北京地铁沉降监测方法及数据处理

第一篇：北京地铁沉降监测方法及数据处理

北京地铁沉降监测方法及数据处理

摘要:北京是轨道交通工程在建项目最多的城市,沉降监测对地铁工程的安全施工有着重要意义,同时监测数据能够直接用来评价地铁施工对地表环境的影响。本文重点论述了北京地铁沉降监测的方法与技术要求,介绍了所用仪器数据文件的格式,详述了数据处理和统计分析。最后,文章给出了变形预报分析的数学方法,并说明了其现实意义。

关键词:沉降监测;数字水准仪;数据处理引言

北京是一个国际化的大都市,人口与车辆的增多给北京城带来了很严重的交通问题。随着2008年奥运会的日趋临近,解决这个问题就显得越来越紧迫。轨道交通是解决日益恶化的城市交通问题的一个主要手段。然而,在人口密集、建筑设施密布的城市中进行轨道工程施工,由于岩土开挖不可避免地产生对岩土体的扰动并引起洞室周围地表发生位移和变形,当位移和变形超过一定的限度时,势必危及周围地面建筑设施、道路葙地下管线的安全。因此,研究城市轨道工程开挖过程中地表沉降的有效控制问题,对于地表环境保护及轨道工程的安全施工都具有十分重要的意义。2 沉降基准点和沉降监测点的布设与观测

从2005年3月开始,我们开始对北京地铁四号线某标段(车站)的沉降监测工作,预计该标段的土建施工工作和监测工作将于2006年底结束。监测仪器使用TrimbleDiNi12数字水准仪,监测内容包括建筑物沉降监测和地表沉降监测。沉降监测控制网采用地铁四号线的高程控制网。水准基点与工作基点的联测采用一等水准观测,起初开始观测时,一个月复测一次,三个月以后每三月观测一次。遇跨雨季等特殊情况增加观测次数,以判定工作基点的稳定性。工作基点均位于沉降影响范围外的已稳定的永久性建筑物上。2·1 监测点布设主要要点

1)监测点布设的范围为地铁结构外沿30m内,但在车站主体结构施工地段,地铁结构外沿50m范围内的重点建(构)筑物也应监测。

2)地表沉降监测应尽量和施工单位监测同点量测,同时要注意和施工单位量测的时间也应一致(同天量测),以进行监测数据的比对和校核。

3)由于此地铁属于盖挖车站,原则上沿线路走向上每40m布设一个地表沉降测点,布设3排;车站中线一排,区间线路延长线各一排。

4)建筑物沉降监测点一般布设在3层以上(含3层)的永久建筑物上,但对于3层以下的重要建筑物(如具文物性质的建筑物)也应布设沉降监测点。沉降测点要布设在建(构)筑物主体结构的角点、中点和承重墙上,(如图1,2所示)。2·2 监测技术要求及观测方法

沉降观测精度等级的确定,根据各监测内容的

定精度(式中ms———沉降量S的观测中误差;mΔs———沉降差Δs的观测中误差;QH———网中最弱观测点高程H的权倒数;Qh———网中待求观测点间高差h的权倒数),参考国际测量工作者协会(FIG)于1981年第16届大会提出的常用取值方法,即:为实用目的,观测值中误差不应超过变形允许值的1/26~1/10。结合《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》,本次沉降监测网采用国家二等水准测量方法,即: 相邻基准点的高程中误差≤0.5mm,观侧点的高程中误差≤1.0mm。

各项观测限差为:

1)附合或环线闭合差≤0.5(mm)(n为测站数)

2)视线长度≤5m、前后视距差≤1.0m、前后视距累积差≤3.0m。

观测顺序和方法如下:

1)往测时,奇数站照准标尺为后前前后(BFFB),偶数站照准标尺为前后后前(FBBF)。

2)返测时,奇、偶数站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇数站相同。

3)分别利用两工作基点起算,采用闭合水准路线观测监测点。

盖挖法施工车站监测频率表:(×标段×站)沉降观测的数据处理

3·1 TrimbleDiNi12的数据格式

TrimbleDiNi12使用两种记录数据模式,一种模式记录测量原始数据(RM),另一种模式记录计算数据(RMc)。同时,DiNi12有两种数据格式(与记录模式不是同一个概念),一种是RECE(M5),另一种是REC500,RECE(M5)和REC500格式都可用于记录和传输数据,但RECS00记录的信息量少。RM模式下的数据仅记录了测量读数的标准差,这样情况下不可以进行线路平差,作业时应避免这种情况,表1为M5格式说明表。

RECE(M5)数据格式:

RECE(M5)格式的数据行包含121个字符,总的数据以这个数据乘以地址行数而存在项目文件中。字符119为空格,接下来的字符120、121为回车符(CR)、换行符(LF)。空格字符在RECE(M5)格式中是重要的,不能被删除。3·2 监测成果与变化分析

可以统计出每次监测点的沉隆量,MicrosoftExcel提供了丰富的统计函数功能,再结合自编的程序,可以轻松制作出沉降量周报报表(见表2)。

2)沉隆量曲线图

图表具有较好的视觉效果,可方便用户查看数据的差异、图案和预测趋势。在沉降量曲线图中,可以直接查看到最小沉降点和最大沉降点,当沉降趋势较明显时,可引起用户的注意。我们利用MicrosoftExcel的图表功能自动生成沉降量曲线图,在Excel中,图表是和数据表相链接的。横坐标以观测时间为单位,纵坐标以沉降量为单位,坐标刻度以2mm为主要刻度,这样足以反映出大于2mm的沉降量(见图3)。

3)变形预报和安全判断

1)沉降量报表

北京地铁四号线第三方监测在主体结构施工阶段是一周一次,根据各次变形监测点的高程数据, 可以统计出每次监测点的沉隆量,MicrosoftExcel提供了丰富的统计函数功能,再结合自编的程序,可以轻松制作出沉降量周报报表(见表2)。

在考虑施工进度(主要是隧道开挖进度)和监测点沉降量统计分析的基础上,采用数值分析中的线性内插法来推算时域外的变形值。因为外推预报值时使用最近的两次监测值,对于连续下沉的监测点有简单实用的优点。

yi+1=yi-1+(yi-yi-1)·(ti+1-ti-1)/(ti-ti-1)

式中:y—沉降量;t—时间。

沉降观测数据为地铁安全施工提供一个重要依据,因而具有十分重要意义。监测项目中建(构)筑物沉降、裂缝,地表沉降,直接用来评价地铁施工对周边环境的影响程度。从我们前期的监测数据显示来看,车站1#风道采用暗挖法,设置在地铁车站1#风道附近的监测点和地面上的监测点整体沉降量较大,这与施工进度相关,同时也说明了我们的作业方法良好。根据设计单位要求,建筑物点的累积沉降限值为±20mm,地面点的累积沉降限值为±25mm,当沉降量接近限值时,则及时向业主及相关部门汇报情况,并同施工单位共同分析原因,以便采取处理措施。每次监测点沉降量大于2mm的,要在报告中加以说明并进行回归分析,对变形趋势进行预测预报。结束语

1)监测仪器操作简单,精度高,读数客观,能对同一测站两次高差之差超限发出警告,测量数据全部存储在PCMCIA卡,便于计算机处理。

2)变形预报采用线性内插法的变换形式来外推预报值,在短期内较回归分析更具现实意义,从数学方法上来说,短期内的一元线性回归方程与线性内插公式的变换形式基本等效。

3)沉降量曲线图能较沉降量报表直观地反映监测点的变化情况,可以预测监测点变化趋势,以便及时将信息反馈至监测管理单位。此外,每月要对施工地段巡察至少一次,确保沉降影响范围内的建筑物及地面没有异常情况,没有出现裂缝、裂纹。

参考文献

[1]北京勘察技术公司.北京地铁四号线第三方监测实施大纲.2005.[2]地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999).中国计划出版社.2000.[3]胡伍生,潘庆林,黄腾.土木工程测量手册.人发交通出版社.2004,10.[4]天宝.DiNi12说明书.[5]周祖渊.电子数字式水准仪的性能及测量原理.重庆交通学院学报.2005,2.[6]李刚,徐鹏,张伟娜.高精度电子水准仪在煤仓沉降观测中的应用.工程地球物理学报.2004,12.

第二篇：调研数据处理方法：

调研数据处理办法：调研数据显示新一季MINISO名创优品在华知名度高达63%

当前国内实体零售业市场普遍收缩的大环境下，MINISO名创优品的异军突起，为广大零售业界同行所震撼。为剖析MINISO名创优品品牌逆势而上的品牌战略，探究其赢取市场青睐的原因，本所组织成立研究生项目调研小组开展了独立的针对MINISO名创优品品牌现状调研项目，现撰写形成《MINISO名创优品品牌现状调研报告2.0》。

半年来，国内零售业市场惊现了休闲时尚百货品牌MINISO名创优品强势来袭的景象，其以惊人的开业速度进军全国各大重要商圈，特别是改革开放前沿阵地的广东，仅上下九商圈就开设了5家MINISO名创优品店铺，深受广大消费者热捧，成绩斐然。在当前国内实体零售业市场普遍收缩的大环境下，MINISO名创优品的异军突起，为广大零售业界同行所震撼。为剖析MINISO名创优品品牌逆势而上的品牌战略，本所组织成立研究生项目调研小组开展了独立的针对MINISO名创优品品牌现状调研项目。本项目获得了名创优品（中国）有限公司的支持，向项目组提供了很多有关其品牌、新媒体渠道、深度访问协助等间接资料和帮助。

第一季度调研时间：2014年3月1日10时始至31日16时止；调研对象：部分城市消费者；调研主要方式：网络问卷自填定量调研；调研辅助方式：购物现场消费者深度访问的定性调研；调研问卷设计维度：从消费者对品牌的知晓度、首次进店行为兴奋点、首次卖场感知、品牌接受状况、购买心动理由、品牌分享意愿等6个维度设计问卷。据统计，第一季度品牌调研活动共吸引了44247人查收电子调研问卷，回收问卷15034份，有效问卷14712份，最终形成《MINISO名创优品品牌现状调研报告1.0》。

《MINISO名创优品品牌现状调研报告1.0》主要内容回顾如下：

1)62％的消费者表示没听说过MINISO名创优品，仅38%的消费者表示听说过MINISO名

创优品，可见当前的MINISO名创优品品牌知晓度不高，需加快全国重要商圈布局开店步伐，同时需配合高密度的广告策略。

2)51％的消费者醉心于MINISO名创优品高端大气的店铺形象，MINISO名创优品高端大

气的SI是针对商圈经过人群的高效杀伤性武器。

3)50％的消费者认同MINISO名创优品品牌理念，认同MINISO名创优品“真正物美价廉”的品牌主张，消费者品牌体验良好。

4)72％的消费者明确表示会再度光临消费，且会因价格吸引愿意购买计划外商品。

5)60％的消费者认为使其做出购买决定的最心动理由是其商品超高的性价比。

6)82％的消费者愿意将MINISO名创优品品牌动态信息分享给身边好友。

第二季度调研时间：2014年5月21日12时始至6月20日12时止；调研对象：部分城市消费者；调研主要方式：网络问卷自填定量调研；调研辅助方式：购物现场消费者深度访问的定性调研；调研问卷设计维度：从品牌知晓度、品牌令你最心动的原因、购买的首要考虑因素、偏向购买的品类、关注的媒介渠道、品牌分享意愿等6个维度设计问卷。据统计，该调研活动共吸引了88250人查收电子调研问卷，回收问卷56139份，有效问卷55578份，最终形成《MINISO名创优品品牌现状调研报告2.0》。

《MINISO名创优品品牌现状调研报告2.0》调研基本结果简述：

1)MINISO名创优品品牌知名度同比第一季度调研结果提升25％，高达63％。

2)MINISO名创优品主张的“真正物美价廉”品牌理念的认同度同比第一季度调研结果提

升了14％，高达64％。

3)MINISO名创优品消费者购买的首要考虑因素有51％集中在品牌主张的“真正物美价廉”的先发优势区间，即超高性价比，同时25％消费者折服在国际著名休闲时尚百货品牌的影响力下。

4)MINISO名创优品品牌代表的区隔品类是“休闲时尚百货”，62％的消费者用购买行动

认同和支持着品牌引入初期的品类区隔，有利于品牌差异化识别，其中37％的消费者会首选生活百货，25％的消费者会首选创意家居。

5)92％的消费者明确表示会选择通过MINISO名创优品微信、微博等自媒体平台收听其品

牌动态和商品信息，夯实了MINISO名创优品自媒体低成本传播的基础，确保其可持续提供“真正物美价廉”的商品。

6)97％的消费者会支持MINISO名创优品媒介策略，并愿意将其良好的消费体验和海量物

美价廉信息分享推广，支持MINISO名创优品低成本品牌推广策略。

第三篇：XX供电局办公楼沉降监测方案

XX供电局办公楼 沉降观测方案

XX环建岩土工程有限公司 2014年2月27日

建筑物沉降观测方案

XX供电局办公楼位于迎宾路月川段的东南边，毗邻财政局大楼，楼高为6层。为了了解建筑物在运营期间的沉降情况，及时发现问题，采取措施，保证建筑物安全有效,必须进行沉降观测。本次观测年限半年。

一、方案依据

1、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；

2、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-91）；

3、委托方提出的测量要求。

二、高程基准

高程基准采用独立高程基准。

三、沉降观测的工作过程

1、基准点的布设

基准点应建立于沉降区以外的稳定区域，并应考虑便于保存，使用方便。本次测量三个水准基点拟设于周边的空地上，如用地围墙拐角边，编号为：BM1～BM3。

2、沉降观测点的布设

（1）、沉降观测点应布置在能全面反映建筑物地基沉降状况，并能有效计算出基础倾斜、相对曲变或构件倾斜的部位。点位选择在向基础传递荷载的主要部位,如柱基、承重墙；或有可能产生差异沉降部位的两侧，如结构变化处、地质条件变化处、基础埋深相差悬殊处、建筑物已发生裂缝的部位等等。（2）、建筑物主体沉降观测点拟布置28个，均匀分布于建筑物柱体上，编号为J1~J28，详见《沉降观测布点图》。（3）、观测标志的埋设

对建筑物：在测点部位用冲击钻将不锈钢螺杆打入待测结构内，螺杆与待

测结构结合要可靠，不允许松动，并用（红色）油漆标明点号和保护标记，随时检查，保证监测点在监测期间绝对不遭到破坏。

各标志的埋设应避开如雨水管、窗台线、电气开关等有碍位置与观测障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离(离墙5cm,离地面60cm)。

3、沉降观测内容（1）、水准基准点观测

以在测区附近的一个点的高程作为依据，按二等水准的要求引测其它基准点的高程。观测时将所有水准基点连成一个闭合环，经二次重复观测，求得各基点高程的最或然值。以后每个月复测一次，以检查基准点是否稳定。（2）、沉降监测点观测

a、观测频率

观测时间暂定为半年，其间每15天观测1次,共12次。

当最后100天的沉降速率小于0.01～0.04mm/天时，可以认为建筑物进入稳定阶段。

b、观测方法：沉降点观测应采用精密水准仪及配套的水准尺按国家二等水准标准执行。每期观测前应先对3个以上水准基点进行联测，通过基准点之间的高差分析判断水准基准点的稳定性，之后再进行沉降点的观测。每次观测选一水准基点作起算点，与沉降点构成闭合或附合路线。每天观测时间：8:00-11:00、15:00-18:00两个时间段。

每次观测时间要求：同一观测点，在间隔日期后，选用同一工作时间观测，时间误差不大于2小时。c、沉降观测技术要求

二等水准测量的主要技术要求(单位为：米)

具体要求为“三固定”

1)、仪器固定：包括三脚架，水准尺。2)、人员固定：尤其是主要观测人员。

3)、线路固定：观测路线固定，即观测点位次序固定，包括镜位观测次序。下列情况下，不应进行观测： 1)、日出后与日落前30分钟内。2)、太阳中天前后各约2小时内。3)、标尺分划线的影像跳动剧烈时。4)、气温突变时。

5)、风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。

四、测量主要用具一览表

每次观测应认真记录读数及天气情况、荷载变化情况，并及时计算结果。当沉降量出现正值或沉降量不均匀、差别较大时，应及时分析其原因，进行

测量误差分析、水准点变动分析,以及天气（下雨）影响分析，必要进行重测或补测。

沉降观测的外业观测采用中纬数字水准仪（DZL700）（每公里往返测高差中误差0.7MM）进行。每次外业结束后，内业计算根据闭合差，按测站进行平差，若有水准结点，按结点网平差。

沉降观测资料应及时整理和妥善保存，作为该工程技术挡案的一部分。沉降观测全部结束后应提交下列资料：

（1）、根据水准点测量得出的每个观测点高程和其逐次沉降量、沉降速率等（沉降监报表）。

（2）、基准点和沉降观测点位分布图；（3）、时间-荷载-沉降量曲线图（4）、沉降观测技术报告。

六、工作量与报价

依据财政部、国家测绘局2009年2月5日颁布《测绘生产成本费用定额》的规定，基准点选埋费用按工程测量中二、三、四等水准选埋计取费用，每点1457.86元；观测点埋设费用按331元/点计。本次沉降观测的工作量按每点每次计算，如下表所示:

XX供电局办公楼沉降监测方案预算表

沉降量异常时应提高监测频率，增加观测次数时按每点每次294.56元另外计费。

七、附属事项：

1、甲方应为监测方在现场监测提供必要的协助，为监测提供方便。

2、监测时，甲方应注意不要从高处向下抛扔杂物，以防仪器设备和人身事故的发生。

3、甲方应注意保护好监测标志，不要磕碰或在监测点周围堆放物料，以保证监测成果连续性和准确。

附《沉降观测布点图》

第四篇：随机数据处理方法 答案 第四章

第四章大数定律与中心极限定理习题参考答案与提示

1.试利用切比雪夫不等式证明:能以0.97的概率断言,将一枚均匀硬币连续抛1000次，其出现正面H的次数在400至600次之间。

分析：将一枚均匀硬币连续抛1000次可看成是1000重贝努利试验，因此1000次试验中出现正面H的次数服从二项分布。

解：设X表示1000次试验中出现正面H的次数，则X是一个随机变量，且X~B(1000，1/2)。因此

EXnp10001500 2

11DXnp(1p)1000(1)250 22

而所求的概率为

P{400X600}P{400500X600500}

P{100XEX100}

P{XEX100}

1DX0.975 2100

2．已知随机变量X的概率分布为

X13

P0.20.30.5

试利用切比雪夫不等式估计事件的概率。XE(1.}5

分析：要利用切比雪夫不等式，需先根据给出的随机变量分布列求得相应的期望和方差。

解：由题设知，EX10.220.330.52.3，EX2120.2220.3320.55.9。

从而DXEX2(EX)25.92.320.61。

由切比雪夫不等式得

P{XEX1.5}1DX0.729。21.5

3．设X为非负随机变量，试证；当t0时，P(Xt)1EX。t

t

分析：P{Xt}F(t)f(x)dx，而EXxf(x)dx，代入要证的不等

式的两侧比较，会发现证明实质上是对积分限的放大或缩小，以及变量间暗含的大小关系，很容易就联系到对切比雪夫不等式的证明技巧。

证明：设随机变量X的分布密度函数为f(x)，则当t0时，P{Xt}f(x)dx1ttf(x)dx

1

tx1f(x)dx1xf(x)dx ttt

111xf(x)dx1EX。tt

4．设X为一列独立同分布的随机变量，且k阶原点矩存在，,X,,X,12n

1nkp记作EXk。试证明：Xik。ni1k

分析：由题设条件X为一列独立同分布的随机变量，以及,X,,X,12n

1nk1n1E(Xi)EXiknkk，可见所证结论与辛钦大数定律的结论非常ni1ni1n

类似，即知证明应用独立同分布的辛钦大数定律。

证明：由X1,X2,,Xn为一列独立同分布的随机变量，以及yxk是连续函数知，X1k,X2k,,Xnk相互独立。再由EXkk，得

1nk1n1E(Xi)EXiknkk，ni1ni1n

1nkp则由辛钦大数定律知：Xik ni1

5．在一家保险公司里10000个人参加保险，每人每年付12元保险费，在一年内一个人死亡的概率为0.006，死亡者家属可向保险公司领得1000元。问：

（1）保险公司亏本的概率多大？

（2）保险公司一年的利润不少于40000元的概率多大？

分析：对于每个人，在一年内要么死亡，要么不死亡，只有这两种可能性，因此考虑10000个人在一年中是否死亡可看成10000重贝努利试验，故死亡人数服从二项分布。因此应用棣莫弗-拉普拉斯极限定理解决该问题。

解：设一年中死亡的人数为X，每人的死亡概率就为p0.006，从而

X~B(10000,0.006)，保险公司每年收入1000012120000元，需支付1000X元。

（1）设A：“保险公司亏本”，则有

P(A)P{1000X120000}P{X120}

 =1P{0X120}1

1

1(7.7693)(7.7693)22(7.7693)

2-2=0

可见保险公司亏本的概率近似为零。

（2）设B：“保险公司一年中获利不少于40000元”，则

P(B)P{1200001000X40000}P{0X

80}



(2.59)(7.7693)(2.59)(1(7.7693))

0.9952

即一年中保险公司以近99.52%的概率获利40000元以上。

6.100道单项选择题，每题1分，考生每次从四个答案中选一个正确答案。若一考生全为乱猜，试用切比雪夫不等式和正态逼近两种方法计算其成绩15分至35分之间的概率约为多少？

解：设X表示考生成绩（选对个数），则X服从二项分布B(100,1/4)，由切比雪夫不等式

P{15X35}P{X2510}1DX 100

由于 EX25，DX75/4，所以

P{15X35}1DX75/410.8125 100100

35251525)()4754正态逼近法 P{15X35}（(2.31)(2.31)

2(2.31)10.9792

7．某厂有400台同类机器，各台机器发生故障的概率均为0.02，假设各台机器工作是相互独立的，试求机器发生故障的台数不小于2的概率。解：设X为机器发生故障的台数，则由题意知X~B(400，0.02)，问题化为求

。以下用三种方法来求解： PX{2}

（1）利用二项分布

4001399 P{XP2}1{X2}10.98C0.020.980.9972400

（2）用泊松分布作近似计算（此时）np4000.028

88 P{X2}1P{X2}1e()1819e0.9970

（3）用正态分布作近似计算（利用定理4-5及4-4的推论1）由于X~B(400，0.02)，则由定理4-4的推论1知X~N(n，n)N(8，4000.980.)02N(8，2.8)近似

于是

08X828 P{X2}10P{X2}2.82.82.868。1[))]0.98592.82.8

8．假设X是来自总体X的简单随机抽样，已知EXkk，X，，X12n

1n2(k1，2，3，4)，证明当n充分大时，随机变量ZnXi近似服从正态分ni1

布，并指出其分布参数。

2222证明：由假设条件可知，X，X，，X12n为来自总体X的简单随机抽样，22222则X同分布,即E，X(i1,2,,)n，X，，Xi212n相互独立且与X

222222,则由独立同分布的中心极限定理有 DXE(X)(EX)xRiii42

2Xni2

nnxlini1422x}12edt 1t221n22近XXni2近似似ni1i1即，所以当n充分大（，）01，（，01）~N~N2242(42)/n2i

421n22时，ZnXi近似服从参数为（2）的正态分布。ni1n

第五篇：沉降观测--实践方法

建筑物沉降观测方法与实践

【摘要】文章结合工程实例，提出了高层建筑施工中沉降观测的基本要求和施测步骤，阐述了常见问题的处理方法，以避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，提高高层施工中的沉降观测质量。

【关键词】高层建筑；沉降观测；施测步骤；工程实例

随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建（构）筑物的正常使用寿命和建（构）筑物的安全性，并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，建（构）筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中，应用沉降观测加强过程监控，指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝，造成巨大的经济损失。本文结合建筑施工过程中沉降观测的实践，阐述了沉降观测的方法和意义。

一、沉降观测的实施

（一）工作基点和观测点标志的布设

工作基点（以下简称基点）是沉降观测的基准点，应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立，而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验，一般高层建筑物周围要布设三个基点，且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点，也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件，则可按相应要求，选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。所布设的基点，在未确定其稳定性前，严禁使用。因此，每次都要测定基点间的高差，以判定它们之间是否相对稳定，并且基点要定期与远离建筑物的高等级水准点联测，以检核其本身的稳定性。

沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑，布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠，使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图，以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。

（二）沉降观测的周期及施测过程

沉降观测的周期应能反映出建筑物的沉降变形规律，建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。一般认为建筑在砂类土层上的建筑物，其沉降在施工期间已大部分完成，而建筑在粘土类土层上的建筑物，其沉降在施工期间只是整个沉降量的一部分，因而，沉降周期是变化的。根据工作经验，在施工阶段，观测的频率要大些，一般按3天、7天、15天确定观测周期，或按层数、荷载的增加确定观

测周期，观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。如暂时停工时，在停工时和重新开工时均应各观测一次，以便检验停工期间建筑物沉降变化情况，为重新开工后沉降观测的方式、次数是否应调整作判断依据。在竣工后，观测的频率可以少些，视地基土类型和沉降速度的大小而定，一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。对重点观测和科研项目工程，若最后三个周期观测中每周期的沉降量不大于2倍的测量中误差，可认为已进入稳定阶段。一般工程的沉降观测，若沉降速度小于0.01～0.04mm/d，可认为进入稳定阶段，具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定。

根据编制的沉降施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有一层或数层地下结构，首次观测应自基础开始，在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的)，待临时观测点稳固好，方可进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2级精密水准仪，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次，比较观测结果，若同一观测点间的高差不超过±0.5mm时，我们即可认为首次观测的数据是可靠的。随着结构每升高一层，临时观测点移上一层并进行观测，直到+0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于+500mm)，然后每施工一层就复测一次，直至竣工。

在施工打桩、基坑开挖以及基础完工后，上部不断加层的阶段进行沉降观测时，必须记载每次观测的施工进度、增加荷载量、仓库进（出）货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。每周观测

后，应及时对观测资料进行整理，计算出观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。若出现变化量异常时，应立即通知委托方，为其采取防患措施提供依据，同时适当增加观测次数。

另者，不同周期的观测应遵循“五定”原则。所谓“五定”，即通常所说的沉降观测依据的基准点、基点和被观测物上沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本上要一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上能保证尽量减少观测误差的主观不确定性，使所测的结果具有统一的趋向性；能保证各次复测结果与首次观测结果的可比性一致，使所观测的沉降量更真实。

二、沉降观测的精度要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。在没有特别要求的情况下，左一般性的高层建构筑物施工过程中，采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。各项观测指标要求如下：

第一，往返较差、附和或环线闭合差：△h＝∑a-∑b≤1.0，n表示测站数；

第二，前后视距≤30m；

第三，前后视距差≤1.0m；

第四，前后视距累积差≤3.0m；

第五，沉降观测点相对于后视点的高差容差：≤1.0mm。

三、工程实例

下面结合工程实例介绍建筑物沉降观测的实施：

某两幢长分别为24米、宽12米直线连接的连体框架结构的9层建筑物（没有地下层），该建筑物的南面是街道，桩柱离路沿9米，其余三侧均是旧建筑物，且与该建筑物相距10米左右，该建筑物的地基为砂土和中低压缩性粘土。为保证该建筑物在施工、使用和运行中的安全，以及为建筑物的设计、施工、管理提供可靠的资料，对该建筑物的稳定性进行沉降观测。

根据建筑物沉降观测的技术要求，并结合场地的特点，在该建筑的公路对面，距离该建筑物80米左右的三座修建5年以上的建筑物墙脚上，布设了3个通视良好的墙脚水准点，作为该建筑物沉降观测的基点，并依据水准测量的规范要求与远离该项建筑物的二等水准点进行联测，以确保工作基准点的稳定性和精度要求。在该建筑物的四角、沉降裂缝的两侧以及每隔三个桩柱处共埋设12个固定观测点。

本沉降观测遵循“五定”原则，采用Ni007自动水平仪配合2米因瓦尺进行二级观测。

对于二级而言，绝对沉降的观测中误差，可按低、中、高压缩性地基土的类别，分别选±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm。差异沉降观测中误差，应小于允许变形值的1/10～1/20，即差异沉降观测精度应根据建筑物的允许沉降值来决定。

即该建筑物两沉降点距离L=12m，按变形允许值S=0.002×12/20=1.2mm，沉降量观测允许中误差M中=1.2×1/2=0.6mm。

将观测结果整理如表2：

在整个观测过程中，建筑物沉降量、差异沉降量较小，最后一次沉降速率为0.02mm/d°，沉降速率值小于规范规定的稳定阶段标准，因此，认为该建筑物的沉降进入稳定阶段。

为确保沉降观测的精度，对二级沉降观测的一些限差要求应作适当的提高，具体如下：

第一，基、辅分划读数差为±0.3mm；

第二，基、辅分划所测高差之差为±0.4mm；

第三，附合或环闭合差为±0.5mm，n为测站数。

经多年的实践，上述指标是可以满足的。

四、几点体会

第一，在施工期间沉降观测次数安排不合理，会导致观测成果不能准确反映沉降曲线的细部变化，因此，施工期间较大荷重增加前后，如基础浇筑、回填土、安装柱子、结构每完成i层、设备安装、设备运转、工业炉砌筑期间、烟囱每增加15m左右等，均应进行观测；当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水及暴雨后，周围大量挖土方等，均应进行观测。

第二，由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大，但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择要以既能适合工程特性的需要，又不造成无谓的浪费为原则。本人认为一般高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中，适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)，在±0．00以上部分按二等以上水准测量方法，采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测，也可以测出较理想的结果。

第三，在沉降观测过程中，当沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏状现象时，这就要分析原因，进行修正。如果第二次观测出现回升，而以后各次观测又逐渐下降，可能是首次观测精度过低，若回升超过5mm时，第一次观测作废，若回升在5mm内，应将第二次与第一次的标高调整一致；如果曲线在某点突然回升，可能是观测点被碰动所致，因此，取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰

观测点之沉降量；如果曲线自某点起渐渐回升，一般是基点下沉所致，因此，必须通过与高级水准点符合测量，确定基点的下沉量。

【参考文献】

现行建筑施工规范大全（第2版）[S]．北京：中国建筑工业出版社，1995．

建筑物沉降观测方案

沉降观测的具体步骤

本工程沉降观测采用闭合圈法按一等水准测量要求进行，DS使用级精密水准仪或自动安平水准仪和铟钢水准尺。

建筑物四周至少留出3m的场地，便于闭合圈法沉降观测，观测前通知工程处和施工现场负责人，事先清理好现场，确保视线、场地畅通，安排好测量跑尺人员。

本工程结构施工阶段，做到每施工一层结构层次即进行一次沉降观察，沉降观测时间为砼浇筑结束后一天，不上荷载的情况下进行，中间停、复工各观测一次，以后每3个月观测一次，建筑物竣工验收前观测一次。特殊情况如发现严重裂缝，沉降速率增大，沉降差较大等，亦相应增加观测次数，并整理出资料由主管工程师审核，及时提交给业主。使用阶段每半年一次，共两次，以后每年一次，预计观测五年或直到沉降稳定，使用阶段预计共测6次，由建设单位负责观测，施工阶段的观测费用，按勘察设计文件规定，由业主负责，施工企业在提交成果时，向业主按专项收取费用。

观测成果管理

本工程沉降观测应有专用外业手薄、记录表和建筑物平面图及观测点布置图等，并根据沉降观测成果绘制沉降分布图，沉降量与时间关系曲线图，最后计算整个建筑物的平均沉降量和相对沉降差，每季提供给业主一份资料。工程沉降观测资料，由专人整理，当每次观测一周后，提交工程技术科和工程队各一份，最终将系统观测资料作为工程技术资料的一部分存档，并交建设单位一份。

基准点和观测点的保护

经常检查基准点和观测点有无变动，并防止砂浆落在观测头上，将观测点按观测平面图相应的编上号，每次观测后旋下观测头集中保管，下次观测时再按编号旋上观测头，注意防止柱上槽口被杂物堵塞或被现场材料挡住，还要采取一定的措施防止碰撞观测点头的螺牙铁管口，详见图《水准点埋置及观测头构造图》。

设置基准的原则是合理埋设，观测方便，并能保证水准点的稳定，基准点的埋设数量不少于三个，距离观测点30-50m，基准点的设置应在基坑挖土前15天完成，基准点必须加盖保护，在观测平面中，基准点位置应明确标注。

观测点的设置，依据图纸设计要求。详见附图《沉降观测点平面图》。

观测点的设置采用预埋螺牙铁管，使用活动观测头，便于装拆。

装修前先旋下观测头，在柱装修材料上留孔并预埋套管，装修完再旋上观测头，观测头就朝外，便于观测。

建筑物沉降观测存在问题及处理

沉降观测是建筑物或构筑物在施工乃至使用过程中不可或缺的工作，也是技术资料中不可缺少的内容，它不仅关系到建筑质量，更关系到建筑物的安全。但在我们日常施工或使用中，却往往被忽视。现就沉降观测存在问题和处理作一浅析。

一、当前建筑施工中沉降观测存在的问题

当前建筑施工中对沉降观测的认识，一般都不够重视，主要有以下一些问题：一是建筑设计部门在设计图纸上没有沉降观测方面的要求或明确的图示标注；二是观测点的设置不符合规定；三是观测的时间不按设计要求或规范规定；四是沉降观测记录弄虚作假或凭空填报；五是用户在使用过程中，没有按规定要求继续进行必要的沉降观测。

二、如何做好建筑物的沉降观测

（一）端正思想认识。沉降观测在建（构）筑物的施工乃至使用过程中是一项重要工作，特别是对于地基软弱或者不够稳定的地区，或者建（构）筑物上部荷载与自重较大的情况下，尤为重要，在具体操作上需按规范要求精心进行。

（二）建筑设计部门必须按设计规范严格要求，在施工说明或施工图中标明沉降观测的观测点、观测数量和时间。

（三）施工单位在施工过程中，必须按规范和设计要求认真操作，严格把关。具体做好以下几点：

1、沉降观测点的设置要正确合理

（1）砖墙承重的建筑物：沉降观测点一般应沿墙的长度每隔8米至10米设置一个，并应设置在建筑物的外墙转角处、纵墙与横墙的交接处及纵墙与横墙的中央、建筑物的沉降缝两侧。当建筑物宽度大于1米时，内墙也应在适当位置设观测点。

（2）框架结构的建筑物：沉降观测点应设在每个桩基或部分柱基上部。

（3）具有浮筏基础的或箱形基础的高层建筑，观测点应沿纵、横轴和基础周边位置。

（4）新建筑物与原有建筑物连接处的两边应设置。

（5）烟囱、水塔、油灌等其他类似的构筑物，应沿周边对称设置。

（6）埋入墙体的观测点，材料应采用直径不小于12毫米的元钢，一般埋人深度不小于12厘米，钢筋外端要有90°弯钩弯上，并稍离墙体，以便于置尺测量。

2、沉降观测的次数和时间要适当

对工业厂房、公共建筑和4层及以上的砖混结构住宅建筑：第一次观测在观测点安设稳固后进行。然后，在第三层观测一次，三层以上时各层观测一次，竣工后观测一次。框架结构的建筑物每二层观测一次，竣工后再观测一次。

3、水准点的确定要稳妥

水准点是对各观测点沉降的基准点，一定要选定相对固定的稳定的其他建筑物、岩基等适当部位，一般不少于2个。

4、观测仪器及观测方法要讲究

（1）观测沉降的仪器应采用经计量部门检验合格的水准仪和钢水准尺进行。

（2）观测时应固定人员，并使用固定的测量仪器和工具。

（3）每次观察均需采用环形闭合方法，或往返闭合方法当场进行检查。同一观测点的两次观测之差不得大于1毫米。

5、沉降观测的图示与记录要精细

完成沉降观测工作，要先绘制好沉降观测示意图并对每次沉降观测认真做好记录。

（1）沉降观测示意图应画出建筑物的底层平面示意图，注明观测点的位置和编号，注明水准基点的位置、编号和标高及水准点与建筑物的距离。并在图上注明观测点所用材料、埋入墙体深度、离开墙体的距离。

（2）沉降观测的记录应采用建设部制定的统一表格。观测的数据必须经过严格核对无误，方可记录，不得任意更改。当各观测点第一次观测时，标高相同时要如实填写，其沉降量为零。以后每次的沉降量为本次标高与前次标高之差，累计沉降量则为各观测点本次标高与第一次标高之差。

（3）房屋和构筑物的沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜应不大于地基允许变形值，可参见设计规范具体规定。

沉降观测资料应妥善保管，存档备查。

用户或房屋开发商在建（构）筑物沉降尚未稳定的情况下，应继续进行沉降观测工作，并建立档案。如沉降量超过规范和设计要求，则应会同有关部门进行处理。只有这样，建（构）筑物的沉降观测才能起到应有的警示作用，才能为建（构）筑物的结构安全提供可靠的依据。