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摘要：高层建筑物在施工期间，随着荷载增加，或者地基的稳定性和工程结构设计等诸多因素造成不规则下沉趋势，这种趋势将会影响到建筑物本身倾斜，并可能危及临近建筑物的安全。变形观测对于建筑物的安全运营具有极其重要的作用，科学、准确并且及时地分析和预报建筑物的变形情况，对建筑物的施工和运营管理显得尤为重要。本文结合某城市中新国际城施工过程，探讨了高层建筑物沉降观测的技术应用方案，并对建筑物沉降进行预测。
关键词：高层建筑物；沉降观测；变形预测
引言
随着我国城市化进程的加快，高层及超高层建筑越来越多。高层建筑施工过程中，随着上部结构逐步建成、地基荷载相应增加，高层建筑物通常会产生下沉现象，为防止不均匀沉降引起高层建筑物倾斜，需要进行沉降观测。沉降观测对于及时发现工程异常采取补救措施，确保高层建筑在施工期间和运营期间的安全，具有极其重大的意义。
1变形监测的概念
根据变形监测对象的不同，我们可以将变形监测分为三种：以建筑工程为监测对象的变形监测，以地球为监测对象的全球性监测，以及以某一区域为对象的变形监测。变形监测主要是指对监测对象的空间位置进行监测，监测对象可能在长时间的发展过程中会出现位移或者变形。工程监测的监测对象一般是建筑物或者与工程建设相关的人或事物，在工程监测中，我们可以对固定的监测点进行定位监测，根据监测点的数据变化情况，来判断建筑物是否出现了变形。全球性的变形监测主要是对地球自转速度以及各种自然现象的监测，例如地球的自转速度、地壳的变形情况以及潮汐变化情况。而区域性的监测一般是对某一固定区域地表的变形和沉降情况进行的监测。
2高层建筑物沉降原因分析
鉴于高层建筑物地基土质软硬度不均，且有许多隔层和暗沟，通过施工前的地质勘察无法准确判定和发现地基土质的差异状况，在施工期间因为受到压力作用影响，极易产生不均匀沉降问题。同时，受到建筑物周边气候、水质环境的影响，建筑物的地下水位会有所升高，甚至存在管道漏水现象，若在地下水位勘察不准确的情况下，上升的地下水和管道渗漏问题极易诱发建筑物地基被浸泡，地基土质进一步变软，从而引发沉降问题。在高层建筑物设计阶段，因为没有合理计算和设计建筑物结构载荷，荷载较大的建筑构件横截面尺寸过小，由此导致受压面积不足，构造不合理等，进一步引发建筑裂缝及沉降问题。同时，相邻建筑物间距设计不合理，若距离太近，建筑墙体设计的尺寸比例不合理，在地基处理不妥的情况下也会发生不均匀沉降。
3高层建筑沉降测量技术的具体应用
3.1实际工程研究
某城市中新国际城位于山东省世纪大道和飞跃大道之间，采用混凝土框架-剪力墙结构，筏板基础，框架结构。为有效监测建筑物在施工期间及使用初期基础沉降变化情况，给施工建设、设计和管理部门提供及时、准确的建筑物沉降观测数据，以便正确地指导工程建筑物的建设，维护建筑物的安全，保证建筑物的工程质量，预防重大事故的发生，特进行施工中以及主体封顶后的变形观测。
3.2沉降观测技术方案设计
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图1沉降观测点的分布
表1各观测点的部分沉降量统计表（mm）
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图2各点平均沉降速率 图3各点各期沉降量变形曲线图
观测点的布设是沉降观测的基础，变形观测点的位置宜布设在观测数据容易反馈的部位。沉降观测共布设了8个沉降观测点，均布设在地下室内，该项目沉降观测点布点情况如图1所示。此工程沉降观测从2019年2月1日至2021年3月28日，累计观测29次。
3.3沉降观测数据分析
观测日期从2019年2月1日至2021年3月28日，共计观测29次，各期观测值满足精度要求。
经统计可以看出，随着荷载的不断增加，主体累计沉降量也不断的增加。主体结构完工后，出现了小幅反弹，累计沉降量基本维持不变。沉降观测完成后，计算得出平均总沉降量为10.19mm，平均沉降速度为0.015mm/d。对于一般观测工程来说，按照《建筑物变形测量规程》的要求，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，就可以认为进入稳定阶段。由计算结果可以看出，后期数值较小，对建筑物基本不会造成影响。
由各观测点的沉降量和平均沉降量，绘制出“时间-沉降”关系曲线图。
由“时间-沉降”关系曲线图可以看出，该建筑物的平均沉降量随着时间的推移呈现出减缓的趋势，在观测过程中没有出现较大的波动。在建设过程中，沉降变形是不断变化的，建设初期阶段，沉降量比较大，中后期沉降量比较小，没有发现突变的现象，最后总体趋于稳定，沉降表现正常。
结论
本文以中新国际城沉降观测为例，针对沉降观测方案的制定，基准点，工作基点的布设，具体的工作流程安排，观测精度与成果的整理等作了相关讨论。最后运用双曲线模型对沉降观测结果进行了模拟与预测。得出的结论如下：沉降观测是一项比较严肃的，不可或缺的工作。观测的结果将直接影响到建筑物的施工和运营安全，因此要求观测人员必须具有高度的责任感，并且要及时对观测结果存档。沉降观测不仅仅是测量学的范畴，对于建筑结构、地质、力学都需要有所了解，这对整个沉降观测点位置的选取、布设、沉降变形的分析都很重要。
参考文献
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