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论高层建筑沉降的测量技术-论文网


所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:34:21  更新时间:2022-04-23 14:01:01

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  论高层建筑沉降的测量技术

  杭州市建筑工程监理有限公司朱虹

  摘要:根据《GB50026-93》(工程测量规范)的描述,工程变形测量分为水平位移测量和垂直位移测量,高层建筑沉降测量属变形测量中垂直位移测量中的一种监测手段和技术。主要目的是通过对高层建筑垂直方向的位移测量,即沉降测量,了解建筑物在垂直方向的变化情况及大小,按《工程测量规范》(GB50026-93)及《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)中对沉降量的允许偏差要求,提供勘察、设计、施工判定工程质量情况。文章首先分析了高层建筑物沉降的原因,以此来讨论沉降测量技术的要求和手段,同时对高层建筑沉降测量技术提出要求。

  关键词:高层建筑;沉降测量;质量控制

  一、概述

  随着社会进步及发展,以及人类生活水平的不断提高,人们对物质文明生活、居住条件需求也在同步显现,又人口增长与土地资源日渐减少之间的矛盾成为高层及超高层建(构)筑物发展趋势越为明显。为了保证建筑物在正常使用寿命期内的安全性,以及考虑对周边建筑群体带来的复杂变形影响,并为勘察、设计、施工、运营维护提供可靠资料和提供定期分析判断建筑物下部结构稳定性提供依据,予以预防不均匀沉降和裂缝的出现。则建筑物沉降观测更为显得重要。

  高层建筑沉降观测可根据需要,分别或组合测定建筑场地沉降,基坑回弹、地基土分层沉降以及基础和上部结构沉降。高层建筑沉降观测应从基础施工时开始直至竣工后沉降稳定止进行阶段进行周期性沉降观测。

  二、高层建筑物的沉降原因分析

  建筑物的沉降原因分为内部和外部,内部主要指建筑物本身质量引起,包括施工质量,如回土不密实,回填材质不符规范要求,施工未按程序操作等;设计质量,如结构设计不合理,或结构强度不足不能承受上部荷重等。外部主要指自然条件引起,如建筑物所附属地基的工程地质条件、水文地质条件和周边建筑环境的复杂影响两种结果的影响均会导至建筑物产生不均匀沉降。

  三、高层建筑物的沉降测量技术概述和要求

  (一)高层建筑沉降测量的必要性

  为了保证高层建筑物在正常使用寿命期内的安全性,在建筑物的施工过程中,就应重视沉降观测,以及早发现问题,尽早处理,避免因沉降不均匀产生的一系例后果。尤其是高层建筑的不圴匀沉降,会严重威胁到建筑物的安全。在工程施工和建筑物使用的阶段必须严格进行沉降观测,作好相应记录,并对得到的数据进行分析,研究出建筑物变形的走向和趋势,发现问题的,要及时采取补救措施,最后利用得出的沉降观测数据,结合地质资料,综合分析研究其地基沉降的规律,对其稳定性进行了评价。

  (二)沉降观测点布设

  观测点要求能够反映出建筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物四角或沿外墙每以10~15米或每隔2~3根柱基上;裂缝或沉降缝或伸缩缝的两侧为宜。如有设计要求按设计,另要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。

  (三)沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则

  所谓“五定”,指沉降观测依据的基准点、工作基点、被观测物上的沉降观测点点位要稳定,以及所用仪器、设备、观测人员要稳定,并采用相同的观测路线和观测方法,以尽量减少观测误差及保证各次测量结果的可比性。

  (四)施测要求

  仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3~6个月重新对所用仪器、设备进行检校。在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。

  (五)沉降观测精度要求

  根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。如未有特除要求,一般性高层建筑物在施工过程中,一般采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测要求。以下为各项观测指标要求:

  1、往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l√n,表示测站数。(或△h=∑a-∑b≤1.0√L,L表示观测路线距离)

  2、前后视距≤30m;

  3、前后视距差≤1.0m;

  4、前后视距累积差≤3.0m;

  5、沉降观测点相对于后视点的高差容差≤1.0mm;

  6.水准仪的精度不低于N2级别。

  (六)观测中的注意事项

  1.严格按测量规范的要求施测。

  2.前后视观测最好用同一水平尺。

  3.各次观测必须按照固定的观测路线进行。

  4.观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。

  5.成像清晰、稳定时再读数。

  6.随时观测,随时检核计算,观测时要一气呵成。

  7.在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。

  8.将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建(构)筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。

  (七)沉降观测方法

  根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点安稳固后及时进行。一般高层建(构)筑物有一或数层地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,其精度要求非常高,施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到十0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500mm)。然后每施工一层就复测一次,直至竣工。

  (八)测量成果整理

  将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值从而确定出沉降量。

  沉降观测应提供旧列图表

  1、 工程平面位置图及基准点分布图;

  2、 沉降观测点位分布图;

  3、 沉降观测成果表;

  4、 时间-荷载-沉降量曲线图(参考《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)附录E);

  5、 等沉降曲线图(参考《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)附录E)。

  四、当前建筑施工中沉降观测存在的问题

  建筑施工普遍存在的问题:

  1、观测次数或频率未按规范要求实施,尤其竣工后使用稳定期未作观测;

  2、观测点的设置不符合规定,随意性较大;

  3、沉降观测记录表弄虚作假;

  4、设计部门在设计图纸上没有沉降观测方面的要求无明确的图示标注。

  究其原因,关健是意识上的不重视。产生的后果:一旦出现沉降方面引起的质量问题,难以提供准确资料,导致分析人员难以下手或处理结果偏差较大。

  五、结语

  高层建筑物的沉降测量要根据实际情况而定,而对于普通沉降测量来讲,由于某些桩基可能受强烈的向上作用力,因此,观测点的布局稳定显得尤为重要,其布设应更科学严密,通常可以应用的一些不使用基准点的测量方法、数据处理和分析方法,在测量基桩向上作用力的时候很容易出现错误。

  所以,对桩基高层建筑物要进行安全、长期、稳定的测量,掌握其沉降规律,及时发现问题和故障情况,积极采取补救措施,对于确保桩基高层建筑物在施工期间和投入运营后的安全,有十分重要的意义。

  参考文献:

  [1]吕忠刚.建筑物沉降变形测量的研究[J].长春工程学院学报(自然科学版),2004,(01).[2]房树田.我国城镇新建小区建筑物沉降测量的研究[J].测绘工程,2004,(02).

  [3]徐钟.高层建筑施工中沉降观测技术的应用[J].河北煤炭,2003,(05).

  [4]苏衍坤,李新国.桩基高层建筑施工中的沉降测量[J].海洋测绘,2006,(02).

  [5]刘玉梅,姚敏,王井利,王欣.高层建筑物沉降观测及其数据分析[J].沈阳建筑工程学院学报(自然科学版),2003,(04).



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