论文部分内容阅读
摘 要:随着当前建筑物高度的不断增加,建筑物发生变形已经逐渐成为十分普遍的现象,建筑物沉降作为建筑物变形的一种,轻则会使建筑物产生裂缝,重则会破坏建筑物的结构,影响建筑物的安全使用,因此对高层建筑进行定期观测,探究建筑物沉降的规律成为了当务之急。只有深入了解建筑物沉降的规律,才能及时预防或者处理沉降,减小沉降带来的损失。文章将简述建筑物变形观测的主要内容,针对当前沉降观测存在的问题提出解决方法。
关键词:建筑物;变形;测量;沉降;观测
随着近年来我国人口的日益增多以及可用土地资源的不断减少,我国城市的建筑在逐渐朝着高层化发展,而建筑物本身荷载的增加使得建筑物更加容易发生变形,这几乎成了当前城市建筑物的普遍问题。建筑的变形测量是对建筑物的变形量进行分析和处理,主要针对沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形指标进行观测,继而监视建筑物的使用情况,保证建筑物的正常使用,并且完善建筑物变形的相关研究,从而改进建筑物的设计理论以及施工方法。
一、建筑物地基和基础变形观测的主要内容
(一)基坑回弹测量
在基坑开挖的过程中实施监测观测点的高程变化,从而确定基坑开挖前后观测点的高程差,即为基坑的总回弹量。
(二)地基分层沉降测量
预先在不同土层上设置观测点,在荷载的前后测量观测点发生的高程变化,即能够得到各土层的承载量。
(三)建筑物的沉降测量
在建筑物上或者在建筑物的周边确定参照物,在一段时期之后测量建筑物与参照物之间的高程差,即能够得到建筑物在一段时间内的沉降量。
二、建筑物上部变形观测的主要内容
(一)倾斜观测
建筑物的地基如果产生了不均衡的沉降,则直接体现为建筑物的倾斜,而严重倾斜的建筑物是存在重大安全隐患的,因此必须对建筑物的倾斜程度进行观测。常用的建筑物的倾斜观测主要是在顶部和墙基设置观测点,测量顶部与墙基的相对位移程度,在结合一定的时间则可以得到建筑物倾斜的速度,从而达到针对性预警的效果。
(二)位移观测
由于侧向荷载过大,或者是地基发生了滑动,建筑物就会发生位移,这里的唯一主要指的是水平面上,一般是通过建立观测点来确定建筑与观测点的距离是否发生了变化,从而得到建筑物的位移量。
(三)裂缝观测
建筑不均匀的沉降会导致建筑本身产生裂缝,而裂缝可以作为建筑物沉降观测的指标之一,通常在裂缝两侧设置观测标志, 定期观测其位置变化,以取得裂缝的大小和走向等资料。
(四)挠度观测
建筑物的不均匀沉降或者自身的受力结构出现问题还会导致建筑物产生的挠曲程度。对于建筑物的挠度的观测主要是测定建筑物同一垂直平面上不同高度的观测点的相对位移长度。
(五)摆动和转动观测
在外力的作用下建筑可能发生摆动或就转动,一般来说由于风力或者地质变动而造成的摆动出现的概率较大,由沉降所引起的摆动或者转动并不常见,在此不做讨论。
三、沉降观测存在的问题及处理方法
科学合理的沉降观测能够完善沉降观测的相关体系,从而为建筑物的施工技术的发展以及建筑物安全性能的提高作出贡献。在日常的施工过程中对于建筑物的沉降观测往往处于被忽视的地位,这就带来了诸多的隐患。现就沉降观测存在问题和处理进行简要分析。
(一)当前建筑施工中沉降观测存在的问题
当前建筑企业的施工过程中对于沉降观测的重视程度都不够,主要体现在一下几个方面:根本没有设置相应的观测点;观测点的设置不符合要求,致使观测工作流于形式;观测记录弄虚作假;沉降观测的次数和时间不恰当;沉降观测的图示与记录不精细等。这些问题的存在使得沉降观测根本达不到预期的效果,也难以为建筑物的维护提供建设性的意见,更谈不上保证建筑物的安全性。
(二)如何做好建筑物的沉降观测
1.要想切实的做好建筑物的沉降观测工作,首先应该端正对于建筑物沉降观测的认识。对于建筑物的建筑乃至正常使用来说,科学的沉降观测是非常有必要的,特别是对于地质情况复杂的地区,只有充分了解了建筑物的变形情况,才能够进行建筑物的设计和建造,保证建筑物的稳定和安全。
2.沉降观测点的设置要正确合理。为了保证建筑物沉降观测的质量,建筑物沉降观测点的设置必须要正确合理,严格按照标准来进行。一般来说,对于砖墙承重的建筑物其观测点的设置应该是沿墙的长度每隔8~10m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。而对于框架结构的建筑物,其沉降观测点应该设置在每个桩基或部分柱基上部。
3.沉降观测的次数和时间要适当。对于一般的建筑来说,在观察点的定位准确设置之后就应该进行第一次观测,然后进行逐层观测,这是针对在建筑物的建设过程中。在建筑物竣工之后还需要进行一次观测,从而保证建筑物的形变量,在可接受的范围。
4.水准点的确定要稳妥。水准点是测量建筑物沉降的参照,因此水准点必须稳定,水准点自身并不能够发生变形或者位移,这样才能够保证沉降测量的位移量的准确。一般来说,水准点的数目要多于两个才能够保证沉降测量数据的准确性。
5.观测仪器及观测方法要讲究。对于建筑物的沉降观测而言,测量仪器的精确与否对于沉降观测的质量影响重大,因此观测沉降的仪器必须采用有合格标志的由正规生产厂家所生产的仪器,这样才能保证仪器最初的精确度。而在经过一段时间的使用之后,所有的观测仪器都要进行再次的校对,确定观测值无误差或者误差在允许范围内,同一观测点两次观测之差应该小于一毫米,这样的仪器才能够被继续使用。
6.沉降观测的图示与记录要精细。对于建筑物的沉降观测工作而言,沉降观测工作中要绘制沉降观测示意图,并且记录每次观测的数据,数据的记录要及时和准确。在建筑物的沉降观测示意图中应该首先标出建筑物的平面示意图,然后注明观测点的位置和编号以及水准基点的位置和编号,对于观测点的各项基本数据都要记录精细,当前很多企业进行沉降观测时达不到预期的目的就是因为沉降观测的图示与记录不够精细,最终沉降观测获得的数据不能够满足实际应用的需要,不能够探究建筑物沉降的客观规律,也不能够为建筑物的正常施工提供建设性的意见。观测得到的数据在经过确认无误之后才能够记录,记录之后不可更改。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。每隔一段时间后测一次标高,建筑物的沉降量即为两次标高的差值,累计沉降量则为各观测点本次标高与第一次标高之差。房屋的沉降观测的各项指标应该在地基允许变形值之内,如果超过地基允许的变形值则及时通知业主搬离,避免安全事故的发生,并且继续进行测量,预测房屋沉降的趋势,及时预测房屋可能发生的危险,以便于避免造成更大的人员伤亡和财产损失。
四、结语
总之,时代的发展使得当前建筑呈现向高层化发展的趋势,而高层的建筑对地基的要求甚高,如果地质条件不能满足建筑荷载的要求,则可能致使建筑物发生沉降,产生一系列灾难性的后果。从我国建筑物的现状来看,很多高层建筑或多或少的均有变形现象,这些变形现象的出现严重影响了建筑物的正常使用和居住人员的生命财产安全,因此要改进建筑物变形观测桩的沉降观测技术,掌握建筑物沉降观测的各项技术方法,以此完善沉降观测体系,从而提高建筑物的安全性能。
参考文献
[1] 李元哲.建筑物变形观测数据处理及安全预警系统的设计和应用[D].济南大学,2012(04).
[2] 陈正阳,曹传芬,郑军.工程建筑物变形观测精度和观测方法[J].中外建筑,2003(22).
[3] 朱云.小波分析在建筑物动态监测数据处理和变形分析中的应用研究[D].河南理工大学,2009(01).
作者简介:汤瑞斌,中国建筑材料工业地质勘查中心山西总队。
关键词:建筑物;变形;测量;沉降;观测
随着近年来我国人口的日益增多以及可用土地资源的不断减少,我国城市的建筑在逐渐朝着高层化发展,而建筑物本身荷载的增加使得建筑物更加容易发生变形,这几乎成了当前城市建筑物的普遍问题。建筑的变形测量是对建筑物的变形量进行分析和处理,主要针对沉降、倾斜、位移、挠曲、风振等变形指标进行观测,继而监视建筑物的使用情况,保证建筑物的正常使用,并且完善建筑物变形的相关研究,从而改进建筑物的设计理论以及施工方法。
一、建筑物地基和基础变形观测的主要内容
(一)基坑回弹测量
在基坑开挖的过程中实施监测观测点的高程变化,从而确定基坑开挖前后观测点的高程差,即为基坑的总回弹量。
(二)地基分层沉降测量
预先在不同土层上设置观测点,在荷载的前后测量观测点发生的高程变化,即能够得到各土层的承载量。
(三)建筑物的沉降测量
在建筑物上或者在建筑物的周边确定参照物,在一段时期之后测量建筑物与参照物之间的高程差,即能够得到建筑物在一段时间内的沉降量。
二、建筑物上部变形观测的主要内容
(一)倾斜观测
建筑物的地基如果产生了不均衡的沉降,则直接体现为建筑物的倾斜,而严重倾斜的建筑物是存在重大安全隐患的,因此必须对建筑物的倾斜程度进行观测。常用的建筑物的倾斜观测主要是在顶部和墙基设置观测点,测量顶部与墙基的相对位移程度,在结合一定的时间则可以得到建筑物倾斜的速度,从而达到针对性预警的效果。
(二)位移观测
由于侧向荷载过大,或者是地基发生了滑动,建筑物就会发生位移,这里的唯一主要指的是水平面上,一般是通过建立观测点来确定建筑与观测点的距离是否发生了变化,从而得到建筑物的位移量。
(三)裂缝观测
建筑不均匀的沉降会导致建筑本身产生裂缝,而裂缝可以作为建筑物沉降观测的指标之一,通常在裂缝两侧设置观测标志, 定期观测其位置变化,以取得裂缝的大小和走向等资料。
(四)挠度观测
建筑物的不均匀沉降或者自身的受力结构出现问题还会导致建筑物产生的挠曲程度。对于建筑物的挠度的观测主要是测定建筑物同一垂直平面上不同高度的观测点的相对位移长度。
(五)摆动和转动观测
在外力的作用下建筑可能发生摆动或就转动,一般来说由于风力或者地质变动而造成的摆动出现的概率较大,由沉降所引起的摆动或者转动并不常见,在此不做讨论。
三、沉降观测存在的问题及处理方法
科学合理的沉降观测能够完善沉降观测的相关体系,从而为建筑物的施工技术的发展以及建筑物安全性能的提高作出贡献。在日常的施工过程中对于建筑物的沉降观测往往处于被忽视的地位,这就带来了诸多的隐患。现就沉降观测存在问题和处理进行简要分析。
(一)当前建筑施工中沉降观测存在的问题
当前建筑企业的施工过程中对于沉降观测的重视程度都不够,主要体现在一下几个方面:根本没有设置相应的观测点;观测点的设置不符合要求,致使观测工作流于形式;观测记录弄虚作假;沉降观测的次数和时间不恰当;沉降观测的图示与记录不精细等。这些问题的存在使得沉降观测根本达不到预期的效果,也难以为建筑物的维护提供建设性的意见,更谈不上保证建筑物的安全性。
(二)如何做好建筑物的沉降观测
1.要想切实的做好建筑物的沉降观测工作,首先应该端正对于建筑物沉降观测的认识。对于建筑物的建筑乃至正常使用来说,科学的沉降观测是非常有必要的,特别是对于地质情况复杂的地区,只有充分了解了建筑物的变形情况,才能够进行建筑物的设计和建造,保证建筑物的稳定和安全。
2.沉降观测点的设置要正确合理。为了保证建筑物沉降观测的质量,建筑物沉降观测点的设置必须要正确合理,严格按照标准来进行。一般来说,对于砖墙承重的建筑物其观测点的设置应该是沿墙的长度每隔8~10m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。而对于框架结构的建筑物,其沉降观测点应该设置在每个桩基或部分柱基上部。
3.沉降观测的次数和时间要适当。对于一般的建筑来说,在观察点的定位准确设置之后就应该进行第一次观测,然后进行逐层观测,这是针对在建筑物的建设过程中。在建筑物竣工之后还需要进行一次观测,从而保证建筑物的形变量,在可接受的范围。
4.水准点的确定要稳妥。水准点是测量建筑物沉降的参照,因此水准点必须稳定,水准点自身并不能够发生变形或者位移,这样才能够保证沉降测量的位移量的准确。一般来说,水准点的数目要多于两个才能够保证沉降测量数据的准确性。
5.观测仪器及观测方法要讲究。对于建筑物的沉降观测而言,测量仪器的精确与否对于沉降观测的质量影响重大,因此观测沉降的仪器必须采用有合格标志的由正规生产厂家所生产的仪器,这样才能保证仪器最初的精确度。而在经过一段时间的使用之后,所有的观测仪器都要进行再次的校对,确定观测值无误差或者误差在允许范围内,同一观测点两次观测之差应该小于一毫米,这样的仪器才能够被继续使用。
6.沉降观测的图示与记录要精细。对于建筑物的沉降观测工作而言,沉降观测工作中要绘制沉降观测示意图,并且记录每次观测的数据,数据的记录要及时和准确。在建筑物的沉降观测示意图中应该首先标出建筑物的平面示意图,然后注明观测点的位置和编号以及水准基点的位置和编号,对于观测点的各项基本数据都要记录精细,当前很多企业进行沉降观测时达不到预期的目的就是因为沉降观测的图示与记录不够精细,最终沉降观测获得的数据不能够满足实际应用的需要,不能够探究建筑物沉降的客观规律,也不能够为建筑物的正常施工提供建设性的意见。观测得到的数据在经过确认无误之后才能够记录,记录之后不可更改。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。每隔一段时间后测一次标高,建筑物的沉降量即为两次标高的差值,累计沉降量则为各观测点本次标高与第一次标高之差。房屋的沉降观测的各项指标应该在地基允许变形值之内,如果超过地基允许的变形值则及时通知业主搬离,避免安全事故的发生,并且继续进行测量,预测房屋沉降的趋势,及时预测房屋可能发生的危险,以便于避免造成更大的人员伤亡和财产损失。
四、结语
总之,时代的发展使得当前建筑呈现向高层化发展的趋势,而高层的建筑对地基的要求甚高,如果地质条件不能满足建筑荷载的要求,则可能致使建筑物发生沉降,产生一系列灾难性的后果。从我国建筑物的现状来看,很多高层建筑或多或少的均有变形现象,这些变形现象的出现严重影响了建筑物的正常使用和居住人员的生命财产安全,因此要改进建筑物变形观测桩的沉降观测技术,掌握建筑物沉降观测的各项技术方法,以此完善沉降观测体系,从而提高建筑物的安全性能。
参考文献
[1] 李元哲.建筑物变形观测数据处理及安全预警系统的设计和应用[D].济南大学,2012(04).
[2] 陈正阳,曹传芬,郑军.工程建筑物变形观测精度和观测方法[J].中外建筑,2003(22).
[3] 朱云.小波分析在建筑物动态监测数据处理和变形分析中的应用研究[D].河南理工大学,2009(01).
作者简介:汤瑞斌,中国建筑材料工业地质勘查中心山西总队。