学文网摘 要：工程结构物在施工过程和施工后由于其改变了建筑地基的应力状态，地基的变形不可避免。沉降监测应贯穿整个工程的全过程，在沉降监测时应注意沉降监测的标志、数据处理、测点布设、监测周期等。
关键词：建筑物；沉降监测；监测周期
中***分类号：TU113文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）03-0299-02
建筑物本身及其基础也由于地基的变形及其外部荷载与内部应力的作用而产生变形。对于基础而言，主要监测内容是均匀沉降和不均匀沉降。
1 变形监测的项目
（1） 建筑物的沉降监测：建筑物的沉降是地基、基础和上层结构共同作用的结果；
（2） 建筑物水平位移监测：指建筑物整体平面移动，其原因主要是基础受到水平各力的影响，如基础处于滑坡地带或受地震影响；
（3） 建筑物倾斜监测：主要针对高大建筑物。监测目的是验证地基沉降的差异和监测建筑物的安全；
（4） 建筑物裂缝监测：当建筑物基础局部产生不均匀沉降时，其墙体往往出现裂缝，系统地进行裂缝变化监测。根据裂缝监测和沉降监测资料，来分析变形特征和原因，采取措施，保证建筑物的安全；
（5） 建筑物挠度监测：这是测定建筑物受力后的弯曲变形程度，对于平置的构件，在两端及中间设置沉降点进行沉降监测，根据测得某时间段内这三点的沉降量，计算其挠度；对于直立的构件，要设置上、中、下三个位移监测点，进行位移监测，利用三点的位移量可算出其挠度。
2 影响沉降的原因
（1）荷载影响：随着荷重的逐渐增加，土层被逐渐压缩，地基下沉，因而引起建筑物的沉降；
（2）地下水的影响：地下水的升降对建筑物的沉降有较大影响；
（3）地震影响：地震之后会出现大面积的地面升降现象；
（4）地下开采的影响：由于地下开采，地面下沉降现象比较严重，例如焦作市由于地下采煤造成个别地区地表下沉达2米之多；
（5）打桩、降水、基坑开挖、对建筑物附近的附加荷重等对建筑物沉降也有影响。
3 沉降监测注意事项
（1） 建筑物的沉降速度主要取决于地基土的孔隙中排出空气和水的速度。砂及其它粗粒土在施工期间，随着基础上应力的增加，沉降速度很大，年沉降量达20-70mm，以后逐渐放慢，建成3-4年后趋于平稳，而饱水的粘土层沉降完成的较慢，达到稳定时间较长，施工期间沉降量约占最终沉降量的25%；
（2） 沉降监测工作一般在基础施工完毕后或基础垫层浇灌后开始，一直到沉降稳定为止，都要定期进行监测；（3） 必须妥善布置水准点和沉降监测点；
（4） 平时依次监测的记录要妥善保管，并每次外出工作后应立即进行内业整理，填入沉降量对比一览表以备平时使用；
（5） 对各周期观测过程中发现的点位变动迹象、地质地貌异常。 附近建筑物基础和墙体裂缝等情况应做好记录，并画出草***，以备分析评价之用；
（6） 监测时，必须连续进行，全部测点需连续一次完成；
（7） 沉降监测的路线、测站点、立尺点尽量固定，使往返测或复测能在同一路线上进行；
（8） 不同周期监测应固定所使用的仪器、标尺、并尽可能由同一监测员进行相应测段的监测；
（9） 在沉降量较大的地区，应在短时间内完成一个闭合环的监测，以确保监测数据的可靠。在建筑物施工或安装重型设备期间以及仓库进货的阶段进行沉降监测时，必须将监测时的情况（如施工进度，进货数量，分布情况等）详细记录在附注栏内，以便计算各相应阶段作用在地基上的压力。
4 沉降监测的标志
沉降监测的标志是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（用于宾馆等高级建筑物）等。各类标志的立尺部位加工成半球型或有明显的突出点。并涂上防腐剂。标志的埋设位置应避开雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电器开关等有碍设计与观测的障碍物。并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。一般墙、柱上的沉降监测点可按***所示形式设置。
5 数据处理
按照水准测量的规范要求，通常将量测路线布设成闭合路线，并计算其闭合点，其目的是为了检查测量数据中是否存在错误或大的累积误差。另外，若闭合差不超限，则将其反号 分配到路线中即对每一测段的高差进行修正。然而，建筑工程沉降监测有其特殊性，除每一次测量外，其余每次都是重复测量，由于每次都是重新测一遍，因此避免了误差累积，而且通过同一点两次高程值的比较，还可得知。
***1 沉降监测点标志
测量中是否存在大的误差，故将沉降监测路线布设成闭合状意义不大。由此可见建筑工程沉降监测可不采用闭合水准测量路线，其数据处理也不要进行闭合差分配，若前后两期监测数据通过对比发现某一沉降点的高程值异常，则有以下两种可能：第一是测量误差太大；第二是沉降确实出现了异常。因此，若发现沉降的高程值异常，不要进行误差修正，正确的作法是无条件返工重测核实。从而分辨出是测量误差太大，还是确有异常沉降。
6 监测点布设
建筑工程沉降监测是从一基准点开始，采用精密水准测量测得沉降点的高程。根据前后两次所测得同一沉降点的高程之差即可得知两次测量期间这一沉降点的沉降量。即沉降监测点分为基准点和沉降点两种。下面探讨这两种点的布设情况。
6.1 沉降点
沉降监测点的布设，应结合地质情况及建筑物结构特点，以能全面反映建筑物地基变形特征来确定。
从平面布置考虑，沉降监测点一般布设在：
（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） 在人工加固地基与天然地基交接和基础埋深相差悬殊处，以及在相接处的两边都应布设监测点；
（4） 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相接处，不同结构的分界处及填挖方分界处。从纵向布置考虑沉降点一般布设在主体的±0.000以上0.5m左右的外墙上较合适，这样监测时立尺，观测均较方便，同时还应注意所埋设的监测点，主要让开柱间的横隔墙，外墙上的雨水管等，以免所埋设的监测点无法监测而影响监测资料的完整性。对于带裙房的高层建筑，考虑到沉降观测点是布设在+0.000以上的首层外墙上，则工程竣工后，在裙房内的主体沉降点将难以观测到。另外，有些工程外墙用花岗岩或磨菇石装饰。则其外墙上的沉降点标志在装修期将不可避免地被破坏。因此可考虑将沉降监测点设在地下室内。
6.2 水准点
水准点是作为沉降监测基准的水准点，一般设置三个水准点构成一组，要求埋设在基岩上或在沉降影响范围之外稳定建筑物基础上，作为整个高程变形监测控制网的起始点。为了检查水准基点本身的高程有否变动，可在每组三个水准点的中心位置设置固定测站，经常测定三点间的高差，判断水准点的高程有无变动，基准点布设应注意以下几个方面：
（1） 每一测区水准基点一般不少于3个。水准基点的标石应埋设在基岩层或原状土层中。在建筑区内，点位与邻近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的二倍。其标石埋深应大于邻近建筑物基础的深度；
（2） 各类水准点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地。河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区及其他能使标石、标志易遭腐蚀和破坏的地点；
（3） 水准点应视现场情况，设置在较明显而且通视良好，保证安全的地方，并且要求便于联测；
（4） 水准点应布设在拟监测的建筑物之间，距离一般为20～40m左右。一般工业与民用建筑应大于15m；
（5） 水准点应埋设在冻土线以下半米处。墙上水准点应埋在永久性建筑物上，离开地面高度约半米左右；
（6） 为保证沉降监测工作的长期连续性，设置在工地附近的工作基点最好能与市内较近的国家水准点进行联测。从而得到沉降监测点在国家统一高程系统中的高程值，这样即使工作基点和与之联测的基准点均遭破坏，便于利用市内国家统一高程系统中的其它基准点恢复。
7 监测周期
建筑工程的沉降监测周期主要根据沉降率的大小来安排，而影响沉降率的主要因素是荷载。建筑工程在主体封顶前，大量增加荷载，主体封顶后则荷载增加少而慢。在安排建筑工程沉降监测周期时，可分为封顶前和主体封顶后及使用阶段来考虑。
7.1 主体封顶前
一般建筑，可在基础完工后或地下室完成后开始观测；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。建筑变形测量规程规定，民用建筑可每加高1~5层观测1次。但由于建筑工程在主体封项前的施工阶段荷载增加很快，沉降量也较大，因此建议有关规范标准明确规定每加高1层观测1次，这样可以及时掌握沉降量与荷载的关系。尽早发现不均匀沉降，必要时调整施工方案。施工过程中如暂停施工。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。
7.2 主体封顶后
建筑工程主体封顶后至工程竣工的这一时期为装修期，在装修期间，工程也因抹灰，进设备而增加荷载，但荷载的增加无时间规律，时大时小，对此可在考虑沉降速率、施工进度等因素的基础上，将装修期的监测定为―1~2月监测1次。
7.3 施工完毕正式交付使用后的监测
一年内需每月监测一次，以后若竣工后同一建筑物上各沉降点的下沉较均匀，且沉降速率已明显减缓，则可按每季度或半年观测一次，直至沉降相对稳定为止。如遇特殊情况，如基础附近地面荷载突然增加，基础四周大量积水，长时间连续降水等情况，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，应立即进行逐日甚至一天多次的连续观测。
8 建筑物裂缝的监测方法
当建筑物多处发生裂缝时，应先对裂缝进行编号，然后分别监测裂缝的位置、走向、长度及宽度等。
对于混凝土建筑物上裂缝的位置，走向及长度的监测，是在裂缝的两端用油漆画线作标志，或在混凝土表面绘制方格坐标，用钢尺丈量。
根据裂缝分布情况，可以对重要的裂缝，选择在有代表性的位置于裂缝两侧各埋设一个标点，如***所示，标点系直径为20 mm,长约80mm的金属棒，埋入混凝土内60 mm，外露部分为标点，标点上各有一个保护盖，两标点的距离不得少于150mm，用游标卡尺定期地测定两个标点之间距离变化值，以此来掌握裂缝的发展情况，墙面上的裂缝，亦可采取在裂缝两端设置石膏薄片，使其与裂缝两侧固连牢靠，当裂缝裂开或加大时，石膏片亦裂开，监测时可测定其裂口的大小和变化。还可以采用两铁片，平行固定在裂缝两侧，使一片搭在另一片上，保持密贴。其密贴部分涂红色，露出部分涂白色，如***所示，这样即可定期测定两铁片错开的距离，以监测裂缝的变化。对于比较整齐的裂缝（如伸缩缝），则可用千分尺直接量取裂缝的变化。
注：本文中所涉及到的***表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。