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[摘要]:本文阐述了沉降观测的基本要求和发展过程,并论述了沉降观测的施测方法,对实际工程具有一定的借鉴意义。
[关键词]:高层建筑 沉降观测 技术
中图分类号:TU208.3 文献标识码:TU 文章编号:1009-914X(2012)35- 0207 -01
社会不断发展,建筑设计施工技术水平日臻成熟,土地资源与人口增长之间矛盾突出,高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建筑物的正常使用和建筑物的安全性,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,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。特别在高层建筑物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。
一、沉降观测的基本要求
1、仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/1 0——1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪或级,水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度合金水准尺。
人员素质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观测方法及观测程序,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。
2、观测时间的要求
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,而是整个观测得不到完整的观测意义。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。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如: 30天/次)或按建筑物的加荷情况每升高一层或数层为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
3、观测点的要求
为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15—30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。
4、施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3—6个月重新对所用仪器、设备进行检校。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。
二、沉降观测的发展
在60年~70年代工业与民用建筑方面没有大量的高层建筑和大型厂房,对建筑的沉降观测没有特别的要求,只是施工单位在施工过程中进行一些简单的沉降观测,要求的测量精度也不是很高,进入80年代高层建筑出现,对建筑的变形进行测量越来越有必要,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显,对于沉降观测的要求也越来越高,而且各个地方政府相继出台相关的法规,设计阶段就必须导入变形测量要求,而且必须在工程建设过程中需要强制执行,特别是建筑物的沉降观测。为确保建筑工程主体结构,使在施工和使用期间沉降变形得到有效控制,提高建筑工程的整体质量水平,制订了《加强建筑工程变形观测控制的规定》:
1、凡需进行变形观测控制的工程,其勘察单位必须在岩土勘探报告中提出相关意见与建议;设计单位必须在施工图中提出观测控制的要求和说明。
2、凡需进行变形控制的工程,建设单位必须在工程开工前委托沉降观测单位签订观测合同,并由观测单位制定出观测方案后,方可报请开工。沉降观测单位指有沉降变形观测资质并与地基基础处理、主体结构施工无关的具有相应资质的检测单位。
三、沉降观测的施测方法
1、建立水准控制网:根据城市精密导线点、工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。必须保证在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个观测点,并且场区内各观测点构成闭合图形,以便闭合检校;根据工程特点,建立合理的水准控制网,与基准点联测,平差计算出各水准点的高程。
2、建立固定的观测路线: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。
3、沉降观测时间频率要求:根据编制的工程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。一般高层建筑物有地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上或者基础边按设计好的位置埋设沉降临时观测点,等临时观测点稳固好,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或N3级精密水準仪,并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定;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。然后每施工一层3天后进行复测一次,直至竣工。
4、沉降观测时需要坚持的“五定”原则
即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点,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够尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。
5、观测中的注意事项
即严格按测量规范的要求施测;前后视观测最好用同一水平尺;观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致;成像清晰、稳定时再读数;随时观测,随时检核计算,观测时-次完成;在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动;将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,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。
6、各项观测指标要求如下:
1)往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l√n, n表示测站数(或△h=∑a-∑b≤1·0√L, L表示观测路线距离)。
2)前后视距:≤30 m。
3)前后视距差:≤1·0 m。
4)前后视距累积差:≤3·0 m。
5)沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1·0 mm。
6)水准仪的精度不低于N2级别。
参考文献:
[1]《建筑物变形测量规范》.JGJ8-2007
[2]《国家一、二等水准测量规范》.GBT 12897-2006
[关键词]:高层建筑 沉降观测 技术
中图分类号:TU208.3 文献标识码:TU 文章编号:1009-914X(2012)35- 0207 -01
社会不断发展,建筑设计施工技术水平日臻成熟,土地资源与人口增长之间矛盾突出,高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建筑物的正常使用和建筑物的安全性,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,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。特别在高层建筑物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。
一、沉降观测的基本要求
1、仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/1 0——1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪或级,水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度合金水准尺。
人员素质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观测方法及观测程序,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。
2、观测时间的要求
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,而是整个观测得不到完整的观测意义。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。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如: 30天/次)或按建筑物的加荷情况每升高一层或数层为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
3、观测点的要求
为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15—30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。
4、施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3—6个月重新对所用仪器、设备进行检校。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。
二、沉降观测的发展
在60年~70年代工业与民用建筑方面没有大量的高层建筑和大型厂房,对建筑的沉降观测没有特别的要求,只是施工单位在施工过程中进行一些简单的沉降观测,要求的测量精度也不是很高,进入80年代高层建筑出现,对建筑的变形进行测量越来越有必要,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显,对于沉降观测的要求也越来越高,而且各个地方政府相继出台相关的法规,设计阶段就必须导入变形测量要求,而且必须在工程建设过程中需要强制执行,特别是建筑物的沉降观测。为确保建筑工程主体结构,使在施工和使用期间沉降变形得到有效控制,提高建筑工程的整体质量水平,制订了《加强建筑工程变形观测控制的规定》:
1、凡需进行变形观测控制的工程,其勘察单位必须在岩土勘探报告中提出相关意见与建议;设计单位必须在施工图中提出观测控制的要求和说明。
2、凡需进行变形控制的工程,建设单位必须在工程开工前委托沉降观测单位签订观测合同,并由观测单位制定出观测方案后,方可报请开工。沉降观测单位指有沉降变形观测资质并与地基基础处理、主体结构施工无关的具有相应资质的检测单位。
三、沉降观测的施测方法
1、建立水准控制网:根据城市精密导线点、工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。必须保证在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个观测点,并且场区内各观测点构成闭合图形,以便闭合检校;根据工程特点,建立合理的水准控制网,与基准点联测,平差计算出各水准点的高程。
2、建立固定的观测路线: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。
3、沉降观测时间频率要求:根据编制的工程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。一般高层建筑物有地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上或者基础边按设计好的位置埋设沉降临时观测点,等临时观测点稳固好,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或N3级精密水準仪,并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定;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。然后每施工一层3天后进行复测一次,直至竣工。
4、沉降观测时需要坚持的“五定”原则
即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点,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够尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。
5、观测中的注意事项
即严格按测量规范的要求施测;前后视观测最好用同一水平尺;观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致;成像清晰、稳定时再读数;随时观测,随时检核计算,观测时-次完成;在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动;将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,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。
6、各项观测指标要求如下:
1)往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l√n, n表示测站数(或△h=∑a-∑b≤1·0√L, L表示观测路线距离)。
2)前后视距:≤30 m。
3)前后视距差:≤1·0 m。
4)前后视距累积差:≤3·0 m。
5)沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1·0 mm。
6)水准仪的精度不低于N2级别。
参考文献:
[1]《建筑物变形测量规范》.JGJ8-2007
[2]《国家一、二等水准测量规范》.GBT 12897-2006