高层建筑物沉降观测的浅谈

        摘要:本文阐述了沉降观测在高层建筑物的施工、竣工验以及竣工后的监测等过程中,具有安全预报、科学评价及检验施工质量三方面的职能。高层建筑物沉降观测周期长、精度要求高,是一项艰难而又细致的基础性工作。做好高层建筑物的沉降观测工作,及时提供准确而可靠的观测成果,确保建筑物在施工和使用过程中安全是十重要的环节,也是测量工作者应尽的责任。 

  关键词:沉降观测,高层建筑物,因素,变形值,稳定

  0前言

  在当今社会的不断发展中,土地资源与人口增长之间的矛盾日渐显现,为合理利用有限的地面资源,楼房建设正向空间发展,高层及超高层建筑物越来越多,高层建筑物像雨后春笋般地涌现,建筑物的沉降观测越来越受到人们的重视和关注。沉降观测在高层建筑物的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过程中,具有安全预报、科学评价及检验施工质量三方面的职能。

  1建筑物沉降的因素

  引起建筑物沉降的因素很多,它与建设场地的地形、地貌、地基岩性特征及建筑物本身有关,可以分为内部因素和外部因素。

  1.1内部因素引起的变形

  (1)合理变形:建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物发生变形,这种变形一般小于允许变形值,随着时间的推移而趋于稳定。

  (2)施工误差变形:由于施工误差而造在荷载分布和预计分布不符,从而造成建筑物变形,这种变形对局部来讲一般很小,但考虑从下部到上部的整体累积变形间的相互影响时,它是建筑物达到危险变形的一个重要因素。

  1.2外部因素引起的变形

  (1)基础变形:由于建筑物的重量,使基础上的土壤被压实,引起建筑物沉降。

  (2)其余因素引起的变形:由于基础的地质构造不均匀,季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等。

  2基准点设置和观测点的布设

  2.1基准点的设置

  建筑物的沉降观测是通过比较多次周期性观测测定建筑物上的各观测点的变化值,基准点是沉降观测的基数起始控制点,因此基准点必须坚固、稳定、便于观测又远离建筑沉降区域。基准点要与建筑物保持一定的距离(距离较大时,常在建筑物附近埋设工作基点,用来直接测定观测点的沉降)。标石的埋设要有一定的深度,一般应在最低地下水位以下;对于土层覆盖较厚的地区,可埋设深埋管钢标;对于常年温差变化较大的地区,可埋设深埋双金属标。如何保证基准点的稳固可靠可选用下面的方法:

  (1)尽可能利用城建部门的高等级水准点作为基准点,这些高等级水准点,一般埋设时间较长,又经过多次复测,其基础是稳定的;

  (2)把基准点埋设在建成年代较长、基础稳定的建筑物上;

  (3)基准点现场灌注法,基准点灌注越早于沉降观测开始前越好。其底部至少在原生土层以下,底部面积应大于顶部面积。灌注后应稳定一段时间,并进行稳定性观测。

  一个项目至少要埋设三个基准点,基准点距观测点的距离应大于2倍的建筑物基础的深度。为便于检测基准点的稳定性,基准点最好形成一个边长不超过60m的等边三角形。

  2.2观测点的布设

  在观测点布设之前,应先收集资料,熟读图纸,对建筑结构、施工现场、工程进度等有一个全面细致的了解,然后遵循以下原则和步骤进行选点。

  2.3观测点的布设原则是

  从整体到局部,先设计后实施。即先选取能控制住整体建筑物的点位,后根据局部特征调节、加密,先在图纸上规划、设计,然后到实地踏勘、对照、修改、确定、埋设。

  2.4观测点的布设步骤是

  (1)选取作业场地;

  (2)布设整体网观测点;

  (3)布设局部特征点。

  2.5观测点的布设要求为

  (1)建筑物的四角、大转角处及沿外墙角每10m-15m处或每隔2根-3根柱基上;

  (2)建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处,不同的结构的分界处(后浇带)及填挖方分界处。

  3观测方法及周期

  3.1观测方法

  沉降观测的方法一般为几何水准测量。根据《GB5007-2002建筑基础基础设计规范》中建筑物的地基变形允许值的规定和《JGJ/T8-97建筑变形测量规程》的规定可知,国家二等水准测量可以满足建筑物沉降观测的需要,但由于沉降观测具有视距短(一般小于30m)、精度要求高、多次重复观测的特点。为确保沉降观测的精度,在实际作业中除应满足国家二等水淮测量的有关要求外,还应做到:

  (1)“五定”原则:既基准点、工作基点和观测点,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;

  (2)水准观测路线应布设成闭合线路,多幢建筑物同时观测时,各幢建筑物应独立观测,同一幢建筑物也可分成多个闭合环境进行观测,但起算基准点必须相同;

  (3)为确保首次观测的准确可靠,可适当提高首次观测的精度,或同精度独立观测两次;

  (4)每次观测前必须选检测基准点。

  3.2观测周期

  多次重复观测是沉降观测的特点之一。沉降观测的周期应结合下周几个因素综合确定;(1)建筑物基础承载土层的地质条件;

  (2)建筑物荷裁的大小;

  (3)建筑物基础的类型。一般应从施工到±0时开始观测,以后每增加1层-3层观测一次,封顶及竣工时各观测一次,封顶及竣工时各观测一次,使用期间可根据实际沉降情况每年观测1-4次。

  4、结语

  高层建筑物沉降观测周期长、精度要求高,是一项艰难而又细致的基础性工作。高层建筑物像雨后春笋般地涌现,做好高层建筑物的沉降观测工作,及时提供准确而可靠的观测成果,确保建筑物在施工和使用过程中安全是十重要的环节,也是测量工作者应尽的责任。

  

  参考文献:

  [1]建设部.《工程测量规范》GBJ201-93.北京.中国建筑工业出版社.1994

  [2]建设部《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97

  [3]施建勇,赵维炳等.考虑损伤的软土地基变形分析[J].岩土工程学报.1998.20(2)

  [4]孙红,赵锡宏.结构性软土的损伤及其对地基沉降的影响[J].岩土力学,1999,20(1)

  [5]王寿华等著《建筑施工手册》(第四版)北京中国建筑工业出版社2003

  [6]GB50292-1999,民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社.1999.