高层建筑沉降观测的规范要求.doc

变形控制测量
5.1 一般规定
5.1.1 各类沉降观测的等级和精度要求，应视工程的规模、性质及沉降量的大小及速度进行设计而确定。同一测区或同一建筑物随着沉降量和速度的变化，可以采用不同的观测精度。
5.1.2 布置和埋设沉降观测点（变形点）时，应考虑观测方便、易于保存、稳固和美观。
5.1.3 沉降观测宜采用几何水准测量方法，也可采用静力水准测量方法。
5.1.4 观测记录和成果应清晰完整、准确无误，并符合本规程9.1节的规定。每一周期观测完后，可提供周期或阶段性成果。整个工程结束后，应提供综合性成果资料。
5.1.5 对于深基础建筑或高层、超高层建筑，沉降观测应从基础施工开始，以获取基础和主体荷载的全部沉降量（该建筑的总沉降量）。
5.5 建筑物沉降观测
5.5.1 建筑物沉降观测应测定建筑物及地基的沉降量、沉降差及沉降速度并计算基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜。
5.5.2 沉降观测点的布设应能全面反映建筑物及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点。点位宜选设在下列位置：
　　1 建筑物的四角、大转角处及沿外墙每10～15m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。
　　3 建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处。
　　4 宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，在承重内隔墙中部设内墙点，在室内地面中心及四周设地面点。
　　5 邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处。
　　6 框架结构建筑物的每个或部分柱基上或沿纵横轴线设点。
　　7 片筏基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置。
　　8 重型设备基础和动力设置基础的四角、基础型式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧。
　　9 电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸建筑物，沿周边在与基础轴线相交的对称位置上布点，点数不少于4个。
5.5.3 沉降观测的标志可根据不同的建筑结构类型和建筑材料，采用墙（柱）标志、基础标志和隐蔽式标志等形式。各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点，并涂上防腐剂。标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。隐蔽式沉降观测点标志的型式可按本规程附录D规定执行。当应用静力水准测量方法进行沉降观测，观测标志的型式及其埋设，应根据采用的静力水准仪的型号、结构、读数方式以及现场条件确定。标志的规格尺寸设计，应符合仪器安置的要求。
5.5.4 沉降观测点的施测精度应按本规程第3.0.4条的规定确定。未包括在水准线路上的观测点，应以所选定的测站高差中误差作为精度要求施测。
5.5.5 沉降观测的周期和观测时间应按下列要求并结合实际情况确定：
　　1 建筑物施工阶段的观测，应随施工进度及时进行。一般建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定，民用建筑可每加高1～5层观测一次，工业建筑可按不同施工阶段（如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等）分别进行观测。如建筑物均匀增高，应至少在增加荷载的25%、50%、75%和100%时各测一次。施工过程中如暂停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间可每隔2～3个月观测一次。
　　2 建筑物使用阶段的观测次数，应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外，可在第一年观测3～4次，第二年观测2～3次，第三年后每年1次，直至稳定为止。
　　3 在观测过程中，如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或几天一次的连续观测。
　　4 沉降是否进入稳定阶段应由沉降量与时间关系曲线判定。对一级工程，若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于倍测量中误差可认为已进入稳定阶段。对其它等级观测工程，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d可认为已进入稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。
5.5.6 沉降观测点的观测方法和技术要求应符合下列规定：
　　1 对二级、三级观测点，除建筑物转角点、交接点、分界点等主要变形特征点外，可允许使用间视法进行观测，但视线长度不得大于相应等级规定的长度。
　　2 观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。
　　3 每次观测应记载施工进度、增加荷载量、仓库进货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。
5.5.7 每周期观测后，应及时对观测资料进行整理，计算观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。根据需要，可按下列公式计算变形特征值：
　　1 基础倾斜α：
　　　　　　　　　　　　（5.5.7-1）
式中　　si—基础倾斜方向端点i的沉降量（mm）；
　　　　sj—基础倾斜方向端点j的沉降量（mm）；
　　　　L—基础两端点（i, j）间的距离（mm）。
　　2 基础局部倾斜α：
　　按（5.5.7-1）式计算。但此时，取砌体承重结构沿纵墙6～10m内基础上两观测点（i，j）的沉降量为si、sj，两点（i，j）间的距离为L。
　　3 基础相对弯曲fc：
　　　　　　　　　（5.5.7-２）
式中　　sk—基础中点k的沉降量（mm）；
　　　　si、sj—基础端点i、j的沉降量（mm）；
　　　　L—i与j点间的距离（mm）。
　　注：弯曲量以向上凸起为正，反之为负。
　　4 柱基间吊车轨道等构件的倾斜：
　　按（5.5.7-1）式计算。
5.5.8 观测工作结束后，应提交下列成果：
　　1 沉降观测成果表。
　　2 沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图。
　　3 u-t-s（沉降速度－时间－沉降量）曲线图。
　　4 p-t-s（荷载－时间－沉降量）曲线图（可视需要提交）。
　　5 建筑物等沉降曲线图（见附录E）。
　　6 沉降观测分析报告。

沉降观测的具体步骤
　　本工程沉降观测采用闭合圈法按一等水准测量要求进行，DS使用级精密水准仪或自动安平水准仪和铟钢水准尺。
　　建筑物四周至少留出3m的场地，便于闭合圈法沉降观测，观测前通知工程处和施工现场负责人，事先清理好现场，确保视线、场地畅通，安排好测量跑尺人员。
　　本工程结构施工阶段，做到每施工一层结构层次即进行一次沉降观察，沉降观测时间为砼浇筑结束后一天，不上荷载的情况下进行，中间停、复工各观测一次，以后每3个月观测一次，建筑物竣工验收前观测一次。特殊情况如发现严重裂缝，沉降速率增大，沉降差较大等，亦相应增加观测次数，并整理出资料由主管工程师审核，及时提交给业主。使用阶段每半年一次，共两次，以后每年一次，预计观测五年或直到沉降稳定，使用阶段预计共测6次，由建设单位负责观测，施工阶段的观测费用，按勘察设计文件规定，由业主负责，施工企业在提交成果时，向业主按专项收取费用。
　　观测成果管理
　　本工程沉降观测应有专用外业手薄、记录表和建筑物平面图及观测点布置图等，并根据沉降观测成果绘制沉降分布图，沉降量与时间关系曲线图，最后计算整个建筑物的平均沉降量和相对沉降差，每季提供给业主一份资料。工程沉降观测资料，由专人整理，当每次观测一周后，提交工程技术科和工程队各一份，最终将系统观测资料作为工程技术资料的一部分存档，并交建设单位一份。
　　基准点和观测点的保护
　　经常检查基准点和观测点有无变动，并防止砂浆落在观测头上，将观测点按观测平面图相应的编上号，每次观测后旋下观测头集中保管，下次观测时再按编号旋上观测头，注意防止柱上槽口被杂物堵塞或被现场材料挡住，还要采取一定的措施防止碰撞观测点头的螺牙铁管口，详见图《水准点埋置及观测头构造图》。
　　设置基准的原则是合理埋设，观测方便，并能保证水准点的稳定，基准点的埋设数量不少于三个，距离观测点30-50m，基准点的设置应在基坑挖土前15天完成，基准点必须加盖保护，在观测平面中，基准点位置应明确标注。
　　观测点的设置，依据图纸设计要求。详见附图《沉降观测点平面图》。
　　观测点的设置采用预埋螺牙铁管，使用活动观测头，便于装拆。
　　装修前先旋下观测头，在柱装修材料上留孔并预埋套管，装修完再旋上观测头，观测头就朝外，便于观测。
注明细节： 沉降观测方案
一、 建筑物沉降观测点的布设
个，分别在 3、5、10、12×B 轴，1、16×D 轴，1×E 轴，20×F 轴，3、5、10、12×H
轴，J 轴×8 轴。
首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求
非常高，施测时一般用N2 或N3 级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程
应在同期观测两次后决定。
随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十0．00 再按规
定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500mm)。然后每施工一层
就复测一次，直至竣工。沉降观测点平面布置图详见图
五、 沉降观测中注意事项
沉降观测应采用附合线路或闭合线路，做到定机、定人、定路线。测施前仪
器必须经过检验，符合要求后方可使用。 
沉降观测的前后视距应尽可能相等，仪器到水准尺的距离不得大于 30m。
测施中，前后视必须采用同一根水准尺。观测时，水准尺应和地面垂直，不
得歪斜。
在同一测站上观测各观测点时，当读完所有观测点的读数后应回测后视点，
两次同一后视点的读数差不得超过±1mm。
沉降观测的次数与频率应根据上部结构的作用荷载和作用时间，一般在施工
阶段每上一层结构，观测一次，一直到结构封顶。装饰施工完毕观测一次，移交
业主前观测一次。
观测的结果应及时整理成成果资料，及时通报业主或现场监理工程师，工程 
M 
竣工后，应将成果资料整理归档。
请结合《建筑地基基础设计规范》与《建筑变形测量规范》进行查看。
一、沉降观测的基本要求
1、仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建（构）筑物在不断加荷下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。
作业人员必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行平差计算，按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2、观测时间的要求
建（构）筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期，一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如：30天/次)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
3、观测点的要求
为了能够反映出建（构）筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15-30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。
4、沉降观测自始至终要遵循“五定”原则
“五定”即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
5、施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3-6个月后重新对所用仪器、设备进行检校。
在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。
6、沉降观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在无特殊要求情况下，一般高层建（构）筑物采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。
7、沉降观测成果整理及计算要求
原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，按照依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。
二、具体施测程序及步骤
1、建立水准控制网
根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据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：(1)一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，其间距不大于100米；(2)在场区内任何地方架设仪器至少后视到2个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；(3)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)，根据工程特点，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、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点布点图，确定沉降观测点的位置。在控制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。
3、沉降观测
根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点设置稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，进行首次观测。
首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。
随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测直到十0．00，再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500mm)。然后每施工一层就复测一次，直至竣工。
4、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值，从而确定出沉降量。
5、统计表汇总
(1)根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。
(2)绘制各观测点的下沉曲线。首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。
将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。
(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图，可预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时反馈有关主管部门，正确地指导施工。特别在沉陷性较大的地基上对重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
对沉降观测的成果分析，还可找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图纸。
6．观测中的注意事项：严格按测量规范的要求施测；前后视观测最好用同一水平尺；各次观测必须按照固定的观测路线进行；观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致；成像清晰、稳定时再读数；随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成；在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动；将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。