉降觀測(cè)的建筑或構(gòu)筑物，其沉降觀測(cè)點(diǎn)布置位置則由施工企業(yè)技術(shù)部門負(fù)責(zé)確定。
沉降觀測(cè)點(diǎn)平面布置圖的比例一般為1：100至1：500。所有觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)有編號(hào)，以便觀測(cè)記錄。
3觀測(cè)記錄
沉降觀測(cè)記錄的內(nèi)容為：工程名稱、不同觀測(cè)日期和不同工程狀態(tài)下根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量得出的每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)高程與其逐步沉降量的記錄。
1）沉降觀測(cè)的儀器及方法
沉降觀測(cè)宜采用精密水準(zhǔn)儀及銅水準(zhǔn)尺進(jìn)行，在缺乏上述儀器時(shí)，也可采用精密的工程水準(zhǔn)儀（帶有符合水準(zhǔn)器）和刻度精確的水準(zhǔn)尺進(jìn)行。觀察時(shí)應(yīng)使用固定的測(cè)量工具，人員也宜固定。每次觀察均需采用環(huán)形閉合方法或往返閉合方法當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行檢查。同一觀察點(diǎn)的兩次觀測(cè)差不得大于1mm，水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)采用閉合法進(jìn)行。
采用二等水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)符合±0.3√n（mm）的要求；
采用三等水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)符合±0.6√n（mm）的要求。
（n為水準(zhǔn)測(cè)量過程中水準(zhǔn)儀安設(shè)的次數(shù)）
2）沉降觀測(cè)的次數(shù)和時(shí)間
沉降觀測(cè)的次數(shù)和時(shí)間，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，一般第一次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)安設(shè)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。民用建筑每加高一層應(yīng)觀測(cè)一次，工業(yè)建筑應(yīng)在不同荷載階段分別進(jìn)行觀測(cè)；施工單位在施工期內(nèi)進(jìn)行的沉降觀測(cè)，不得少于4次。建筑物和構(gòu)筑物全部竣工后的觀測(cè)次數(shù)，第一年4次，第二年2次，第三年后每年1次，至下沉穩(wěn)定（由沉降與時(shí)間的關(guān)系曲線判定）為止。觀測(cè)期限一般為：砂土地基2年，粘性土地基5年，軟土地基10年。當(dāng)建筑物和構(gòu)筑物突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降或嚴(yán)重的裂縫時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行逐日或幾天1次的連續(xù)觀測(cè)，同時(shí)應(yīng)對(duì)裂縫進(jìn)行觀測(cè)。
建筑物的裂縫觀測(cè)，應(yīng)在裂縫上設(shè)置可靠的觀測(cè)標(biāo)志（如石膏條等），觀測(cè)后應(yīng)繪制詳圖，畫出裂縫的位置、形狀和尺寸，并注明日期和編號(hào)。必要時(shí)應(yīng)對(duì)裂縫照相。裂縫寬度可用刻度放大鏡觀測(cè)。
3）其他
觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)一欄內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的編號(hào)應(yīng)與沉降觀測(cè)示意圖中的編號(hào)一致。
工程狀態(tài)：
對(duì)一般民用建筑以某層樓面（或標(biāo)高）為狀態(tài)標(biāo)志；對(duì)工業(yè)建筑以不同荷載階段為狀態(tài)標(biāo)志。
每次沉降觀測(cè)，應(yīng)檢查每一次觀測(cè)用相鄰觀測(cè)點(diǎn)間的沉降量及累計(jì)沉降量。如果沉降過大或沉降不均勻，應(yīng)及時(shí)采取措施。
4資料整理
沉降觀測(cè)資料應(yīng)及時(shí)整理和妥善保存，作為該工程技術(shù)檔案的一部分。
（1）根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量得出的每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)和其逐次沉降量（沉降觀測(cè)成果表）。
（2）根據(jù)建筑物和構(gòu)筑物的平面圖繪制的觀測(cè)點(diǎn)的位置圖，根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果繪制的沉降量、地基荷載與延續(xù)時(shí)間三者的關(guān)系曲線圖（要求每一觀測(cè)點(diǎn)均應(yīng)繪制曲線圖）。
（3）計(jì)算出建筑物和構(gòu)筑物的平均沉降量、相對(duì)彎曲和相對(duì)傾斜值。
（4）水準(zhǔn)點(diǎn)的平面布置圖和構(gòu)造圖， 測(cè)量沉降的全部原始資料。
（5）根據(jù)上述內(nèi)容編寫的沉降觀測(cè)分析報(bào)告（其中應(yīng)附有工程地質(zhì)和工程設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要說明）。
5觀測(cè)要點(diǎn)
水準(zhǔn)基點(diǎn)的設(shè)置：基點(diǎn)設(shè)置以保證其穩(wěn)定可靠為原則，宜設(shè)置在基巖上，或設(shè)置在壓縮性較低的土層上。水準(zhǔn)基點(diǎn)的位置，宜靠近觀測(cè)對(duì)象，但必須在建筑物所產(chǎn)生的壓力影響范圍外。
觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置：觀測(cè)點(diǎn)的布置，應(yīng)能全面反映建筑的變形并結(jié)合地質(zhì)情況確定，數(shù)量不宜少于6個(gè)點(diǎn)。
測(cè)量宜采用精密水平儀及鋼水準(zhǔn)尺，對(duì)第一觀測(cè)對(duì)象宜固定測(cè)量工具和固定測(cè)時(shí)人員，觀測(cè)前應(yīng)嚴(yán)格校驗(yàn)儀器。
測(cè)量精度宜采用Ⅱ級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量，視線長(zhǎng)度宜為20～30m，視線高度不宜低于0.3m。
觀測(cè)時(shí)應(yīng)登記氣象資料，觀測(cè)次數(shù)和時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體建筑確定。在基坑較深時(shí)，可考慮開挖后的回彈觀測(cè)。
6觀測(cè)實(shí)施
工作基點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的布設(shè)
工作基點(diǎn)（以下簡(jiǎn)稱基點(diǎn)）是沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)工程的沉降施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立，而沉降施測(cè)方案應(yīng)根據(jù)工程的布局特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂。依據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，一般高層建筑物周圍要布設(shè)三個(gè)基點(diǎn)，且與建筑物相距50m至100m間的范圍為宜�；c(diǎn)可利用已有的、穩(wěn)定性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)，也可以在該區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)定、修建時(shí)間長(zhǎng)的建筑物上設(shè)置墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)。若區(qū)域內(nèi)不具備上述條件，則可按相應(yīng)要求，選在隱蔽性好且通視良好、確保安全的地方埋設(shè)基點(diǎn)。所布設(shè)的基點(diǎn)，在未確定其穩(wěn)定性前，嚴(yán)禁使用。因此，每次都要測(cè)定基點(diǎn)間的高差，以判定它們之間是否相對(duì)穩(wěn)定，并且基點(diǎn)要定期與遠(yuǎn)離建筑物的高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，以檢核其本身的穩(wěn)定性。
沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)依據(jù)建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件、樁形等因素綜合考慮，布設(shè)在最能敏感反映建筑物沉降變化的地點(diǎn)。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)段以及沉降裂縫的兩側(cè)。埋設(shè)時(shí)注意觀測(cè)點(diǎn)與建筑物的聯(lián)結(jié)要牢靠，使得觀測(cè)點(diǎn)的變化能真正反映建筑物的變化情況。并根據(jù)建筑物的平面設(shè)計(jì)圖紙繪制沉降觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖，以確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在工作點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間要建立固定的觀測(cè)路線，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)記樁，保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。
沉降觀測(cè)的周期及施測(cè)過程
沉降觀測(cè)的周期應(yīng)能反映出建筑物的沉降變形規(guī)律，建(構(gòu))筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行，否則沉降觀測(cè)得不到原始數(shù)據(jù)，從而使整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)結(jié)果。其他各階段的復(fù)測(cè)，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行，不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)，只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。一般認(rèn)為建筑在砂類土層上的建筑物，其沉降在施工期間已大部分完成，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(gè)沉降量的一部分，因而，沉降周期是變化的。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，在施工階段，觀測(cè)的頻率要大些，一般按3天、7天、15天確定觀測(cè)周期，或按層數(shù)、荷載的增加確定觀測(cè)周期，觀測(cè)周期具體應(yīng)視施工過程中地基與加荷而定。如暫時(shí)停工時(shí)，在停工時(shí)和重新開工時(shí)均應(yīng)各觀測(cè)一次，以便檢驗(yàn)停工期間建筑物沉降變化情況，為重新開工后沉降觀測(cè)的方式、次數(shù)是否應(yīng)調(diào)整作判斷依據(jù)。在竣工后，觀測(cè)的頻率可以少些，視地基土類型和沉降速度的大小而定，一般有一個(gè)月、兩個(gè)月、三個(gè)月、半年與一年等不同周期。沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時(shí)間關(guān)系
曲線判定。對(duì)重點(diǎn)觀測(cè)和科研項(xiàng)目工程，若最后三個(gè)周期觀測(cè)中每周期的沉降量不大于2倍的測(cè)量中誤差，可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。一般工程的沉降觀測(cè)，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可認(rèn)為進(jìn)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。
根據(jù)編制的沉降施測(cè)方案及確定的觀測(cè)周期，首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑物有一層或數(shù)層地下結(jié)構(gòu)，首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(chǔ)開始，在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(臨時(shí)的)，待臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好，方可進(jìn)行首次觀測(cè)。首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，施測(cè)時(shí)一般用N2級(jí)精密水準(zhǔn)儀，并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次，比較觀測(cè)結(jié)果，若同一觀測(cè)點(diǎn)間的高差不超過±0.5mm時(shí)，我們即可認(rèn)為首次觀測(cè)的數(shù)據(jù)是可靠的。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測(cè)，直到+0.00再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)(為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于+500mm)，然后每施工一層就復(fù)測(cè)一次，直至竣工。
在施工打樁、基坑開挖以及基礎(chǔ)完工后，上部不斷加層的階段進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)，必須記載每次觀測(cè)的施工進(jìn)度、增加荷載量、倉(cāng)庫進(jìn)（出）貨噸位、建筑物傾斜裂縫等各種影響沉降變化和異常的情況。每周觀測(cè)后，應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理，計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出現(xiàn)變化量異常時(shí)，應(yīng)立即通知委托方，為其采取防患措施提供依據(jù)，同時(shí)適當(dāng)增加觀測(cè)次數(shù)。
另者，不同周期的觀測(cè)應(yīng)遵循“五定”原則。所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、基點(diǎn)和被觀測(cè)物上沉降觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測(cè)人員要穩(wěn)定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本上要一致；觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上能保證盡量減少觀測(cè)誤差的主觀不確定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性；能保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)結(jié)果的可比性一致，使所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)。
[1]7精度要求
根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。在沒有特別要求的情況下，在一般性的高層建構(gòu)筑物施工過程中，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法就能滿足沉降觀測(cè)的要求。各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：
第一，往返較差、附和或環(huán)線閉合差：△h=∑a-∑b≤1.0，n表示測(cè)站數(shù)；
第二，前后視距≤30m；
第三，前后視距差≤1.0m；
第四，前后視距累積差≤3.0m；
第五，沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差：≤1.0mm。
