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【摘要】随着高层建筑施工要求的逐渐提高，研究其沉降观测技术凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了高层建筑施工中沉降观测需满足的基本要求。在探讨沉降观测的程序及步骤的同时，研究了沉降观测技术存在的问题。
【关键词】高层建筑；施工；沉降观测技术；应用
一、前言
作为高层建筑施工中的一方面重要工作，沉降观测技术在近期得到了长足的发展。该项课题的研究，将会更好地提升沉降观测技术的应用效果，从而保证高层建筑施工的可靠性。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述
随着经济社会高速发展，现建成与在建的高层建筑的数量已达60余栋。高层建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中，应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。
建筑物沉降的原因有合理变形：建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物发生变形，这种变形一般小于允许变形值，随着时间的推移而趋于稳定；施工误差变形：由于施工误差而造在荷载分布和预计分布不符，从而造成建筑物变形，这种变形对局部来讲一般很小；基础变形：由于建筑物的重量，使基础上的土壤被压实，引起建筑物沉降。
三、高层建筑施工中沉降观测需满足的基本要求
1.沉降观测仪器设备方面的要求
沉降观测的参数需要反映高层建筑在负荷增加时的沉降情况，因此对沉降观测数据的精度要求较高。依据高层建筑建设施工的要求，测量误差需要控制在建筑物结构变形值1/20～1/10以内，在观测中需要使用DS1或者DS0.05级的精密水准仪，以满足对观测精度的要求。
2.沉降观测人员素质方面的要求
观测人员需要有精深的专业知识和熟练的操作技能，熟悉仪器设备的构造、操作方法、操作流程和测量理论，可以针对不同工程和具体施工情况，选择合适的观测方法和观测程序。对于在观测过程中出现的实际问题，观测人员可以客观科学的分析其原因，及时采取平差计算，以保障观测任务顺利的完成。
3.沉降观测时间方面的要求
高层建筑沉降观测对时间的要求和限制也非常严格，尤其是首次观测的时间更是尤为关键，其关系到原始数据的准确性和可靠性，对观测结果有着直接的影响。其他不同阶段的观测也要随着工程施工而进行，不能出现漏测或者补测的情况。两次观测时间的间隔为一个周期，高层建筑施工中常以建筑物升高一层的时间作为观测周期进行观测，或者依据统一的时间段作为观测周期，如工程每建设施工30天为一观测周期。
4.沉降观测位置方面的要求
沉降观测对于观测位置的要求也很高，既要能准确反映高层建筑的沉降情况，又要易于观测工作的实施。观测人员在高层建筑设置的观测位置纵向和横向要相互对称，彼此之间间距约在15～30m之间，均匀分布于高层建筑周围。在选择沉降观测位置的时候，观测人员要结合工程施工情况，切不可使观测位置因施工被破坏或者被掩盖。
四、高层建筑沉降观测的程序及步骤
1.建立水准控制网
按照工程的特性布局、现场的环境条件拟定测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）按照工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：一般的高层建（构）筑物周围要设置3个以上水准点，其间距不宜大于100米。在场区内任何地方架设仪器至少能后视2个水准点，而且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（大于1.5米），按照工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。
2.设置沉降观测点
沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特点的点位，砌筑小阴井加以维护，应该选在下列位置：1.建筑物的四角、大转角及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上；2.高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧，不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧，人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处；3.宽度大于或等于15米，或宽度小于15米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔（纵）墙设内墙点，以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处；4.筏基、箱基的四角和中部位置处；5.多层砌体房屋纵墙间距6～10米横墙对应墙端处；6.框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上，以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处。
3.建立固定的观测路线
由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测布点图，确定沉降观测点的位置。在工作基点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
4.沉降观测
埋设好沉降观测点后进行观测时，检查其稳固后，进行首次观测。首次观测的沉降点高程精度要求较高，一般采用S02或S05级别的精密水准仪来进行测量，并且要求同期观测两次取其平均值。具体的观测过程中，地基沉降埋设临时点位观测到±0，建筑主体沉降埋设永久观测点，根据高层建筑的层数，每施工2-5层观测一次，直至竣工。将测量的各次数据整理检查无误后，进行数据平差计算，求出每个观测点的数据，计算出每次观测的本次沉降量及累计沉降量。此外，应根据各观测周期的累计沉降量，以下半部沉降量、上半部荷载值（楼层）为纵坐标，时间为横坐标，绘制时间-荷载-沉降量曲线图，有利于工作人员更好的对高层建筑的荷载和沉降量进行剖析，为建筑施工提供指引。
五、施工中沉降观测技术存在的问题
1.沉降观测结果存在浮动现象，无法控制
无论哪一类的建筑施工，都要对地表进行开挖。地面的表层被开挖以后就会改变地面原有的形态，使得土地变得松散。如果在接下来的施工中不回填泥土并压实，就无法使建筑地面下的泥土恢复到开挖前的密实形态。同时，随着工程施工进度的不断进展，建筑物的高度和地表的荷载不断地增加，加大了对地基的压力。使得地基土慢慢地被压缩，这样就给建筑物的沉降创造了条件。由于施工时各种施工设备都会对地下产生振动效应，会对地基土产生一定的影响，也会导致它松散不密实。
2.沉降量与下沉曲線的变化
在观测沉降量及下沉曲线时，发现下沉曲线并不是保持正方向或者反方向变动时，常常会出现如下一些现象：曲线可能会从中间的某一点逐渐回升或者在中间某点突然回升；在首次观测后，下沉曲线可能会出现回升现象；曲线有时会出现波浪起伏现象。这些现象的存在说明，一些人为或者非人为因素影响了对建筑物的沉降观测结果。
六、结束语
通过对高层建筑施工中沉降观测技术应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的应用有赖于对多项优势因素的利用，有关人员应该从高层建筑施工的客观实际出发，充分比对有力条件，研究制定最为符合实际的沉降观测技术实施方案。
参考文献：
[1] 陈柏林.高层建筑施工中沉降观测技术应用[J].建设科技.2011（01）：89-90.
[2] 秦效华.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].科技创新导报.2011（24）：29-30.
[3] 刘培拴.高层建筑施工中对沉降观测技术的有效应用分析[J].中华民居（下旬刊）.2013（12）：345-346.
【关键词】高层建筑；施工；沉降观测技术；应用
一、前言
作为高层建筑施工中的一方面重要工作，沉降观测技术在近期得到了长足的发展。该项课题的研究，将会更好地提升沉降观测技术的应用效果，从而保证高层建筑施工的可靠性。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述
随着经济社会高速发展，现建成与在建的高层建筑的数量已达60余栋。高层建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中，应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。
建筑物沉降的原因有合理变形：建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物发生变形，这种变形一般小于允许变形值，随着时间的推移而趋于稳定；施工误差变形：由于施工误差而造在荷载分布和预计分布不符，从而造成建筑物变形，这种变形对局部来讲一般很小；基础变形：由于建筑物的重量，使基础上的土壤被压实，引起建筑物沉降。
三、高层建筑施工中沉降观测需满足的基本要求
1.沉降观测仪器设备方面的要求
沉降观测的参数需要反映高层建筑在负荷增加时的沉降情况，因此对沉降观测数据的精度要求较高。依据高层建筑建设施工的要求，测量误差需要控制在建筑物结构变形值1/20～1/10以内，在观测中需要使用DS1或者DS0.05级的精密水准仪，以满足对观测精度的要求。
2.沉降观测人员素质方面的要求
观测人员需要有精深的专业知识和熟练的操作技能，熟悉仪器设备的构造、操作方法、操作流程和测量理论，可以针对不同工程和具体施工情况，选择合适的观测方法和观测程序。对于在观测过程中出现的实际问题，观测人员可以客观科学的分析其原因，及时采取平差计算，以保障观测任务顺利的完成。
3.沉降观测时间方面的要求
高层建筑沉降观测对时间的要求和限制也非常严格，尤其是首次观测的时间更是尤为关键，其关系到原始数据的准确性和可靠性，对观测结果有着直接的影响。其他不同阶段的观测也要随着工程施工而进行，不能出现漏测或者补测的情况。两次观测时间的间隔为一个周期，高层建筑施工中常以建筑物升高一层的时间作为观测周期进行观测，或者依据统一的时间段作为观测周期，如工程每建设施工30天为一观测周期。
4.沉降观测位置方面的要求
沉降观测对于观测位置的要求也很高，既要能准确反映高层建筑的沉降情况，又要易于观测工作的实施。观测人员在高层建筑设置的观测位置纵向和横向要相互对称，彼此之间间距约在15～30m之间，均匀分布于高层建筑周围。在选择沉降观测位置的时候，观测人员要结合工程施工情况，切不可使观测位置因施工被破坏或者被掩盖。
四、高层建筑沉降观测的程序及步骤
1.建立水准控制网
按照工程的特性布局、现场的环境条件拟定测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）按照工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：一般的高层建（构）筑物周围要设置3个以上水准点，其间距不宜大于100米。在场区内任何地方架设仪器至少能后视2个水准点，而且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（大于1.5米），按照工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。
2.设置沉降观测点
沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特点的点位，砌筑小阴井加以维护，应该选在下列位置：1.建筑物的四角、大转角及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上；2.高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧，不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧，人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处；3.宽度大于或等于15米，或宽度小于15米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔（纵）墙设内墙点，以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处；4.筏基、箱基的四角和中部位置处；5.多层砌体房屋纵墙间距6～10米横墙对应墙端处；6.框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上，以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处。
3.建立固定的观测路线
由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测布点图，确定沉降观测点的位置。在工作基点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
4.沉降观测
埋设好沉降观测点后进行观测时，检查其稳固后，进行首次观测。首次观测的沉降点高程精度要求较高，一般采用S02或S05级别的精密水准仪来进行测量，并且要求同期观测两次取其平均值。具体的观测过程中，地基沉降埋设临时点位观测到±0，建筑主体沉降埋设永久观测点，根据高层建筑的层数，每施工2-5层观测一次，直至竣工。将测量的各次数据整理检查无误后，进行数据平差计算，求出每个观测点的数据，计算出每次观测的本次沉降量及累计沉降量。此外，应根据各观测周期的累计沉降量，以下半部沉降量、上半部荷载值（楼层）为纵坐标，时间为横坐标，绘制时间-荷载-沉降量曲线图，有利于工作人员更好的对高层建筑的荷载和沉降量进行剖析，为建筑施工提供指引。
五、施工中沉降观测技术存在的问题
1.沉降观测结果存在浮动现象，无法控制
无论哪一类的建筑施工，都要对地表进行开挖。地面的表层被开挖以后就会改变地面原有的形态，使得土地变得松散。如果在接下来的施工中不回填泥土并压实，就无法使建筑地面下的泥土恢复到开挖前的密实形态。同时，随着工程施工进度的不断进展，建筑物的高度和地表的荷载不断地增加，加大了对地基的压力。使得地基土慢慢地被压缩，这样就给建筑物的沉降创造了条件。由于施工时各种施工设备都会对地下产生振动效应，会对地基土产生一定的影响，也会导致它松散不密实。
2.沉降量与下沉曲線的变化
在观测沉降量及下沉曲线时，发现下沉曲线并不是保持正方向或者反方向变动时，常常会出现如下一些现象：曲线可能会从中间的某一点逐渐回升或者在中间某点突然回升；在首次观测后，下沉曲线可能会出现回升现象；曲线有时会出现波浪起伏现象。这些现象的存在说明，一些人为或者非人为因素影响了对建筑物的沉降观测结果。
六、结束语
通过对高层建筑施工中沉降观测技术应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的应用有赖于对多项优势因素的利用，有关人员应该从高层建筑施工的客观实际出发，充分比对有力条件，研究制定最为符合实际的沉降观测技术实施方案。
参考文献：
[1] 陈柏林.高层建筑施工中沉降观测技术应用[J].建设科技.2011（01）：89-90.
[2] 秦效华.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].科技创新导报.2011（24）：29-30.
[3] 刘培拴.高层建筑施工中对沉降观测技术的有效应用分析[J].中华民居（下旬刊）.2013（12）：345-346.