建筑沉降监测技术应用研究

周永宁

摘要：近年来，在城市化进程逐步推进的过程中，建筑层出不穷，沉降监测对建筑建设的稳定性和安全性有着重要影响。但从实际情况来看，在沉降监测技术的应用方面依然存在着诸多不利因素。基于此，有必要对其展开更为深入的探究，掌握规范化使用沉降监测技术的流程，为提升建筑的建设效果奠定坚实的基础。

关键词：建筑物；沉降监测；监测技术

1.建筑沉降原因分析

通常情况下，建筑物的沉降均是受到地基变化的影响，在重力牵引作用下，地基便会产生向下的位移。影响建筑沉降的因素包括自然因素和人为因素两种，强化开展控制工作可以起到减少损失的作用。

第一，自然因素即外部因素，主要是指地下水位、土层地质等自然条件的变化，在不同程度上会对地基的稳定性造成影响，一旦出现不符合建筑建设标准的情况便会导致建筑物出现地基沉降。第二，人为因素即主观因素，其中的基础埋置深度、设计风格以及建设类型等，同样会使建筑面临沉降问题。同时，施工标准要求也是比较重要的影响因素，具体包括楼层高度、结构类型以及负荷大小等。

2.沉降监测概述

2.1基点与监测点布设

在沉降监测过程中，应结合工程沉降施测方案及有关要求布设基点，沉降施测方案的制订，通常是结合工程布局特征及施工环境来完成。按照以往的工程经验，在建筑物附近通常要构建3个基点，并与建筑物保持50～100m的距离。在进行基点布设时，可借助已有的埋石点，或基于该区域中建设时间比较长、具有良好稳定性的建筑物构建墙角水准点。如果区域内不具备以上条件，应根据相关标准，在具备良好隐蔽性及通视性的区域构建基点。对于布设的基点，应测定各基点之间的高差，以保证稳定性良好，在未明确其稳定性之前避免应用。

2.2沉降监测适用范围

建筑工程在出现下述情况时需结合施工及科研标准开展沉降监测：关键的建筑物；超过20层的建筑物；造型复杂且楼层数达到14层的建筑物；对地基变形要求较高的建筑物；单桩承受荷载超过400kN的建筑物。

2.3监测要点

第一，在设置基点的过程中，应确保其足够稳定，建议在基岩上进行。建设区域应与监测对象保持较近的距离，并确保设置在对建筑物影响不大的区域内。第二，设置监测点时，需确保能够充分体现建筑的变形情况，明确地质状况，数量建议在6个左右。第三，在测量过程中，应借助精密水平仪来完成，对于第一监测对象，最好固定测量工具，并在开展监测工作之前校验相关仪器。从测量精度，建议借助二等水准测量，要求视线长度与宽度分别为20～30m以及0.3m以上。第四，在监测过程中，需登记气象资料，要求结合实际建筑情况设置监测次数及时间。若基坑深度比较深，则需重视开挖完成的回弹监测。

2.4监测内容

第一，沉降监测的仪器和方法。沉降监测主要借助精密水准仪完成，若缺少仪器，也可借助高精度水准尺。监测过程中，应采用环形闭合法开展检查，相同监测点的监测差值应小于1mm。第二，监测次数及时间。通常第一次监测需在监测点稳定后开展。对于民用建筑，建筑物每建设1层，就要实施一次监测。对于工业建筑来说，在所有荷载阶段都要开展监测。在实际施工中，至少应开展4次沉降监测。建议竣工后第一年开展4次监测，之后每隔一年开展2次监测，持续至下沉变化逐渐稳定。

3.建筑物沉降自动化监测

某市医院建设项目的科学教研、行政综合楼及北侧与门诊楼相连的连廊进行建筑隔震加固技术墙柱托换抗震加固施工，为保证建筑物的安全施工，对施工期间的建筑物进行沉降观测。

3.1基准点布设

基准点是测定观测点沉降的基础。除考虑到基准点稳定性、长期性、使用方便的特点之外，基准点必须选择在建筑物基础压力扩散影响之外的区域，即沉陷区之外进行布设。结合本工程的具体情况，项目在该市医院建设工程施工区外设置一个基准点，采用一个磁致伸缩静力水准仪安装于稳定建筑物的柱体上作为监测基准点。

3.2变形监测点的设置

为监测建筑物变形情况，项目参照设计图纸确定出具体能反映出建筑物变形特征、便于观测的监测点位置。在实际安装过程中，沉降监测点要符合各施工阶段的观测要求，要特别注意装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖观测点的情况。设备的安装应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、天然气管等有碍设标志及观测的障碍物，设备安装完毕后施工方应全力配合变形监测，并对变形监测点加以保护，严禁碰撞和人员踩踏，以保持变形监测的数据的连续和稳定。

3.3建筑物沉降成果的分析报告

建筑物的沉降观测自2021年8月7日6时开始，至2021年11月27日19时。沉降观测数据采用磁致伸缩式静力水准仪自动采集。本示例数据分析选取每个观测周期晚七点所采集的数据进行数据分析。以下数据（表1、表2）为此次监测的相关数据。

表1沉降量统计数据表

表2最后一期沉降数据统计表

根据沉降数据分析表明，从数据采集11月27日，累计沉降量最大的为4.950mm(CJ10,18期)，最大累计沉降速度:0.044mm/d(CJ10,18期)，平均累计沉降速度0.030mm/d;最后一期最大沉降量一0.310mm(CJ8，第18期)，最后一期最大沉降速度一0.044mm/d(CJ8，第18期)，最后一期平均沉降速度-0.015mm/d。建筑物最后100天，沉降速率小于0.01-0.04mm/d，可认为建筑物目前处于稳定状态。

4.监测保障措施

4.1监测质量保障

在建筑沉降监测中所使用的仪器设备均应符合相关规定，只有在确认合格之后才能正式应用在监测施工中。正式进入监测环节前，相关人员需要全面开展对于各种仪器设备的校验工作，以免因设备故障造成最终结果出现误差；在人员组织层面，单位应确保监测人员持证上岗，并具有一定的经验。

在监测过程中，需要保障设备与方法选择的适配性，以保障最终的监测结果具有参考价值；对于施测人员的安排应尽可能固定，不应随意更换；同时，需要妥善记录好原始数据，并加大对于监测结果的审核力度，确保其能够充分满足可靠性、完整性以及真实性等要求。另外，应定期将监测结果报送给监理工程师，若结果未能维持在预警值范围内，应第一时间反馈给监理人员。

4.2监测安全保障

在正式开展沉降监测工作前，相关人员需要从项目自身特点出发编制施工方案，并在后续施工中严格执行，严禁出现随意变更的现象，若有变更的需求则应进行报批[6]。沉降监测的相关工作人员应全面落实操作规程和规章制度中有关安全性的要求，不断分析当前所处的作业环境，并积极探寻其中存在的危险因素，进而能够及时采取安全防范措施以及应急手段。

另外，工作人员需要结合经验分析可能面临的风险点，针对风险产生的原因和具体表现采取科学有效的应对措施，为监测结果的准确性和监测过程的安全性提供充分的保障，确保后续各项工作的高质量开展。针对特种作业人员，应确保持证上岗，从源头上杜绝安全事故；在实际实施阶段还应佩戴好安全带和安全帽等防护用具。

结束语

强化开展沉降监测工作，能够有效提升建筑的施工成效，对于工程后续顺利投入使用有着积极的促进作用。因此，相关人员应加强对沉降监测的重视，切实掌握各个技术要点，确保各项数据信息的准确性与合理性，充分发挥出数据的参考价值，从而实现建筑经济效益和社会效益的综合提升。

参考文献

[1]陈昊,陈树茂,刘浩,高晓刚.沉降自动监测与调控室内模拟试验装置研发[J].施工技术,2020,49(21):91-93.

[2]何厚学.银西高速铁路路基沉降监测数据的预处理与预测方法研究[D].兰州交通大学,2020.

[3]李壮,张烨,陈根全,王月香.某基坑工程监测控制分析研究[J].天津建设科技,2020,30(04):65-67+77.