论文部分内容阅读
摘要：葫芦岛市体育中心是为2013年第12届全运会准备的分赛场场馆，同时也时葫芦岛市2010-2011年度的重点工程之一，为实时掌握体育场、馆主体与连接体的沉降与变形情况，分析规律，保证施工及安全，我院承担本体育中心内体育馆与体育场的建筑变形测量工作。本文通过体育中心沉降观测过程，对今后的变形观测具有指导作用。
关键词：全运会；变形观测；工作基点；二等水准；沉降分析
Abstract: the huludao city sports center is for 2013 years the 12 th national games FenSaiChang prepared venues, simultaneously the huludao city for the 2010-one of the key projects, for real time control of the stadium, the gyms, main body and connection of body settlement and deformation, analysis rules to ensure construction and safety, bear the sports center in our hospital and stadium building deformation stadium measurement. This article through the sports center settlement observation process and the future is a guiding role of deformation observation.
Keywords: national games; Deformation observation; Work basis points; Second class level; Settlement analysis
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
0 引言
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。
本项目的主要工作内容，采用高精度全站仪对体育场、体育馆及连接体钢结构变形进行测量，观测周期为钢结构吊装完成后且卸载前进行第一次观测，钢结构卸载完成后进行第二次观测，屋面系统竣工后进行第三次观测。使用水准仪，对体育场、馆沉降观测点进行沉降观测。以指导体育场、体育馆施工作业
1变形测量观测周期
对体育场、馆沉降观测周期为2010年10月至2011年10月每15天观测一次，2011年11月至2012年10月每一个月观测一次，2012年11月至2013年10月每两个月观测一次，2013年10月以后每四个月观测一次，直到沉降稳定为止，特殊情况下需增加观测次数。
对体育场、体育馆及连接体钢结构变形观测周期为钢结构吊装完成后且卸载前进行第一次观测，钢结构卸载完成后进行第二次观测，屋面系统竣工后进行第三次观测，观测精度要求达到四等导线测量精度。
2变形控制测量
2.1 高程基准点的布设与测量
2.1.1 高程基岩点、高程基准点的布设
按《建筑变形测量规范》要求，水准网的建立等级为独立二级水准网。根据场区周边的实际情况，宜在场区南侧山坡布设一个水准基岩点（BM0），并在场区适宜位置分别布设五个水准基准点（BM1、BM2、BM3、BM4、BM5，具体位置如下图所示），与水准基岩点共同构建适合本工程所使用的二级沉降监测水准控制网。
2.1.2 高程基准点测量
高程基点测量使用水准测量方法，使用SOKKIA SDL30型水准仪器，配合因瓦标尺，采用往返测或单程双测站观测方式。按国家二等水准观测，达到建筑沉降观测二级精度要求。
2.2平面基准点的布设与测量
2.2.1 平面基准点的布设
平面基准点的布设与水准基点重合，在位置选择上要充分考虑日后变形监测的便利性和各场馆大型出入口的开口方向。平面基准网可采用国家坐标系统，也可根据现场情况采用独立坐标系统。
2.2.2 平面基准点的测量
（1）平面基准点采用C级GPS测量，其相关要求如下：
卫星截止高度角： ≥15°；
有效观测卫星数： ≥5；
观测时段长度： 45min-60min；
数据采样间隔： 10s-30s；
PDOP： ≤6；
平均边长： 300；
角度中误差： 1.5”；
边长中误差：±3.0mm；
最若边边长相对中误差： 1/100000；
（2）GPS数据外业采集操作及数据的处理应按现行国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314的相应规定执行，数据采用率宜大于95%。
3沉降观测点布设方案
3.1沉降观测点标识设置
沉降观测点为墙上标志类型。场馆基础已起，故标志须后设置。标志尺寸见下图（实际尺寸可适当放大），材质使用白钢或不锈钢。
埋设时，在设计的承重柱下部靠近基础部分的外侧处钻一φ=25mm，110mm深左右的孔，将标志插入并经建筑胶固定。
体育场共布设沉降观测点59个，具体编号可按C场1--C场59编号。
体育馆共布设沉降观测点35个，具体编号可按C馆1-C馆35编号。
4三维位移变形观测点布设方案
4.1变形点标识设置
变形点观测标志使用的是单棱镜，由施工单位焊接固定到相应的变形观测点位置。棱镜朝向对准场馆内导线点的位置，并使用全站仪能观测到。
4.2体育馆变形点分布及编号
体育场共布设变形观测点23个，具体编号可按B场1—B场23编号；
体育馆共布设变形观测点9个，具体编号可按B馆1—B馆23编号；
连接体共布设变形观测点3个，具体编号可按B连1—B连3编号；
5 体育场、体育馆沉降监测
体育场、体育馆沉降观测的仪器设备使用与高程基准网测量的相同的设备；各项精度指标符合建筑变形测量规范要求。
6 钢结构变形监测
鉴于钢结构变形观测点均位于体育场顶部, 棱镜的设置,由施工人员现场焊接到指定位置。变形测量采用三等导线+全站仪直接免棱镜测量，具体要求如下：
（1）仪器要求
Leica TPS 1201+；
有棱镜测距精度：1mm+1.5ppm；
无棱镜测距精度：2mm+2.0ppm；
测角精度：1″；
（2）导线点布设
由于变形观测点多位于场馆内部，在场馆外围的空地上一般无法直接对其进行测量，为此，在进行变形监测前需在场馆内部位置布设一定数量的导线点，导线点布设在看台上。
（3）导线测量
垂直角观测：测回数4；
两次照准目标读数差：4″；
垂直角测回差：5″；
指标差较差：5″；
水平角观测：测回数：4；
两次照准目标读数差：4″；
半测回归零差：5″；
一测回内2C互差：9″；
同一方向值各测回互差：5″；
电磁波测距：每边测回数：往/4；返/4；
一测回读数间较差限值：5mm；
单程测回间较差限值：7.0mm；
测距相对中误差：1/150000；
气象数据测定精度：温度：0.2°C/气压0.5mmHg；
導线精度要求：最弱点点位中误差：±4.2mm；
导线总长：≤1000m / 平均边长：200m；
测边中误差：±2.0mm / 测角中误差：2.0″；
导线全长相对闭合差：1/45000；
其余规定和操作要求参照“GB 50026-2007”和“JGJ 8-2007”。
7 数据分析
7.1沉降观测点数据分析
①、各沉降观测点所测得数据进行相对沉降量统计；
②、各沉降观测点所测得数据进行累计沉降量统计；
③、各沉降观测点所测得数据进行相对沉降速率统计；
④、沉降稳定时间的判断；
7.2变形观测点数据分析
①、各变形观测点所测得数据进行相对位移量统计；
②、各变形观测点所测得数据进行累计位移量统计；
③、各变形观测点所测得数据进行相对位移速率统计；
④、变形稳定时间的判断；
8 结束语
变形测量则是对设置在变形体上的观测点进行周期性地重复观测，求得观测点各周期相对于首期的点位或高程的变化量。通过变形观测掌握各种工程建筑物的地质构造的稳定性，为安全诊断提供必要的信息，以便发现问题并采取措施；更好地理解变形的机理，验证有关设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的预报模型。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：全运会；变形观测；工作基点；二等水准；沉降分析
Abstract: the huludao city sports center is for 2013 years the 12 th national games FenSaiChang prepared venues, simultaneously the huludao city for the 2010-one of the key projects, for real time control of the stadium, the gyms, main body and connection of body settlement and deformation, analysis rules to ensure construction and safety, bear the sports center in our hospital and stadium building deformation stadium measurement. This article through the sports center settlement observation process and the future is a guiding role of deformation observation.
Keywords: national games; Deformation observation; Work basis points; Second class level; Settlement analysis
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
0 引言
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。
本项目的主要工作内容，采用高精度全站仪对体育场、体育馆及连接体钢结构变形进行测量，观测周期为钢结构吊装完成后且卸载前进行第一次观测，钢结构卸载完成后进行第二次观测，屋面系统竣工后进行第三次观测。使用水准仪，对体育场、馆沉降观测点进行沉降观测。以指导体育场、体育馆施工作业
1变形测量观测周期
对体育场、馆沉降观测周期为2010年10月至2011年10月每15天观测一次，2011年11月至2012年10月每一个月观测一次，2012年11月至2013年10月每两个月观测一次，2013年10月以后每四个月观测一次，直到沉降稳定为止，特殊情况下需增加观测次数。
对体育场、体育馆及连接体钢结构变形观测周期为钢结构吊装完成后且卸载前进行第一次观测，钢结构卸载完成后进行第二次观测，屋面系统竣工后进行第三次观测，观测精度要求达到四等导线测量精度。
2变形控制测量
2.1 高程基准点的布设与测量
2.1.1 高程基岩点、高程基准点的布设
按《建筑变形测量规范》要求，水准网的建立等级为独立二级水准网。根据场区周边的实际情况，宜在场区南侧山坡布设一个水准基岩点（BM0），并在场区适宜位置分别布设五个水准基准点（BM1、BM2、BM3、BM4、BM5，具体位置如下图所示），与水准基岩点共同构建适合本工程所使用的二级沉降监测水准控制网。
2.1.2 高程基准点测量
高程基点测量使用水准测量方法，使用SOKKIA SDL30型水准仪器，配合因瓦标尺，采用往返测或单程双测站观测方式。按国家二等水准观测，达到建筑沉降观测二级精度要求。
2.2平面基准点的布设与测量
2.2.1 平面基准点的布设
平面基准点的布设与水准基点重合，在位置选择上要充分考虑日后变形监测的便利性和各场馆大型出入口的开口方向。平面基准网可采用国家坐标系统，也可根据现场情况采用独立坐标系统。
2.2.2 平面基准点的测量
（1）平面基准点采用C级GPS测量，其相关要求如下：
卫星截止高度角： ≥15°；
有效观测卫星数： ≥5；
观测时段长度： 45min-60min；
数据采样间隔： 10s-30s；
PDOP： ≤6；
平均边长： 300；
角度中误差： 1.5”；
边长中误差：±3.0mm；
最若边边长相对中误差： 1/100000；
（2）GPS数据外业采集操作及数据的处理应按现行国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314的相应规定执行，数据采用率宜大于95%。
3沉降观测点布设方案
3.1沉降观测点标识设置
沉降观测点为墙上标志类型。场馆基础已起，故标志须后设置。标志尺寸见下图（实际尺寸可适当放大），材质使用白钢或不锈钢。
埋设时，在设计的承重柱下部靠近基础部分的外侧处钻一φ=25mm，110mm深左右的孔，将标志插入并经建筑胶固定。
体育场共布设沉降观测点59个，具体编号可按C场1--C场59编号。
体育馆共布设沉降观测点35个，具体编号可按C馆1-C馆35编号。
4三维位移变形观测点布设方案
4.1变形点标识设置
变形点观测标志使用的是单棱镜，由施工单位焊接固定到相应的变形观测点位置。棱镜朝向对准场馆内导线点的位置，并使用全站仪能观测到。
4.2体育馆变形点分布及编号
体育场共布设变形观测点23个，具体编号可按B场1—B场23编号；
体育馆共布设变形观测点9个，具体编号可按B馆1—B馆23编号；
连接体共布设变形观测点3个，具体编号可按B连1—B连3编号；
5 体育场、体育馆沉降监测
体育场、体育馆沉降观测的仪器设备使用与高程基准网测量的相同的设备；各项精度指标符合建筑变形测量规范要求。
6 钢结构变形监测
鉴于钢结构变形观测点均位于体育场顶部, 棱镜的设置,由施工人员现场焊接到指定位置。变形测量采用三等导线+全站仪直接免棱镜测量，具体要求如下：
（1）仪器要求
Leica TPS 1201+；
有棱镜测距精度：1mm+1.5ppm；
无棱镜测距精度：2mm+2.0ppm；
测角精度：1″；
（2）导线点布设
由于变形观测点多位于场馆内部，在场馆外围的空地上一般无法直接对其进行测量，为此，在进行变形监测前需在场馆内部位置布设一定数量的导线点，导线点布设在看台上。
（3）导线测量
垂直角观测：测回数4；
两次照准目标读数差：4″；
垂直角测回差：5″；
指标差较差：5″；
水平角观测：测回数：4；
两次照准目标读数差：4″；
半测回归零差：5″；
一测回内2C互差：9″；
同一方向值各测回互差：5″；
电磁波测距：每边测回数：往/4；返/4；
一测回读数间较差限值：5mm；
单程测回间较差限值：7.0mm；
测距相对中误差：1/150000；
气象数据测定精度：温度：0.2°C/气压0.5mmHg；
導线精度要求：最弱点点位中误差：±4.2mm；
导线总长：≤1000m / 平均边长：200m；
测边中误差：±2.0mm / 测角中误差：2.0″；
导线全长相对闭合差：1/45000；
其余规定和操作要求参照“GB 50026-2007”和“JGJ 8-2007”。
7 数据分析
7.1沉降观测点数据分析
①、各沉降观测点所测得数据进行相对沉降量统计；
②、各沉降观测点所测得数据进行累计沉降量统计；
③、各沉降观测点所测得数据进行相对沉降速率统计；
④、沉降稳定时间的判断；
7.2变形观测点数据分析
①、各变形观测点所测得数据进行相对位移量统计；
②、各变形观测点所测得数据进行累计位移量统计；
③、各变形观测点所测得数据进行相对位移速率统计；
④、变形稳定时间的判断；
8 结束语
变形测量则是对设置在变形体上的观测点进行周期性地重复观测，求得观测点各周期相对于首期的点位或高程的变化量。通过变形观测掌握各种工程建筑物的地质构造的稳定性，为安全诊断提供必要的信息，以便发现问题并采取措施；更好地理解变形的机理，验证有关设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的预报模型。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。