沉降觀測原理

通過定期測定沉降監測點相對于基準點的高差，求得監測點各周期的高程；不同周期、相同監測點的高程之差，即為該點的沉降值，即沉降量。通過沉降量還可以求出沉降差、沉降速度、基礎傾斜、局部傾斜、相對彎曲及構件傾斜等。

假設某建筑物上有一沉降監測點1在初始周期、第i-1周期、第i周期的高差分別為h[1]、h[i-1]、h[i]，即可求出相應周期的高程為

H[1]=HA+h[1],H[i-1]=HA+h[i-1],H[i]=HA+h[i]

從而可得目標點1第i周期相對于第i-1周期的本次沉降量為

S[i-1]=H[i]-H[i-1]

目標點1第i周期相對于初始周期的累計沉降量為

S[i]=H[i]-H[1]

其中，當S的符號為負號時，表示下沉；為正號時，表示上升。

若已知該點第i周期相對于初始周期總的觀測時間為△t，則沉降速度為

v=S[i]/△t

現假設有m、n兩個沉降觀測點，它們在第i周期的累計沉降量分別為則第i周期S[m]、S[n]兩點間的沉降差△s為

△s=S[m]-S[n]

沉降觀測的基本要求

1.儀器設備、人員素質的要求

根據沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出建（構）筑物在不斷加荷作用下的沉降情況，一般規定測量的誤差應小于變形值的1/10-1/20，為此要求沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級），水準尺也應使用受環境及溫差變化小的高精度銦合金水準尺。人員必須接受專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器操作規程，熟悉測量理論，能針對不同工程特點的具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對工作中出現的問題能夠分析原因，并正確運用誤差理論進行平差計算，做到快速、精確地完成每次觀測任務。

2.觀測時間的要求

建構筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測會因得不到原始數據，而使整個觀測無法達到目的。其他各階段的復測必須根據工程進展情況定時進行，不得漏測或補測。

3.觀測點的要求

為了能夠反映出建(構）筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設置的沉降觀測點縱橫方向要對稱，且相鄰點之間間距以15~30m為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，建筑物設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。

4.沉降觀測要遵循“五定”原則

所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據的基準點、工作基點和變形體上的沉降觀測點的點位要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施能在客觀上盡量降低觀測誤差的不確定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果具有可比性，更一致，使所觀測的沉降量更真實。

5.施測要求

儀器、設備的操作方法與觀測程序要正確。在首次觀測前，要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時，經計量單位予以鑒定。連續使用3~6個月后，重新對所用儀器、設備進行檢校。

6.沉降觀測精度的要求

根據建筑物的特性和建設、設計單位的要求，選擇沉降觀測精度的等級。一般性的高層建構筑物施工過程中，采用二等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。各項觀測指標要求如下：①往返較差、附和或環線閉合差≤4√L(L為路線長度）；②前后視距≤50m;③前后視距差≤1.0m;④前后視距累積差≤3.0m;⑤水準儀的精度不低于S1級別。

7.沉降觀測成果整理及計算要求

原始數據要真實可靠，記錄計算要符合施工測量規范的要求，依據“正確、嚴謹有序、步步校核、結果有效”的原則進行成果整理及計算。