安徽省建筑工程质量监督检测站 安徽省合肥市 230088
摘要:沉降观测作为检验建筑物于建设或使用过程中是否存在整体沉降超限或不均匀沉降过量隐患的直接手段,其作业成果是否精准极为关键。因此,在各类建筑物的沉降观测作业之中运用精密电子水准仪,并严格依照标准化作业流程开展相应的沉降观测极为必要。文章阐述了对高层建筑物进行沉降观测时的一些技术要点以及具体操作过程。
关键词:高层建筑物;沉降观测;因素;基准点;布设;计算;统计
1引言
随着社会对高层建筑物的安全性要求不断提高,建筑物沉降观测也越来越被重视,因此,根据建筑物的情况设计一个合理的建筑物沉降观测技术方案尤为重要。精确和可靠的观测结果可以保证建筑物施工过程和后期运营的安全。一般来讲变形监测分为水平位移监测和竖向位移监测,但涉及高层建筑物的主要是竖向位移,即建筑物的沉降观测。
2导致建筑物沉降发生的各类因素
对于我国某些地区工业、民用建筑修缮过程中常常发生建筑物沉降的现象来说,为了更好地实施建筑物沉降观测的方法,就需要针对其不同地区的建筑物的沉降发生原因或者是各类型因素进行仔细分析,并从中获取有效沉降数据,从而更好地保障建筑物的后续修缮操作的正常进行。文章主要通过建筑物的内、外2个方面因素来分析建筑物沉降现象。建筑物的外部影响因素相当多,比如说工地下部的土壤物化性质、地区的大气温差、地基塑性变形、地下水位季节性以及周期性变化、建筑物自身荷重、建筑物本身的结构和动荷载、建筑物周边的挖方、建筑物基础地质构造不均匀等因素,都在不同程度地影响建筑的沉降情况。影响建筑物沉降发生除了外部影响因素之外还有内部因素,大多数是由于建筑物本身的构筑形态和相关建筑特点从而使得整体建筑物的荷载分布出现不均衡,这种情况长期存在时,就会使得建筑物慢慢发展成不均匀沉降,如果长期不进行相关的沉降处理操作,这种建筑沉降变形就会随着时间的变化而固定于某一形态,但是这种形态通常难以长时间维持建筑物的使用寿命。
3提高建筑物沉降观测精度的方法和措施
3.1观测方法
依据建筑物沉降观测要求,无特殊要求时建筑物沉降观测多采用二等水准精度,另外建筑物沉降观测对精度、视距,视距差要求比较高,同时沉降观测持续时间长、测量次数多,除了要满足二等水准精度,还应坚持“五固定”原则,即实施观测作业的点位、人员、仪器、路线以及环境应做到固定不变。对于沉降基准点采用精密电子水准仪按照国家二等水准精度要求往返观测,往测奇数站照准标尺按照“后→前→前→后”的顺序实施观测,偶数站照准标尺按照“前→后→后→前”的顺序观测,并取精度合格的观测结果平均值作为建筑物沉降观测的起算高程值;沉降观测点使用精密电子水准仪按照国家二等水准精度要求单程观测,按照“后→前→前→后”的顺序,由基准点出发经过所有沉降点,形成一个闭合线路。其中,在沉降观测点布设完成并稳固后,及时开展首次观测,之后每建设完成一层实施观测一次。在建筑物完工验收后的第一年每间隔三个月应进行一次沉降观测,验收并入住使用一年后间隔半年进行一次沉降观测,直到稳定(沉降速率小于0.01~0.04mm/d),则可停止观测。
3.2监测资料分析
(1)作图分析,将观测数据按时间顺序绘制曲线图线。
(2)统计分析,用统计方法计算各观测点的沉降值,分析观测点沉降量的变化规律以及相关性和发展趋势。(3)对比分析。将监测网的周期观测数据、观测成果进行汇总,然后用Excel处理,计算监测点的高程,将每次观测数据与上次观测数据、首次观测数据对比,以及周期间的叠合分析,得到各监测点的垂直沉降值,绘制沉降值曲线图,以便更好的反映各期下沉情况,对其进行相关分析,确定变形过程和趋势。
3.3周期方面
①在建筑物施工的全过程中沉降观测的时间节点、次数与周期要求方面。普通建筑物,要求在砌筑完地下室或者基础完工过后实施观测,高层、大型建筑项目,应当在基础底、基础垫层部分完工过后开展观测;在观测的次数、间隔时间方面,务必要与地基、加荷状况相结合。针对民用类高层建筑物,一般可在每次加高1~5层时进行一次的观测操作,工业类型建筑务必参照回填基坑、屋架和柱子及设备的安装、墙体砌筑等所有施工节点分别落实观测操作。如果建筑物均匀升高,需在荷载增加四个不同阶段分别实施观测;施工期间如果暂时停工,则要求在停工与重新开工时,分别进行一次观测。在停工期间,应当确保每间隔2~3个月实施一次观测;②在建筑使用环节沉降观测的周期及次数确定方面。结合地基土实际类型与沉降速率,对建筑使用环节沉降观测的周期及次数予以有效确定。除非有特殊的要求,则可在首个年度进行3~4次观测,而在第二年则进行2~3次的观测,到了第三年之后,则可每年实施1次观测,到它趋于稳定状态后方可结束;③特定条件之下,沉降观测实际次数增加。实际观测时,倘若基础周边的地面荷载有突然增减现象出现,且持续降雨,而基础四周的积水明显较多,需增加观测的次数。建筑物倘若突然发生了大量不均匀性沉降、严重的裂缝问题,需确保2~3日实施一次连续观测;④在确定建筑沉降处于稳定状态方面。建筑沉降,是否处于稳定状态,需结合沉降量值与时间关系的曲线做出准确判定分析。最后的100d,沉降速度倘若不大于0.01~0.04mm/d,便可判定它处于稳定状态,取值范围方面,务必要与所在区域内地基土的压缩性能相结合,确定好取值的范围。
3.4精密电子水准仪
(1)在进行建筑物沉降观测前,应首先对水准尺予以检查,确保尺面清洁、无杂质,若检查存有污渍时应及时清理,可以有效避免影响水准测量的准确性;(2)严格依照精密电子水准仪的测量规范实施观测,施测前应严格按要求调焦,并在标尺足够清晰时进行观测;(3)在进行沉降观测的过程中,若光线比标尺亮时,应对水准仪予以适当遮挡,以有效确保水准仪的观测精度;(4)仪器运输过程中应防止剧烈碰撞震动影响测量精度,并在观测过程中做好仪器的防水。
4结束语
综上所述,建筑物沉降现象是目前大多数建筑行业所遇到的主要问题,因此,就需要监测人员结合工程的实际情况,并能利用最新的科学技术手段,采取可靠有效的方法和措施,提高建筑物沉降观测精度,在建筑物施工过程和后期运营时提供准确的数据,保障建筑物安全。
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