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摘要:本文阐述了高层建筑施工过程中沉降观测的技术要点,对高层建筑施工过程中沉降观测技术进行了探讨。
关键词:高层建筑; 沉降观测;技术要点;
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
引言:
高层建筑的施工中, 建筑基础会发生较大的沉降、甚至明显的不均匀沉降,对建筑物的安全造成极大地威胁,因此,建筑物施工期间,有效地进行观测并通过已有观测数据来预测建筑物地 基及其本身的沉降变形情况已成为确保建 筑物安全的重要工作。
1.高层建筑沉降观测技术要点
1.1观测人员必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的监测方法及监测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。
1.2沉降观测应使用精密水准仪,水准尺要使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺,在不具备铟合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。
1.3首次观测前要对所用仪器进行检测并校正,水准仪的各轴线应该满足几何关系,连续使用3~6个月之后,要再次对所用仪器和设备进行检校。
1.4首次沉降观测的精度有很高的要求,观测的高程应在相同的时间断连续观测两次取其平均值,以后要以第一次观测的沉降观测点的高程作为依据。
1.5沉降观测应该从建筑物的基础开始,在基础位置上埋设沉降观测点,当沉降观测点稳固之后进行首次建筑物的沉降观测。沉降观测切忌中途换点、改点,以免造成观测的间断或不持续,影响观测成果的准确性。
1.6确定观测周期应综合考虑建筑物结构的特征、荷载变动情况、施工进度、沉降速度、观测精度要求、自然条件变化、工程地质条件等因素,最后应以最短的周期作为观测周期。
1.7观测时要避免阳光直射,且观测环境基本一致,成像清晰、稳定时再读数。当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
1.8要求使用固定的水准基点,点位要稳定,应选择、设置在施工现场应力之外,工作基点不少于三点,按照固定的测量路线和一定的测站来进行观测。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求。
2.高层建筑沉降观測过程
高层建筑物应按照工程制订的建筑沉降施测方案以及确定的观测周期进行实测,随着高层建筑物的结构升高,临时的观测点向上逐渐投测,直到+0.000米再按测量规定埋设永久性的沉降观测点,实际观测中可将永久的沉降观测点埋置在+0.500米的位置,然后每次施工一层就进行一次观测,直到建筑物竣工。然后按月进行实测,直到沉降稳定以后完成该建筑的沉降观测。
2.1建立水准控制网
高层建筑物要根据项目工程的施工特点、现场的实地环境条件来编制建筑物沉降观测的施测方案,根据城市有关部门提供的水准测量的控制基准点或者水准测量的导线点,按照高层建筑物的工程测量制订的沉降观测的施测方案和布网的原则进行水准测量控制网的建立。
2.1.1高层建筑物的周围一般情况下要求布置三个或者三个以上的水准测量的基准点,水准测量的基准点之间的距离应该在100米范围之内。
2.1.2在施工现场安置测量仪器要与两个或者两个以上的后视的水准点进行通视,并且在施工场地内的每个水准点应该构成闭合或者附和水准路线,用来进行计算高差闭合差并检校。
2.1.3高层建筑物的水准测量基准点应该设置在高层建筑物的开挖、地面沉降的范围值之外,水准测量的水准基点的埋值深度要符合二等水准测量规范要求,埋值深度应该在15米范围之外,按照项目工程的特点,与水准测量的基准点进行联测,通过利用平差计算出各水准点的高程。
2.2高层建筑沉降观测的精度
高层建筑沉降观测的精度是根据建筑物本身的特性或者设计单位的要求来选择沉降观测的等级。在一般情况下,高层建筑物的沉降观测适宜采用二等水准测量标准,以满足沉降观测的要求。在二等水准测量的观测过程中各项观测指标有明确的要求,水准测量往返的较差、附和或环线闭合差:△fh=±1.0mm,n表示在水准测量路线中总的测站数,前后视距要小于等于30米,前后视距差要小于等于10毫米,前后视距累积差要小于等于30毫米,沉降观测点相对于后视点的高差容许差小于等于10毫米。
2.3沉降观测路线
在建筑物施工场地的区域内,根据施工现场的水准控制网,沉降观测点的埋值要求以及房屋建筑设计图纸设计的沉降观测点布置图,标定沉降观测点的具体位置。观测时必须建立一定的观测路线,并且要求在安置仪器的测站和架水准尺的转点位置做明显的标记,保证建筑物的整个沉降观测要求按照相同路线进行沉降观测。由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
2.4沉降观测点的布设
为了能够反映出建筑物的准确沉降情况,应以建筑物的大小、荷重及基础构造等因素来确定观测点的位置,沉降观测点纵、横向对称,且均匀分布在建筑物的周围及内部。一般建筑物承重柱、转角处、沉降缝的两侧、纵横墙交接处或每隔 10~20m 的承重墙上设置观测点。
2.5观测周期的确定
应根据工程进度、工程性质、地基土质情况,以及建筑结构情况确定,建筑物沉降观测频率为:施工阶段建筑物每增加2-3层观测一次,如果施工期中途停工时间较长,应在停工时和复工前进行沉降观测,封顶以后的第1、2、3、6、12、18、24个月各观测一次,直至每 100 天沉降量小于 1mm 时停止观测。
3.数据分析及处理
3.1数据整理
某个观测点的每周期沉降量,本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程。观测的累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量。 原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。
3.2数据分析
沉降点相邻两观测周期平差值的变化小于沉降观测中误差的2倍,即认为该店未发生沉降;根据观测数据变化时间上的持续性判断,即相邻两次观测数据相差甚微,并未超出极限误差范围,但数据的大小趋势却很明显,始终上升或下沉,则说明已发生变化。
根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量,将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。
3.3数据处理及信息反馈
根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。特别座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=|△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm,△Cn分别为m,n点的总沉降量,Lmn为m,n点的距离。
对沉降观测的成果分析,我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素,指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工,同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料,设计出更完善的施工图纸。
4.结语:
高层建筑物的沉降观测是一项技术要求高、耗时长且易受外界条件影响的工作,因此应严格按照测量规范的要求作业,尽量减少人为和其它外界因素的影响。通过合理的布设高程基准点和观测点,采用恰当的观测方法和数据处理方法,得到可靠的观测数据,最终就能够合理、科学、准确的反映、分析、预测出建筑物的整体沉降状况。
参考文献:
[1] 柴君松 .浅谈高层建筑施工中沉降观测的应用.商情[J].2010.
[2] 宋刚军.高层建筑沉降观测方法[J].陕西煤炭,2009(5):94- 96
[3] 冯云德.建筑物沉降观测技术方法探讨[J].北京测绘,2009(4):88- 90.
关键词:高层建筑; 沉降观测;技术要点;
中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号:
引言:
高层建筑的施工中, 建筑基础会发生较大的沉降、甚至明显的不均匀沉降,对建筑物的安全造成极大地威胁,因此,建筑物施工期间,有效地进行观测并通过已有观测数据来预测建筑物地 基及其本身的沉降变形情况已成为确保建 筑物安全的重要工作。
1.高层建筑沉降观测技术要点
1.1观测人员必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的监测方法及监测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。
1.2沉降观测应使用精密水准仪,水准尺要使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺,在不具备铟合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。
1.3首次观测前要对所用仪器进行检测并校正,水准仪的各轴线应该满足几何关系,连续使用3~6个月之后,要再次对所用仪器和设备进行检校。
1.4首次沉降观测的精度有很高的要求,观测的高程应在相同的时间断连续观测两次取其平均值,以后要以第一次观测的沉降观测点的高程作为依据。
1.5沉降观测应该从建筑物的基础开始,在基础位置上埋设沉降观测点,当沉降观测点稳固之后进行首次建筑物的沉降观测。沉降观测切忌中途换点、改点,以免造成观测的间断或不持续,影响观测成果的准确性。
1.6确定观测周期应综合考虑建筑物结构的特征、荷载变动情况、施工进度、沉降速度、观测精度要求、自然条件变化、工程地质条件等因素,最后应以最短的周期作为观测周期。
1.7观测时要避免阳光直射,且观测环境基本一致,成像清晰、稳定时再读数。当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
1.8要求使用固定的水准基点,点位要稳定,应选择、设置在施工现场应力之外,工作基点不少于三点,按照固定的测量路线和一定的测站来进行观测。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求。
2.高层建筑沉降观測过程
高层建筑物应按照工程制订的建筑沉降施测方案以及确定的观测周期进行实测,随着高层建筑物的结构升高,临时的观测点向上逐渐投测,直到+0.000米再按测量规定埋设永久性的沉降观测点,实际观测中可将永久的沉降观测点埋置在+0.500米的位置,然后每次施工一层就进行一次观测,直到建筑物竣工。然后按月进行实测,直到沉降稳定以后完成该建筑的沉降观测。
2.1建立水准控制网
高层建筑物要根据项目工程的施工特点、现场的实地环境条件来编制建筑物沉降观测的施测方案,根据城市有关部门提供的水准测量的控制基准点或者水准测量的导线点,按照高层建筑物的工程测量制订的沉降观测的施测方案和布网的原则进行水准测量控制网的建立。
2.1.1高层建筑物的周围一般情况下要求布置三个或者三个以上的水准测量的基准点,水准测量的基准点之间的距离应该在100米范围之内。
2.1.2在施工现场安置测量仪器要与两个或者两个以上的后视的水准点进行通视,并且在施工场地内的每个水准点应该构成闭合或者附和水准路线,用来进行计算高差闭合差并检校。
2.1.3高层建筑物的水准测量基准点应该设置在高层建筑物的开挖、地面沉降的范围值之外,水准测量的水准基点的埋值深度要符合二等水准测量规范要求,埋值深度应该在15米范围之外,按照项目工程的特点,与水准测量的基准点进行联测,通过利用平差计算出各水准点的高程。
2.2高层建筑沉降观测的精度
高层建筑沉降观测的精度是根据建筑物本身的特性或者设计单位的要求来选择沉降观测的等级。在一般情况下,高层建筑物的沉降观测适宜采用二等水准测量标准,以满足沉降观测的要求。在二等水准测量的观测过程中各项观测指标有明确的要求,水准测量往返的较差、附和或环线闭合差:△fh=±1.0mm,n表示在水准测量路线中总的测站数,前后视距要小于等于30米,前后视距差要小于等于10毫米,前后视距累积差要小于等于30毫米,沉降观测点相对于后视点的高差容许差小于等于10毫米。
2.3沉降观测路线
在建筑物施工场地的区域内,根据施工现场的水准控制网,沉降观测点的埋值要求以及房屋建筑设计图纸设计的沉降观测点布置图,标定沉降观测点的具体位置。观测时必须建立一定的观测路线,并且要求在安置仪器的测站和架水准尺的转点位置做明显的标记,保证建筑物的整个沉降观测要求按照相同路线进行沉降观测。由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
2.4沉降观测点的布设
为了能够反映出建筑物的准确沉降情况,应以建筑物的大小、荷重及基础构造等因素来确定观测点的位置,沉降观测点纵、横向对称,且均匀分布在建筑物的周围及内部。一般建筑物承重柱、转角处、沉降缝的两侧、纵横墙交接处或每隔 10~20m 的承重墙上设置观测点。
2.5观测周期的确定
应根据工程进度、工程性质、地基土质情况,以及建筑结构情况确定,建筑物沉降观测频率为:施工阶段建筑物每增加2-3层观测一次,如果施工期中途停工时间较长,应在停工时和复工前进行沉降观测,封顶以后的第1、2、3、6、12、18、24个月各观测一次,直至每 100 天沉降量小于 1mm 时停止观测。
3.数据分析及处理
3.1数据整理
某个观测点的每周期沉降量,本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程。观测的累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量。 原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。
3.2数据分析
沉降点相邻两观测周期平差值的变化小于沉降观测中误差的2倍,即认为该店未发生沉降;根据观测数据变化时间上的持续性判断,即相邻两次观测数据相差甚微,并未超出极限误差范围,但数据的大小趋势却很明显,始终上升或下沉,则说明已发生变化。
根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量,将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。
3.3数据处理及信息反馈
根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。特别座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=|△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm,△Cn分别为m,n点的总沉降量,Lmn为m,n点的距离。
对沉降观测的成果分析,我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素,指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工,同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料,设计出更完善的施工图纸。
4.结语:
高层建筑物的沉降观测是一项技术要求高、耗时长且易受外界条件影响的工作,因此应严格按照测量规范的要求作业,尽量减少人为和其它外界因素的影响。通过合理的布设高程基准点和观测点,采用恰当的观测方法和数据处理方法,得到可靠的观测数据,最终就能够合理、科学、准确的反映、分析、预测出建筑物的整体沉降状况。
参考文献:
[1] 柴君松 .浅谈高层建筑施工中沉降观测的应用.商情[J].2010.
[2] 宋刚军.高层建筑沉降观测方法[J].陕西煤炭,2009(5):94- 96
[3] 冯云德.建筑物沉降观测技术方法探讨[J].北京测绘,2009(4):88- 90.