由於社會的發展,物質文明的極大提高,建築設計和施工技術水平的日益成熟和完善,與此同時,土地資源日益減少與人口增長之間的矛盾日益突出,高層和超高層建(構)築物越來越多。沈降觀測的重要性日益明顯。根據國家現行規範,高層建築、高聳構築物、重要古建築和連續生產設施的基礎、電力設備基礎、滑坡監測等。應遵守結算。特別是在高層建築施工過程中,應用沈降觀測來加強全過程監測,指導合理的施工過程,防止施工過程中的不均勻沈降,及時為勘察、設計、施工部門提供詳實的第壹手資料,避免因沈降而破壞建築主體結構或產生影響結構使用功能的裂縫,造成巨大的經濟損失。
本文論述了沈降觀測在高層建築施工過程中的應用。
壹、沈降觀測的基本要求
1、設備、人員素質要求
根據沈降觀測精度高的特點,為了準確反映建築物、構築物在恒定荷載作用下的沈降,壹般規定測量誤差應小於變形值的1/10—1/20。因此,要求沈降觀測使用精密水準儀(S1或S05水準儀),水準尺也要受環境和溫差的影響。在沒有銦合金水準尺的情況下,使用壹般塔尺時盡量使用第壹節尺。
為了滿足人員素質的要求,必須接受專業學習和技能培訓,熟悉儀器操作規程,熟悉測量理論,根據不同的工程特點和具體情況,采用不同的觀測方法和程序,分析實施過程中出現問題的原因,正確運用誤差理論進行平差計算,以便按時、快速、準確地完成各項觀測任務。
2.觀察時間的要求
建築物、構築物的沈降觀測對時間有嚴格的限制,尤其是首次觀測必須按時進行,否則得不到原始數據,但整個觀測是不完整的。其他階段的復測必須根據工程進度定期進行,不得漏測或補測。這樣才能得到準確的聚落情況或規律。兩個相鄰的時間間隔稱為壹個觀察期。壹般高層建築的沈降觀測是按照壹定的時間段(如次/30天)的觀測周期或根據建築物的荷載情況的觀測周期,無論采用何種方法,都必須按照測量方案規定的觀測周期按時進行。
3.對觀察點的要求
為了準確反映建築物和構築物的沈降,沈降觀測點應埋設在最能反映沈降特性且便於觀測的位置。壹般來說,設置在建築物上的沈降觀測點應縱橫對稱,相鄰點間距為15-30米,均勻分布在建築物周圍。通常在建築設計圖紙上有專門的沈降觀測點布置。然後,埋設的沈降觀測點要滿足各施工階段的觀測要求,特別是考慮到觀測點在裝修階段被墻面或柱面施工破壞或掩蓋,不能因為連續觀測而失去觀測意義。
4.沈降觀測應始終遵循“五定”原則。
所謂“五定”,即觀測對象上的基準點、工作基準點、沈降觀測點,通常說是穩定的;使用的儀器設備應穩定;觀察者要穩定;觀測時的環境條件基本相同;觀測路線、鏡位、程序、方法要固定。上述措施客觀上最大限度地減少了觀測誤差的不確定性,使實測結果具有統壹的趨勢,確保每次復測的結果與首次觀測的結果更加壹致,使觀測到的沈降更加真實。
5、測量要求
儀器設備的操作方法和觀測程序應熟悉和正確。首次觀測前,應對所用儀器的指標進行檢測和校正,必要時由測量單位進行鑒定。連續使用3-6個月後,重新校準所用的儀器設備。在觀測過程中,操作人員應相互配合,協調工作,小心謹慎,逐層檢查。
6、沈降觀測精度要求
根據建築物的特點和建設、設計單位的要求,選擇沈降觀測精度等級。在無特殊要求的情況下,二等水準的觀測方法可以滿足壹般高層建構築物施工中沈降觀測的要求。在河北交通培訓中心的建設中,我們采用了二等水準測量的觀測方法。
各種觀測指標的要求如下:
(1)往返差、回聲差或環路閉合差:△ h = ∑ a-∑ b ≤ l √ n-,表示站數。(或△ h = ∑ a-∑ b ≤ 1.0 √ L-,其中L代表觀測路線的距離);
(2)前後視距:≤30m;
(3)前後視距差:≤1.0m;
(4)前後視距累計差≤3.0m;(5)沈降觀測點相對於後視點的高差限差:≤1.0mm;
(6)水準儀的精度不低於N2水準儀。
7、沈降觀測結果及計算要求
原始數據應真實可靠,記錄和計算應符合施工測量規範的要求。應按照正確、嚴謹、有序、逐級檢查、結果有效的原則對結果進行整理和計算。
二、具體的測試程序和步驟
1,建立水準控制網
根據工程平面布置特點、場地環境條件,制定測量方案,由建設單位提供的水準控制點(或城市精密導線點)按工程測量方案要求和布網原則建立水準控制網。
要求:
(1)高層建築周圍壹般應布設三個以上水準點,水準點間距不宜大於100m。
(2)從豎立在野外任何地方的儀器背面至少可以看到兩個水準點,野外每個水準點構成壹個閉合圖形進行閉合標定。
(3)水準點應設在建築物開挖、地面沈降和震動區範圍之外,水準點埋深應滿足二等水準要求(大於1.5m)。根據工程特點,建立合理的水準控制網,與基準點共同測量各水準點的高程,並進行平差計算。
2.建立固定的觀察路線。
沈降觀測點的位置應根據沈降觀測點的埋設要求或圖紙設計的沈降觀測點布置圖,由現場的水準控制網確定。在控制點和沈降觀測點之間建立固定的觀測路線,在儀器架設地點和轉向點處做好標誌樁,確保所有觀測遵循統壹的路線。
3.沈降觀測
根據工程測量計劃和確定的觀測周期,首次觀測應在觀測點牢固建立後及時進行。壹般高層建築都有壹個或幾個地下結構。首次觀測應從基礎開始,沈降觀測點(臨時)應埋設在基礎縱橫軸線(基礎邊緣)上的設計位置,首次觀測應在臨時觀測點穩定後進行。
第壹次觀測的沈降觀測點的高程值是後續觀測中比較的依據,其精度很高。壹般采用N2或N3精密水準儀進行測量。還要求每個觀測點的第壹次高程應在同壹時期兩次觀測後確定。
隨著結構每層的增加,臨時觀測點將移至下壹層,觀測至10.00,然後按規定埋設永久觀測點(為方便觀測,永久觀測點可設在500mm處)。然後每施工壹層都要復測壹次,直到完成。
4.整理檢查觀測記錄後,進行平差計算,找出各觀測點的高程值。以便確定結算。
壹個觀測點的每周期沈降量:△ c = hh,I-HN,I-1。
n代表觀察點,I代表觀察周期數(I = 1,2,3...)和H1=H0 = H0。
累計沈降量:△ c = ∑△ c (n),其中n代表觀測點個數。
5、統計匯總
(1),根據各觀測期平差計算的沈降量,進行統計和匯總。
(2)、畫出各觀測點的沈降曲線。首先建立沈降曲線的坐標,橫坐標為時間坐標,縱坐標上半部分為荷載值,下半部分為每個沈降觀測周期的沈降量。將統計表中每個觀測點對應的觀測周期內測得的沈降量畫在坐標中,並在坐標中畫出對應的荷載值,連線得到荷載值對應的沈降曲線。
(3)根據沈降統計和沈降曲線,可以預測建築物的沈降趨勢,並將建築物的沈降情況及時反饋給有關部門,正確指導施工。特別是在沈降量較大的地基上,觀測重要建築物的不均勻沈降更為重要。沈降曲線還可用於計算地基不均勻沈降引起的建築物傾斜。Q=│△Cm-△Cn│/Lmn,△Cm和△Cn分別為m點和n點的總沈降量,Lmn為m點和n點之間的距離,通過對沈降觀測結果的分析,還可以找出影響同壹地區類似建築物沈降的主要因素,對指導施工單位編制施工組織設計和正確指導施工大有裨益,也為勘察設計單位設計出更完善的施工圖提供了有價值的第壹手資料。
6.觀察註意事項:
(1)應嚴格按照測量規範的要求進行測量。
(2)前向和後向觀測最好使用同壹水準儀。
(3)每次觀測必須按照固定的觀測路線進行。
(4)觀測時避免陽光直射,觀測環境基本壹致。
(5)成像清晰穩定後再讀。
(6)隨時觀察,隨時驗算,用壹程觀察。
(7)雨季前後,應進行聯測,檢查水準點的標高是否有變化。
(8)及時向有關部門反饋沈降觀測結果。當建築物每天(24h)連續沈降超過65438±0mm時,應停止施工,並會同有關部門采取應急措施。
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