浅谈高层建筑施工中沉降观测技术的应用

【关键词】高层建筑；施工；沉降观测技术；应用；浅谈  

　　现行的相关规范也对高层建筑施工沉降观测技术进行了规定，高耸构筑物、连续生产设施基础、重要古建筑物、高层建筑物、滑坡监测以及动力设备基础等等都要进行沉降的观测。特别是在那些高层建筑物进行施工的过程中，必须要对沉降观测进行应用，并且加强其过程监控，对施工工序进行指导，预防在其施工过程中不均匀沉降的出现，及时的进行信息的反馈，这样做能够为勘察的设计部门提供可靠、详尽的一手资料。并且避免了因为沉降造成的建筑物主体结构破坏，或者是产生影响结构的使用功能裂缝，最终造成经济的巨大损失。下面，笔者就对高层建筑施工中沉降观测技术的应用。 

　　1 高层建筑施工中沉降的特征及其发展规律 

　　1.1 高层建筑施工中沉降特征 

　　一般来说，高层建筑施工中具有以下的特征： 

　　1.1.1 高层建筑施工中特征之沉降量比较大 

　　由于高层建筑施工中路基的重要组成部分就是粉粒以及黏粒，并且天然含水量很大，粘粒的含量也很高，一般的孔隙比是e>1.0，所以，受到负荷以后其压缩量大，高层建筑施工路基中的沉降量远远超过一般的路堤沉降量。 

　　1.1.2 高层建筑施工中沉降特征之侧向变形比较大 

　　在饱和软土受到负荷的初期，软土中的水并不能得到及时的排除，这就使软土的土体更加容易被侧向挤出，并且会随着水的排除而逐步排除，高层建筑施工中土体进行收缩，就促使了高层建筑施工中竖向沉降得到了进一步的发展。 

　　1.1.3 高层建筑施工中沉降特征之渗透性比较低，并且其需要的压缩稳定时间长 

　　由于高层建筑施工中其地基的颗粒组成主要是以粘粒为主，因此，尽管其孔隙比比较大，但是其单位空隙却比较小，这就造成了水在其空隙中进行流动时会很困难，所以，高层建筑施工中在受到负荷后，很难将水进行迅速的排除，使其沉降发展缓慢。 

　　1.2 高层建筑施工中沉降发展规律 

　　地基土在路堤荷载的作用之下，其应力状态发生了一定的变化，从而才能引起地基的变形，最后导致高层建筑施工中出现沉降现象。大量的高层建筑施工中现场的沉降观测资料说明，高层建筑施工中沉降的变化在一般情况下基本都经历了高层建筑施工中沉降发生、高层建筑施工中沉降发展、高层建筑施工中沉降稳定以及高层建筑施工中沉降极限这一过程。下面，笔者就从这一过程的四个阶段对高层建筑施工中沉降的发展规律进行简要的分析。 

　　1.2.1 高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发生阶段 

　　在刚刚进行加载时，测点土体处在弹性的状态之中，高层建筑施工中软土之中的孔隙水得不到及时的排除，由于高层建筑施工中土体的侧向变形，使得高层建筑施工中的土体发生了瞬间的剪切变形，在路堤荷载作用荷载增加的最开始阶段中，高层建筑施工中的沉降呈线性增加的趋势。这也就是我们所说的高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发生阶段。 

　　1.2.2 高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发展阶段 

　　伴随着路堤荷载作用荷载的不断加大以及其时间的不断延长，软土地基中孔隙水已经被逐渐的排出来，超静孔隙水的压力也逐渐的减少，高层建筑施工中土体随着逐渐的压密而产生了体积的压缩和变形，进入了弹塑性这一状态，伴随着其弹塑性的不断展开，测点中的高层建筑施工中沉降的速率也随之而快速的增加，我们称这个阶段为高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发展阶段。 

　　1.2.3 高层建筑施工中沉降发展规律之沉降稳定阶段 

　　当路堤荷载作用的加载不再增加时，高层建筑施工中的孔隙压力也接近了完全的消散，这个时候，高层建筑施工中的固结过程并没有完全的完成，并且其土骨架粘滞蠕变也开始逐渐的出现，测点沉降量也伴随着时间的不断推移而继续得到了增加，但是高层建筑施工中的沉降速率逐渐的变小了。这就是所谓的高层建筑施工中沉降发展规律之沉降稳定阶段。 

　　1.2.4 高层建筑施工中沉降发展规律之沉降极限阶段 

　　当高层建筑施工中沉降的时间以及足够长时，高层建筑施工中的沉降量也随之达到了极限的状态，其沉降的速率已经降低为零，这个时候高层建筑施工中的沉降量也就是最终沉降量，这也就是高层建筑施工中沉降发展规律之沉降极限阶段。 

　　2 高层建筑施工中沉降预测技术的应用 

　　高层建筑施工中沉降的预测技术主要被分为了两种，一种是其利用软土的本构模型，并且对Biot固结理论有限元分析的方法进行采用，但是，由于本构模型和高层建筑施工中的工程实际上存在着较大的差距，其预测的结果是很难让我们满意的，并且，软土土体本构模型的建立还需要大量的软土土工试验来验证，土工的参数确定可靠性并不是很高，所以，采用Biot固结理论有限元分析的方法是难以用于指导工程实践的。另一类高层建筑施工中沉降的预测技术就是根据实际测量高层建筑施工中沉降的数据进行高层建筑施工中沉降与实践发展关系的推算，从而用其来进行高层建筑施工中未来沉降量的预测，例如我们所接触的星野法、Asaoka法以及双曲线法等等，但是，笔者在这里想要强调的是，任何一种单一的模型预测结果都是与高层建筑施工中工程实际的结果存在着比较大的差异的。所以，在这里，笔者对高层建筑施工中沉降的发展规律进行了结合，采用变权重组合S型成长模型来对高层建筑施工中沉降发展规律以及其预测技术进行探讨。 

　　3 结语： 

　　本文中，笔者首先高层建筑施工中特征之沉降量比较大、高层建筑施工中沉降特征之侧向变形比较大以及高层建筑施工中沉降特征之渗透性比较低，并且其需要的压缩稳定时间长这三个方面对高层建筑施工中沉降特征进行了分析，接着又从高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发生阶段、高层建筑施工中沉降发展规律之沉降发展阶段、高层建筑施工中沉降发展规律之沉降稳定阶段以及高层建筑施工中沉降发展规律之沉降极限阶段这四个方面对高层建筑施工中沉降发展规律进行了简要的探讨，最后，笔者又对高层建筑施工中沉降观测技术的应用进行了浅谈。 

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