周高华

（东莞市樟木头）

摘 要:本文结合工程实例， 详细介绍高层建筑地基沉降变形监测方法和注意事项， 并为了保证建构筑物的正常使用寿命和建 （构

筑物的安全性， 在实施过程中一定要掌握监测方法和注意沉降事项。

关键词:地基； 沉降量； 监测； 预测

随着城市建设的迅猛发展，高层建筑地基基础的沉降问题已备受关注。基础发生较大的沉降或发生明显的不均匀沉降将对工程带来巨大的安全隐患和质量问题。 因此， 施工期间及竣工后，有效地进行监测并通过已有观测数据来预测建筑物地基的变形情况已成为确保建筑物安全的重要工作。

1 工程实例分析

某花园有 A， B， C楼三栋楼， 分别为 18 层， 24 层， 24 层高层建筑。 全现浇剪力墙结构， 基础埋置深度分别为- 7.57m， - 7.77m，- 7.77m， 采用箱基础。 持力层为粉质粘土层， 夹砂粉质粘土、 重粘质粉土、 粘土， 粘质粉土、 砂质粉土透镜体， 层厚约为 3.5m左右;细中砂层， 夹粘土、 粗砂透镜体。层厚约 4.0m;砂质粉土， 夹粘质粉土、 粉质粘土， 粉细砂、 粘土、 重粉质粘土及砾砂透镜体， 层厚8.0m左右;粉质粘土层， 夹粉细砂， 砂质粉土、 粘质粉土、 粘土、 重粉质粘土透镜体， 层厚 2.0m左右。据此地质条件计算出地基承载力标准值fka=120- 220kPa, 按分层总和法算得地基沉降量为 18cm,34cm,36cm，对于高层建筑此承载力和变形均不能满足设计要求， 采用 CFG复合桩对地基进行处理， 处理后复合地基承载力设计值分别不小于 380kPa,478kPa,478kPa，且要求地基及下卧层沉降量不大于 40mm,为保证施工质量及建筑物安全， 按照国家有关高层建筑施工规范的要求，在该楼施工过程中及竣工后一年期间内， 对这栋高层建筑物进行了沉降监测。

2 地质条件监测

根据勘察报告可知: 场地 50m深度范围内除了人工填土较松散， 力学性质较差， 自然地表下 10m以上的粘土及重粉质粘土为高或中高压缩性外， 10m以下一般第四纪沉积的各地层力学性质较好， 强度较高， 为中、 中低或低压缩性。 砂层为中上为密实状态， 卵石层为中上是密实状态。场地土 50m深度范围内各层地层分布有不同岩性的透镜体， 但其厚度不大， 分布零星， 总体评价可视为均匀地基。场地地下水稳定水位为:上层滞水埋置深度为 1.20~3.20m， 标高 38.6340.62m;潜水埋深为 6.20~7.40m;标高 34.77~35.70m。

3 沉降监测方法

3.1 监测点布置

沉降监测采用精密水准测量的方法，测定布设于建筑物上测点的高程，通过监测测点的高程变化来监测建筑物的沉降情况， 在周期性的监测过程中， 一旦发现下沉量较大或不均匀沉降比较明显时， 随时报告施工单位。 根据建筑施工规程要求和地基不均匀沉降将引起建筑破坏的机理，一般应在建筑物围墙每个转折点连接处设一个监测点。

3.2 控制点布设

由于控制点是整个沉降监测的基准，所以在远离基坑比较安全的地方布设2 个控制点。每次监测时均应检查控制点本身是否受到沉降的影响或人为的破坏， 确保监测结果的可靠性。 如图1所示。控制点用 ф 22mm钢筋和混凝土埋设， 并要求埋入地表面下1.2~1.5m， 确保不受冬季冻胀变形的影响。

3.3 监测点的设计

如图 1(b)所示， 监测点布置采用隐蔽式标志， 观测标志型式如图2所示。观测时将球形标志旋入孔洞内，用毕即将标志旋下， 换以罩盖。

3.4 监测方法

（1） 建筑物沉降监测点与基点构成闭合水准测线;

（2） 沉降监测按国家一等水准测量规范要求实测;

（3） 监测仪器采用 DS05 级索佳 B1 自动安平精密水准仪，视线长度严格控制在 30m以内， 前后视距差<0.5m， 任一测站前后视距差累积<± 1.5m， 视线高度(下丝读数)>0.5m;

（4） 在各测点上安置水准仪三脚架时， 控制使其中两脚与水准路线的方向平行， 第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧;

（5） 在同一测站监测时， 不进行两次调焦， 转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时， 其最后旋转方向均应为旋进;

（6） 水准测量测点间的站数控制为偶数站;

（7） 测站观测限差:基辅分划读数之差不超过0.3mm， 基辅分划所测高度之差不超过 0.4mm， 测站观测误差超限， 在本站发现后立即重测， 若迁站后才检查发现， 从基点开始， 重新观测;

（8） 水准测量的环闭合差不得超过 2 F mm,其中， F 为环线长度0km。 监测过程中， 对此严格执行， 一旦超限， 立即重新监测以确保监测精度。

4 沉 降

监测结果截止到 2004年 11月 27 日， A， B， C楼最大沉降量分别位于 2#,15#,23#监测点;最小沉降量分别位于 1#,10#,22#监测点， 具体数据如表 1所示。所有测点沉降量都在允许范围内。从各楼角点(1#,3#,5#,7#),(9#,11#,13#,16#),(18#,20#,22#,24#)的变形与时间、 荷载关系曲线来看， 沉降比较平稳， 主体结构完工以后沉降速度逐渐缓和， 最终沉降量比较均匀。

5 最终沉降量预测

5.1 指数曲线三点法

该法基于太沙基 1 维渗透固结理论， 假设任意时刻 t， 土层平均固结度Ut为时间的指数函数， 即 Ut=1- ae- bt。根据固结度与沉降量的关系得：

式中， St为 t 时刻的沉降量;S∞为最终沉降量;a,b 均为待定参数。从实测的早期S- t曲线上， 选取载荷停止施加以后的 3 个时间 t1,t2,t3 及所对应沉降量 S1iS2,S3 代入上式。其中 t3 应尽可能与曲线末端接近， 时间差(t2- t1)和(t3- t2)必须相等且尽可能大些。整理推导后得到地基最终沉降量为：

5.2 预测结果

利用指数曲线 3 点法对监测结果进行预测，预测结果如表2 所示。

5.3 结 果

从监测数据及预测结果， 可知 3 栋建筑物沉降均满足{ S总}≤40mm的规范标准， 符合高层建筑沉降的规范要求， 达到建设部门提出的要求。下载本文