摘要：在建筑工程地基概念的基础上，为保证建筑物的正常使用寿命和安全性，并为施工提供可靠的沉降参数，对建筑工程桩基测量与分析进行论述，探讨了高层建筑沉降测量技术的应用，指出沉降技术对于确保建筑物在施工期间和投入运营后的安全以指导实际测量工作,保证建筑工程质量目标的顺利实现。
关键词：高层建筑；沉降测量；基准点布设；沉降观测点标志
中图分类号：TU348文献标识码：A
建筑工程的测量放线工作是建筑施工的先导工序，要保证建筑的垂直度、几何形状、截面尺寸符合施工规范及设计要求，需要建立较高精度的、要求形状各异的测量控制网作为施工放样的依据。地基基础建设是建筑工程建设中的重要组成部分，其质量关系到建筑工程的质量、投资和施工进度。随着我国经济的高速增长，建筑业也得到了飞速的发展，随之而来的是对地基与基础工程施工的要求也越来越高，地基基础测量更成检验工程质量的重要标准之一。对建筑工程地基基础测量进行了系统的介绍和详尽的分析。工程建筑物基本都修建在土层或岩层上，这种支撑建筑物的土层或岩层叫地基，地基承受着建筑物的全部荷载。为保证建筑物的安全和正常使用，支承建筑物的地基必须具备以下要求：首先地基应维持稳定。地基能承受包括建筑物自重在内的全部荷载，不发生整体或局部剪切破坏，不因土的振动液化而丧失承载能力，并具有足够的安全系数，即强度满足要求。其次地基变形应不超过容许值。一般要求地基在静荷载下的沉降和不均匀沉降不使建筑物破坏，也不影响其正常用，当受到动荷载作用时不发生震陷变形。若地基不满足要求，则需进行地基处理,地基处理也称地基加固，是人为改善土的工程性质或地基组成，使之适应工程需求而采取的措施。桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。
1 桩基的测量方法及分析
1.1 桩基的静载法测检
该方法被认为是目前测量基桩竖向抗压承载力最直接和最可靠的试验方法，它所获得的Q-S曲线的形态由于桩侧和桩端土的分布和性质、成桩工艺、桩的形状尺寸等诸多因素而变化。此外，我们在工程实践中发现基准梁和基准桩的问题常会被检测人员所忽视，容易出现下列问题：基准桩打入深度不足，在测量试验过程中产生位移；基准梁长度不符合规范要求；基准梁刚度不足，产生较大的挠曲变形。
1.2 桩基的钻芯法测检
该方法具有科学、直观、实用等特点，在混凝土灌注桩检测中应用较广，完整的检测可获得桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性等情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大，检测规范中对钻机和钻头做出了相应规定，其目的就是避免抽芯验桩造成的误判。而钻芯孔的垂直度允许偏差则为0.5%故常会出现施工方与检测部门相互推卸责任的情形，而配备测斜仪对钻孔垂直度进行测检，可以减少类似的争议。
1.3 桩基的低应变法测检
现今国内大多数测检部门均采用反射波法（瞬态时域分析法）进行桩身完整性测检，其主要原因是该法具有仪器轻便、现场检测快捷等优点，同时将激励方式、频域分析方法等作为测试和辅助分析手段。当桩长或长径比较大，或桩身截面阻抗值变化幅度较大时，会引起应力波的多次反射，往往因桩底无反射波信号而影响对其位置的判断，从而无法准确评价桩身完整性，《检测规范》中对此并未做出强制性规定。
1.4 桩基的承载能力与桩身完整性
《检测规范》指出桩身完整性不符合要求和单桩承载力不满足设计要求是两个独立的概念，若桩身完整但承载力不满足设计要求，就必须进行加固补强处理。但对于承载力合格但桩身完整性较差的缺陷桩的处理，则较易被人们所忽视，可能导致结构在安全性、水平承载力或耐久性方面存在隐患，因此应由设计人员根据地质状况、桩基设计布置、上部结构等情况，并考虑抗震设防等级等因素制定其合理的技术处理措施。
1.5 桩基的高应变法测检
该法主要用于判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求，在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能查明它们是否会影响竖向抗压承载力，即判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。现今我国一些地区利用高应变法作为桩承载力和桩身完整性的普查手段，已成为一种普遍的做法。
1.6 桩基的声波透射法测检
与其它完整性检测方法相比，声波透射法能进行全面细致的检测，且基本上无其它限制条件，但存在的漫射、透射、反射等会对检测结果造成一定影响。采用声波透射法检测时，施工时的预埋管埋设相当关键，若预埋管固定偏移或下端渗漏都将可能对测试结果造成影响，甚至使检测被迫终止。
2 高层建筑沉降测量技术的应用
2.1 基准点布设
一般单体建筑物布设3个基准点。因一般建筑只要求相对沉降量,故可布设独立测量点。对于面积大的大型建筑体,可分区设置基准点,并建立各自的监测网,基准点位置的选择主要考虑观测方便及点位的长期稳定性。要求至少3年以上的时间中应有一个基准点能保存完好。根据经验,基准点选埋在距建筑30-40m左右比较适宜。设置工作基点是便于观测,所以点位应靠近建筑物。由于绝大部分工程环境限制了测量时安置水准尺固定架,而观测精度很大程度上取决于水准尺是否立得垂直,所以工作基点应在靠近墙根、电线杆等处理设,便于观测时将尺立直,减少观测误差。
2.2 沉降观测点布设
沉降观测点的布设，应以能全面反映建筑物地基沉降特征并结合实际地质情况及建筑结构特点来確定，标志的埋设位置一般要避开雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并要视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离。
图1 沉降测量布点与观测路线
2.3 沉降观测点标志和观测工件的制作
根据工程建筑结构类型、建筑材料、建筑中和建筑完工后的场地情况以及建筑物外敷有软性保温层的特点，为保证不对建筑物美观有大的影响，以及建筑中和建筑完工后的测量连续性，该工程沉降观测点的标志采用隐蔽式标志类型，并制作了相应的测量工件。
图2 沉降测量工件示意图
2.4 沉降观测资料整理
每周期观测后，及时对观测资料整理、平差计算，求得各点的相对高程，计算观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度，并对变形情况进行分析预报。针对工程要求，数据处理包括:对测量方案设计、观测数据的粗差检验与剔除、平差模型检验与方差分量估计、基准点稳定性检验、变形几何分析、变形物理解释和变形预报等，并考虑了是否需要包括变形测量数据库及相应的分析与预报系统的建立，以及分析沉降与地基荷载变化的关系。
3 结论
高层建筑进行全面的、系统的、长期的沉降观测，掌握其沉降规律，发现异常，及时分析原因，并采取工程补救措施，对于确保桩基高层建筑物在施工期间和投入运营后的安全，具有非常重要的意义。
参考文献
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