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摘要:建筑沉降观测的主要目的,就是为了从一定程度上确保建筑的安全性。因此,不管是在建筑的施工阶段中,还是在建筑的实际使用阶段中,都有必要对建筑进行沉降观测。我国城市化脚步不断加快,城市中高层的数量也在不断增加,为了确保高层建筑的整体质量,使人们拥有更为安全的生活与居住环境,还需要积极进行沉降观测工作。本文针对高层建筑沉降观测以及数据分析进行了简单探讨,仅供参考。
关键词:沉降观测;高层建筑;数据分析;安全性
随着当前我国土地资源与人口矛盾的不断加深,建筑的规模以及数量也在不断增加。高层建筑由于本身负荷较大,可能会出现下沉以及倾斜等情况。为了确保高层建筑的安全使用,进行沉降观测这一工作是十分重要的。这一工作的开展,能够有效保障建筑的施工与运营安全。
一、高层沉降观测概述
(一)建筑沉降原因
高层建筑产生沉降的原因一般可以分为三个方面。第一个方面:建筑物本身的原因。比如说,建筑物本身的结构或者是建筑物本身的承载能力比较差等因素,从而导致建筑变形。第二个方面:自然因素。比如说建筑物地基的一些地质或者是温度等引发的沉降等问题。第三个方面:人为因素。比如说,当设计人员在前期进行地质勘察等工作的时候,没有勘察到位;施工阶段中,施工人员没有严格按照设计图纸来进行施工等,可能诱发建筑沉降问题。
(二)建筑沉降观测目的
建筑的沉降观测,主要是在建筑物上设置相应的观测点以及高程基准来对建筑的沉降值进行检测。如今,随着我国各类高层建筑的不断增加,这些高层建筑往往也会给一些周边建筑的地基造成一定的压力,容易引发地层变形等情况,导致建筑沉降的情况发生[1]。为了及时发现此类情况,进行建筑沉降观测工作还是十分必要的。
(三)高层沉降观测的基本要求
1.观测点布置要求
为了确保最终的沉降观测结果更为准确,其观测点的选择是十分重要的。一方面观测点的选择需要能够切实反映出建筑物沉降的特点,另一方面观测点的位置还需要便于相关人员开展观测工作[2]。一般来说,在设置观测点的时候,如果是在建筑物上方進行设置,则需要横纵向对称,并且两个相邻的观测点之间一般需要留1 5米到3 0米左右的距离。另外,在对沉降观测点进行埋设的过程中,也需要依据施工单位的要求来进行埋设,并且应该要避免在施工地点的周围进行埋设。
2.仪器设备
在对高层建筑进行沉降观测时,对于仪器的精准度要求往往是比较高的。因为此类测量的误差一般要小于变形值的二十分之一到十分之一,因此还需要选择十分精准的仪器设备。在进行检测的时候,水准尺是较为常见的一种,且不容易受到温度以及环境的影响。因此,在对建筑沉降值进行检测的时候,可以使用精度高的铟瓦岗基准尺。如果因为条件限制,无法使用这一基准尺,则可以选择使用铝合金水准尺,不过在使用铝合金水准尺时应该要尽量使用第一段标尺,其准确性会更高。
3.施测要求
在进行检测的时候,关于各类仪器的使用方法以及具体的观测流程,相关人员都需要有所了解。另外,在第一次进行观测的时候,相关人员还需要对各类仪器进行检查与矫正,确保仪器的准确度。一般来说,由于此类检测对于精准度要求比较高,因此进行检测的设备,至少需要在半年内进行一次检查与校对。
4.时间要求
在对高层建筑进行产检观测时,往往有着比较严格的时间限制。尤其是第一次进行观测的时候,还需要严格依照规定的时间来进行,避免原始数据存在误差,影响到整个观测的结果。在企业时期进行复测的时候,也应该要依照工程的实际进展来定时开展观测,不能够在后期进行补测等。
二、高层建筑沉降数据分析与处理
(一)数据的采集与编整
在进行建筑沉降数据分析与处理工作之前,还需要先进行数据的采集与编整工作。采集工作在保持传统的手动记录数据的基础之上,还增加了相应的自动测量系统,能够对各类检测数据进行接收。在进行沉降监测的过程中,相关系统能够自动显示出观测点等,并且能够及时判断出测量过程中的一些误差问题,从而确保数据测量工作的整体效率。数据编整工作的开展,主要是针对所采集到的数据计算出观测点的高程数据等。在对沉降量进行计算的时候,一般还需要把首次的数据作为初始值,并通过和后期观测值的对比,来反映出具体的观测数据。
(二)初测沉降程曲线分析处理
在进行高层建筑沉降观测的过程中,其现场的环境往往是比较复杂的,即便在进行观测的时候,相关人员能够依照相应的规范来开展工作,但是最终的数据也可能会有一些误差,而这些误差往往能够从程曲线上表现出来。事实上,误差的存在,主要是由于工作基点或者是观测点不够稳定所导致的。基于此,还需要先对点位进行稳定性检验工作。首先,在对观测点稳定性进行检验的时候,一般可以选择使用数据探测法。其次,在对基准点的稳定性进行检验的时候,所选择的方法有很多,比如拟稳平差法、t 检验法等。
(三)三种常见曲线分析
1.正常曲线图
一般来说,正常的曲线图,如果沉降的数据在不断减小,那么相应的曲率也会随着减小。这种情况往往说明了,建筑物的荷载在不断增加,而地基与基础因为荷载的增加其弹力在不断减弱,最终其地基的承载力会趋于稳定的状态。如果承载力没有超出设计的范围,那么沉降的数值一般会越来越低。
2.曲线前期忽然回升
导致这种情况的原因,往往有三种。首先,在对建筑的沉降值进行观测的时候,其初次观测的数值准确度不高,存在着误差,可能会使曲线在前期出现忽然回升的情况。其次,如果在建筑的施工区域内产生了积水等问题,可能会使基础较为松软,最终也可能导致曲线前期忽然回升的情况发生。最后,就是当基础的承载不足,那么也会导致曲线前期忽然回升。当发生了这种情况后,作为施工单位还应该要及时停止施工,并找到原因所在,再研究后续是否需要进行改进。
3.曲线后期起伏
在进行高层建筑沉降观测时,其沉降数据在后期出现起伏的情况是比较常见的,一般主要是由于测量误差导致的。这种情况之所以没有在前期的数据曲线中表现出来,可能是由于曲线的起伏不够明显,相关人员没有及时察觉。一般来说,如果这种曲线数据后期的起伏不是很大,往往不需要再次进行测量,只需要对总沉降量进行检测即可。
4.曲线负向
曲线负向所表示的就是沉降的数据为负值,导致这种情况产生的原因,大致可以分为两种。第一种:建筑物在发生沉降时,并不是均匀沉降,而是有一边进翘起,那么翘起的一侧在进行测量的时候,就会出现负值的数据。如果发生了这种情况,很有可能表示建筑物已经产生了倾斜,存在着一定的安全隐患,相关单位以及人员还需要及时引起重视,一定要对这一问题严肃对待。第二种:水准点下降。建筑物本身是呈现下降状态的,但是如果水准点因为人为等因素而产生了下沉的情况,那么最终也可能会出现沉降数值为负值的情况。所以,一座建筑的水准点一般是不能够少于三个的,并且这三个水准点的位置也需要有所区分。
5.曲线过程中突然回升
一般来说,这种曲线数据突然回升的情况,可能是由于水准点或者是观测点被移动所导致的。在发生这种曲线后,相关人员首先需要做的是对观测点以及水准点进行检查,如果确定是此类问题,要及时进行调整。
结束语:对于高层建筑来说,沉降观测工作的开展是十分重要的。因此,相关人员还需要科学进行沉降观测工作,并且需要不断加强对于整个建筑施工的控制,避免在施工过程中存在着不均匀下沉等情况的发生,避免因为建筑沉降问题而导致的巨大经济损失。
参考文献
[1]赵玉星.高层建筑沉降观测技术及数据分析探讨[J].消费导刊,2018:17.
[2]王鹏.高层建筑沉降观测技术及数据处理[J].全文版:工程技术,2016:11.
关键词:沉降观测;高层建筑;数据分析;安全性
随着当前我国土地资源与人口矛盾的不断加深,建筑的规模以及数量也在不断增加。高层建筑由于本身负荷较大,可能会出现下沉以及倾斜等情况。为了确保高层建筑的安全使用,进行沉降观测这一工作是十分重要的。这一工作的开展,能够有效保障建筑的施工与运营安全。
一、高层沉降观测概述
(一)建筑沉降原因
高层建筑产生沉降的原因一般可以分为三个方面。第一个方面:建筑物本身的原因。比如说,建筑物本身的结构或者是建筑物本身的承载能力比较差等因素,从而导致建筑变形。第二个方面:自然因素。比如说建筑物地基的一些地质或者是温度等引发的沉降等问题。第三个方面:人为因素。比如说,当设计人员在前期进行地质勘察等工作的时候,没有勘察到位;施工阶段中,施工人员没有严格按照设计图纸来进行施工等,可能诱发建筑沉降问题。
(二)建筑沉降观测目的
建筑的沉降观测,主要是在建筑物上设置相应的观测点以及高程基准来对建筑的沉降值进行检测。如今,随着我国各类高层建筑的不断增加,这些高层建筑往往也会给一些周边建筑的地基造成一定的压力,容易引发地层变形等情况,导致建筑沉降的情况发生[1]。为了及时发现此类情况,进行建筑沉降观测工作还是十分必要的。
(三)高层沉降观测的基本要求
1.观测点布置要求
为了确保最终的沉降观测结果更为准确,其观测点的选择是十分重要的。一方面观测点的选择需要能够切实反映出建筑物沉降的特点,另一方面观测点的位置还需要便于相关人员开展观测工作[2]。一般来说,在设置观测点的时候,如果是在建筑物上方進行设置,则需要横纵向对称,并且两个相邻的观测点之间一般需要留1 5米到3 0米左右的距离。另外,在对沉降观测点进行埋设的过程中,也需要依据施工单位的要求来进行埋设,并且应该要避免在施工地点的周围进行埋设。
2.仪器设备
在对高层建筑进行沉降观测时,对于仪器的精准度要求往往是比较高的。因为此类测量的误差一般要小于变形值的二十分之一到十分之一,因此还需要选择十分精准的仪器设备。在进行检测的时候,水准尺是较为常见的一种,且不容易受到温度以及环境的影响。因此,在对建筑沉降值进行检测的时候,可以使用精度高的铟瓦岗基准尺。如果因为条件限制,无法使用这一基准尺,则可以选择使用铝合金水准尺,不过在使用铝合金水准尺时应该要尽量使用第一段标尺,其准确性会更高。
3.施测要求
在进行检测的时候,关于各类仪器的使用方法以及具体的观测流程,相关人员都需要有所了解。另外,在第一次进行观测的时候,相关人员还需要对各类仪器进行检查与矫正,确保仪器的准确度。一般来说,由于此类检测对于精准度要求比较高,因此进行检测的设备,至少需要在半年内进行一次检查与校对。
4.时间要求
在对高层建筑进行产检观测时,往往有着比较严格的时间限制。尤其是第一次进行观测的时候,还需要严格依照规定的时间来进行,避免原始数据存在误差,影响到整个观测的结果。在企业时期进行复测的时候,也应该要依照工程的实际进展来定时开展观测,不能够在后期进行补测等。
二、高层建筑沉降数据分析与处理
(一)数据的采集与编整
在进行建筑沉降数据分析与处理工作之前,还需要先进行数据的采集与编整工作。采集工作在保持传统的手动记录数据的基础之上,还增加了相应的自动测量系统,能够对各类检测数据进行接收。在进行沉降监测的过程中,相关系统能够自动显示出观测点等,并且能够及时判断出测量过程中的一些误差问题,从而确保数据测量工作的整体效率。数据编整工作的开展,主要是针对所采集到的数据计算出观测点的高程数据等。在对沉降量进行计算的时候,一般还需要把首次的数据作为初始值,并通过和后期观测值的对比,来反映出具体的观测数据。
(二)初测沉降程曲线分析处理
在进行高层建筑沉降观测的过程中,其现场的环境往往是比较复杂的,即便在进行观测的时候,相关人员能够依照相应的规范来开展工作,但是最终的数据也可能会有一些误差,而这些误差往往能够从程曲线上表现出来。事实上,误差的存在,主要是由于工作基点或者是观测点不够稳定所导致的。基于此,还需要先对点位进行稳定性检验工作。首先,在对观测点稳定性进行检验的时候,一般可以选择使用数据探测法。其次,在对基准点的稳定性进行检验的时候,所选择的方法有很多,比如拟稳平差法、t 检验法等。
(三)三种常见曲线分析
1.正常曲线图
一般来说,正常的曲线图,如果沉降的数据在不断减小,那么相应的曲率也会随着减小。这种情况往往说明了,建筑物的荷载在不断增加,而地基与基础因为荷载的增加其弹力在不断减弱,最终其地基的承载力会趋于稳定的状态。如果承载力没有超出设计的范围,那么沉降的数值一般会越来越低。
2.曲线前期忽然回升
导致这种情况的原因,往往有三种。首先,在对建筑的沉降值进行观测的时候,其初次观测的数值准确度不高,存在着误差,可能会使曲线在前期出现忽然回升的情况。其次,如果在建筑的施工区域内产生了积水等问题,可能会使基础较为松软,最终也可能导致曲线前期忽然回升的情况发生。最后,就是当基础的承载不足,那么也会导致曲线前期忽然回升。当发生了这种情况后,作为施工单位还应该要及时停止施工,并找到原因所在,再研究后续是否需要进行改进。
3.曲线后期起伏
在进行高层建筑沉降观测时,其沉降数据在后期出现起伏的情况是比较常见的,一般主要是由于测量误差导致的。这种情况之所以没有在前期的数据曲线中表现出来,可能是由于曲线的起伏不够明显,相关人员没有及时察觉。一般来说,如果这种曲线数据后期的起伏不是很大,往往不需要再次进行测量,只需要对总沉降量进行检测即可。
4.曲线负向
曲线负向所表示的就是沉降的数据为负值,导致这种情况产生的原因,大致可以分为两种。第一种:建筑物在发生沉降时,并不是均匀沉降,而是有一边进翘起,那么翘起的一侧在进行测量的时候,就会出现负值的数据。如果发生了这种情况,很有可能表示建筑物已经产生了倾斜,存在着一定的安全隐患,相关单位以及人员还需要及时引起重视,一定要对这一问题严肃对待。第二种:水准点下降。建筑物本身是呈现下降状态的,但是如果水准点因为人为等因素而产生了下沉的情况,那么最终也可能会出现沉降数值为负值的情况。所以,一座建筑的水准点一般是不能够少于三个的,并且这三个水准点的位置也需要有所区分。
5.曲线过程中突然回升
一般来说,这种曲线数据突然回升的情况,可能是由于水准点或者是观测点被移动所导致的。在发生这种曲线后,相关人员首先需要做的是对观测点以及水准点进行检查,如果确定是此类问题,要及时进行调整。
结束语:对于高层建筑来说,沉降观测工作的开展是十分重要的。因此,相关人员还需要科学进行沉降观测工作,并且需要不断加强对于整个建筑施工的控制,避免在施工过程中存在着不均匀下沉等情况的发生,避免因为建筑沉降问题而导致的巨大经济损失。
参考文献
[1]赵玉星.高层建筑沉降观测技术及数据分析探讨[J].消费导刊,2018:17.
[2]王鹏.高层建筑沉降观测技术及数据处理[J].全文版:工程技术,2016:11.