摘 要：随着科学技术的迅猛发展和我国现代化进程的不断加快，城市各类高层建筑物越来越普遍。由于建筑物的增高、荷载的增加，在地 基基础和上部结构的共同作用下，建筑物将发生不均匀沉降，轻者将使建筑物产生倾斜或裂缝，影响正常使用，当变形值超过一定限度时，会影响建筑物本身的安全以及人民生命财产的安全。为了更好的提高建筑工程的安全性和稳定性，此外也为日后的工作提供更加可靠全面的数据，这 样才能更好的防止施工中因为不均匀沉降对工程产生不利的影响，从而使得工程的经济效益大幅下降。
关键词：沉降监测；周期性；数据分析引言：
随着我国城市化进程的不断加快，各个城市的高层建筑如雨后 春笋般日益增多，沉降观测是高层建筑物在施工期间及运营阶段必 不可少的一项工作。高层建筑物建设中的沉降观测技术是在整个工 程建设过程中必不可少的一部分，通过沉降观测可以有效确定建筑 物的变形状态，以确保工程施工的质量和安全。本文主要通过对高层建筑物施工过程中的沉降观测技术进行分析和研究，分析沉降产生的原因，论述在沉降观测过程中的基本要求，介绍通过沉降观测技术反映沉降情况的方法。
1 高层建筑物产生沉降的原因
高层建筑物是依靠其地基来承担其所有的重量和荷载，引发高 层建筑发生变形的因素主要是建筑物周围的外在环境的变化、地下 水位的变化和高层建筑物上部的荷载等。这些影响因素之间是相互 关联的，在不同的时间段里不同程度的作用于高层建筑物。
1.1高层建筑物上部荷载分布不均
由于建筑物上部的荷载分布不均衡，相应的持力层的地基土附 加应力不均，地基土的厚度不均，最终导致各部分的土体不均匀， 从而造成压缩变形，产生沉降。
1.2施工过程中的差异
在高层建筑施工过程中施工的差异会使荷载分布与预期的分布 存在不同，最终产生建筑物的沉降。建筑物的沉降也会受到其周围环境的影响，从而发生变形，如在高层建筑周围开挖深基坑就会是原有的高层建筑受到影响。
1.3自然环境的影响
不断变化的自然条件是影响高层建筑物发生沉降的重要因素。 土壤不同的物理性质、不断变化的大气温度、未处在同一土层的持力层、地下水位变化的周期性和季节性、不均匀的地质构造和复合地基等因素都是造成高层建筑发生沉降的因素。
2 沉降观测的基本要求
2.1 仪器设备的要求在沉降观测的过程中，对沉降观测精度方面提出了十分严格的要求，所以为了更加准确的反映出建筑物在荷载不断加大情况下所产生的沉降的情况，通常，我们会将测量的误差控制在变形值的十分之一到二十分之一之间，所以在沉降观测的过程中，必须要使用精密水准仪。此外，水准尺在这一过程中也应该选择那些受环境因素影响较小的铝合金水准尺，如果没有铟合金水准尺，一般情况下 会使用塔尺作为第一段的标尺。
2.2 人员素质的要求施工的过程中，相关的工作人员一定要具备较高的业务素质和业务水平，这些施工人员必须要经过全方位的专业知识和技能培训，在这一过程中还要能够掌握各种仪器自身的操作流程和操作规范，此外还要对工程中所使用的材料进行全方位的了解，熟练的掌握其自身的特性。针对不同的情况选择恰当的观测方法和观测的工艺。如果在实际的操作中出现了一定的问题，必须要能够全面正确的对其进行原因分析，此外还要以正确的方式对误差理论进行应 用，这样也就为平方差运算提供了良好的条件。这样才能更加迅速及时的去完成观测的任务，从而也使得观测的数据可以为工程的施工和建设提供有力的指导。
2.3 观测时间的要求 在建筑物的沉降观测时间方面，必须要对其开展全方位的控制，尤其是在第一次观测的过程中，时间的控制显得更加的重要。 不然就会使得沉降观测的过程中得不到可靠的原始数据。在工程建设的过程中，必须要充分的考虑到实际的情况进行处理，不能出现漏测或者是补测的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有这样，才能更加准确的总结出沉降的总体规律。相邻的两次时间间隔就是一个观测的周期。一般情况下其需要严格的按照建筑物实际的负荷情况对其予以控制。
2.4 观测点的要求为了能够有效的反映出建筑物真实的沉降情况，沉降观测点应该埋设在能够真实反映沉降特征的位置上，这样就给观测提供了诸多的便利。通常要求建筑物上设置的沉降点必须要有对称的位置特征，相邻两点之间的间距应该控制在 15 到 30 米，同时其还应该按 照相关的标准和要求均匀的分布在建筑的四周。埋设的沉降点在施 工的过程中必须要满足不同施工阶段观测的标准和要求，尤其是在 装修装饰工程施工中，一些饰面施工进行的过程中可能会盖住一些 观测点，这样就使得观测的连续性遭到了破坏。
3 数据处理方法沉降观测与其他测量工作不同，是一种重复性的工作，由于现场观测环境的复杂性及易受其他施工工序的影响，即使严格按照国家标准和规范进行测量，其观测的原始数据也存在各种误差，甚至粗差。并从沉降点变形曲线上体现出来，从而很好地反映建筑物的沉降规律，失去了沉降观测的指导意义。因此，必须对基准网和监测网的异常的原始数据正确分析其原因并给予处理，剔除粗差、修正系统误差。
3.1 基准点的数据处理及稳定性分析基准网首次数据采用严密平差法，基准点稳定性的检验方法主要有平均间隙法、拟稳平差法和卡尔曼滤波法、以及t检验法等。在对原始观测数据预处理时，重要的是要考虑基准点的稳定性，在判定基准点稳定性时是基于一定分析的基础上，当沉降量与时间关系曲线自某点起渐渐回升，一般是基准点下沉所致，因此，将基准点进行符合测量计算出该点的实际沉降量，用以调整观测点的沉降量。
3.2 观测点的数据处理及稳定性分析沉降观测数据处理原则：剔除粗差，修正系统误差，平差偶然误差。观测点不稳定时将产生粗差，关于粗差的检验可以采用数据探测法。对于由于个别沉降观测点由于施工破坏，损失某一时间段的沉降量或由于施工扰动，使某次测量数据突然增大或变小。必须重新测量该沉降点的首次数据，并取结构形式和所受荷载及地质条件相似的相邻点的该期观测值来修正该点累积沉降量，后面各期累积沉降量不变。
4 工程案例分析现以工程 6# 楼为研究对象，以浇筑与封顶期的 9 期沉降监测为例，分析其数据采集方式，探究数据处理方法，并有针对性的分析沉降原因。该栋建筑共 24 层，主体造型相对简单，共计布设6个沉降点，分别布设在建筑物四角和南北两侧的中间位置。基准点与沉降点数据采集时，采用 TrimbleDini03 自动安平精密电子水准仪配以 LD － 2 型条形码铟钢水准尺，按照二等水准的原则进行测绘作业；沉降基准网点经 6 月 15 日、9月 10 日复测，点位最大变化量为 0.17mm，相对稳固，可以视为沉降观测基准点无变化。按照技术设计要求进行沉降观测工作，将周期性采集的沉降监测数据，经 COSA 系统平差之后，导入 Excel 表格，进行统计分析，因工程所在地为软土地区，施工中沉降总量相对明显。以时间作为横轴、以沉降总量作为纵轴，建立沉降总量－时间曲线图，可以直观的表现各个沉降观测点的沉降变形情况，对于发现异常沉降点位、分析施工中的变形特征具有重要意义，
5 结束语 对该小区的高层建筑进行沉降观测，得到了翔实的沉降数据，从而结合载荷、地下水位变化、施工等信息对建筑物的稳定性和安全性做出判断，确保施工安全，防止事故的发生。分析沉降观测数据时，可以充分利用时间 - 沉降量曲线图、等沉降曲线图、沉降量三维模型来挖掘数据的规律，做出合理、准确的评估。同时，在观 测数据的基础上，可以采用灰色模型、时间序列模型、神经网络模型、双曲线模型等进行沉降预测，对未来的沉降量作出判断，确定 未来的观测时间和停止观测的时间。由于建筑物设计、地质条件等不同因素的影响，沉降观测方法以及数据分析要根据不同项目的特点灵活选择，运用合适数据分析方法对沉降序列进行分析，能够获得准确、有效的沉降信息。
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论文作者:叶广新
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
标签：建筑物论文; 基准点论文; 过程中论文; 数据论文; 荷载论文; 高层论文; 时间论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;