建筑物沉降觀測(cè)分析與探討摘要：沉降觀測(cè)就是測(cè)量建筑物上所設(shè)觀測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差變化量,研究解決地基沉降問題和分析相對(duì)沉降是否有差異,以監(jiān)視建筑物的安全。建筑物的沉降變形不均勻或沉降量過大會(huì)直接影響到建筑物的正常使用,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致建筑物傾斜或傾覆,因此做好建筑沉降觀測(cè)工作意義重大。

關(guān)鍵字：沉降觀測(cè)；精度；設(shè)計(jì)要求

1設(shè)計(jì)規(guī)范中要求進(jìn)行沉降觀測(cè)的工程

根據(jù)相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范,下列建筑工程必須進(jìn)行沉降觀測(cè):地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物;復(fù)合地基或軟弱地基上的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物;高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測(cè);加層、擴(kuò)建建筑物;深基坑工程、既有建筑地基加固、受鄰近深基坑開挖施工影響或受地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物;建筑場(chǎng)地沉降、基坑回彈、地基土分層沉降、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)沉降以及需要積累建筑經(jīng)驗(yàn)或進(jìn)行設(shè)計(jì)分析的工程。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明中相關(guān)沉降觀測(cè)的要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明中應(yīng)明確工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),工程的性質(zhì),測(cè)定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度的類型;是否需要對(duì)本工程實(shí)施沉降觀測(cè)及沉降觀測(cè)具體要求。沉降觀測(cè)的原則是沉降觀測(cè)點(diǎn)位要穩(wěn)定,儀器、設(shè)備要穩(wěn)定,觀測(cè)人員要穩(wěn)定,觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致,觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。根據(jù)以上原則應(yīng)對(duì)沉降觀測(cè)提出如下具體要求。

2.1沉降觀測(cè)精度的要求

根據(jù)建筑物的特性和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。一般高層建、構(gòu)筑物施工過程中,采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法就能滿足沉降觀測(cè)的要求;對(duì)于重要廠房和重要設(shè)備基礎(chǔ)的觀測(cè),要求能反映出1~2mm的沉降量:對(duì)于一般廠房建筑物,精度要求可放寬些,可以使用四等水準(zhǔn)測(cè)量的水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測(cè),觀測(cè)閉合差應(yīng)不超過±1.4mm。

2.2人員素質(zhì)、儀器設(shè)備的要求

沉降觀測(cè)任務(wù)必須由有測(cè)繪資質(zhì)的單位和人員完成。觀測(cè)人員必須熟練掌握測(cè)量理論,儀器的操作規(guī)程和觀測(cè)方法。首次觀測(cè)前要對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正,必要時(shí)經(jīng)計(jì)量單位予以鑒定,連續(xù)使用3~6個(gè)月重新對(duì)所用儀器、設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢校。沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級(jí))和高精度銦合金水準(zhǔn)尺。

2.3觀測(cè)時(shí)間的要求

建構(gòu)筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件,特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行,否則沉降觀測(cè)得不到原始數(shù)據(jù),整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)意義。其他各階段的復(fù)測(cè),根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行,不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)。只有這樣才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。

一般在增加較大荷重前后,如基礎(chǔ)澆灌、回填土、安裝柱子和屋架、砌筑磚墻、安裝吊車和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)等都要進(jìn)行沉降觀測(cè);當(dāng)基礎(chǔ)附近地面荷重突然增加,周圍大量積水及暴雨后,或周圍大量挖方等均應(yīng)觀測(cè);施工期間每完成一層觀測(cè)一次,沉降速度≥2.0mm/d應(yīng)減緩加載速度并增加觀測(cè)次數(shù)。如施工過程暫停,則在停工及重新開工時(shí)應(yīng)各測(cè)一次,停工期間2~3個(gè)月測(cè)一次。主體結(jié)構(gòu)封頂后,沉降觀測(cè)2個(gè)月不少于一次。工程完工后,應(yīng)連續(xù)進(jìn)行觀測(cè),觀測(cè)時(shí)間的間隔可按沉降量的大小及速度而定,開始時(shí)可每隔1~2月觀測(cè)一次,以每次沉降量在5~10mm為限,否則要增加觀測(cè)次數(shù)。以后隨著沉降速度的減慢,再逐漸延長(zhǎng)觀測(cè)周期,直至沉降穩(wěn)定為止。3.2

沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降觀測(cè)點(diǎn)做法詳圖

觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求穩(wěn)固,通常采用角鋼、圓鋼或鉚釘作為觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志,并分別埋設(shè)在磚墻上、鋼筋混凝土柱子上和設(shè)備基礎(chǔ)上。埋入墻體的觀測(cè)點(diǎn),材料應(yīng)采用直徑不小于12mm的圓鋼,一般埋人深度不小于12cm,鋼筋外端要有90°彎鉤彎上,并稍離墻體,以便于置尺測(cè)量。兩種測(cè)點(diǎn)均應(yīng)繪制出節(jié)點(diǎn)做法詳圖。

4工程建設(shè)過程中沉降觀測(cè)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求實(shí)施

在沉降觀測(cè)前,設(shè)計(jì)單位應(yīng)進(jìn)行技術(shù)交底,講清觀測(cè)目的和要求,觀測(cè)過程中注意事項(xiàng)。如操作人員步步有校核,每次觀測(cè)結(jié)束后,應(yīng)檢查數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確,精度是否符合要求,計(jì)算兩次觀測(cè)之間的沉降量和累計(jì)沉降量,繪制觀測(cè)日期和沉降—荷重—時(shí)間關(guān)系曲線圖;并及時(shí)和設(shè)計(jì)單位緊密聯(lián)系,提交階段性觀測(cè)成果,相互反饋信息,做到對(duì)建筑沉降的動(dòng)態(tài)控制,確保工程質(zhì)量。

5工程實(shí)例

1)工程概況。某集團(tuán)主樓和南、北樓組成,改造對(duì)象是其南、北樓,改造內(nèi)容為加層和裝飾,論證結(jié)果可以實(shí)施改造,為此進(jìn)行地基加固,并對(duì)地基加固過程實(shí)施監(jiān)測(cè),進(jìn)行沉降測(cè)量。

2)沉降觀測(cè)。是通過定期測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于水準(zhǔn)點(diǎn)的高差,求得觀測(cè)點(diǎn)的高程,并將不同時(shí)期所測(cè)得的高程加以比較,得出建筑物的沉降情況。沉降觀測(cè)的目的是監(jiān)控地基加固過程中建

筑物的變形。a.水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)。建筑物的沉降要根據(jù)沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)即水準(zhǔn)基點(diǎn)來確定,對(duì)于水準(zhǔn)基點(diǎn)的選擇、埋設(shè),考慮到此建筑物為已形成建筑群的已有建筑物,其周圍布設(shè)著住宅、商業(yè)樓和道路,而且分布比較密集,而施工場(chǎng)地又非常狹小并堆放著施工用料,在這樣的情況下,選擇了在穩(wěn)定的建筑物上設(shè)立墻上水準(zhǔn)點(diǎn),以保證它的穩(wěn)定不變和長(zhǎng)久保存。水準(zhǔn)基點(diǎn)按A,B,C,D做了編號(hào),與附近高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)做了連測(cè)。b.沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)。沉降觀測(cè)點(diǎn)選擇設(shè)立在建筑物變形體上,在南、北樓四角點(diǎn)、中點(diǎn)、轉(zhuǎn)角處布設(shè)了沉降觀測(cè)點(diǎn)(如圖1所示),其中6點(diǎn)和13點(diǎn)因?yàn)榻ㄖ锏母綄俳ㄖ隽苏{(diào)整;在建筑物的沉降縫兩側(cè)也布設(shè)了觀測(cè)點(diǎn)8,9,10,11(見圖1),盡管主樓不實(shí)施改造的加層但也要對(duì)其進(jìn)行裝飾,9點(diǎn)和10點(diǎn)的設(shè)置也考慮了此原因,如此形成了沉降觀測(cè)點(diǎn)的能夠全面、準(zhǔn)確地反映變形體的沉降特征,并與建筑物牢靠連接。沉降觀測(cè)點(diǎn)按1,2,3,…做了編號(hào),共布設(shè)了13個(gè)點(diǎn)(如圖1所示)。c.沉降觀測(cè)時(shí)間和次數(shù)安排。沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)應(yīng)根據(jù)建筑物(構(gòu)筑物)的特征、變形速率、觀測(cè)精度和工程地質(zhì)條件等因素綜合考慮,并根據(jù)沉降量的變化情況適當(dāng)調(diào)整。在埋設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后就開始了第一次觀測(cè),注漿前期3d觀測(cè)一次,注漿穩(wěn)定后5d觀測(cè)一次,地基加固工程結(jié)束后每10d觀測(cè)一次,直至沉降穩(wěn)定為止。d.沉降觀測(cè)工作要求。此項(xiàng)工程的沉降觀測(cè)采用了精密水準(zhǔn)測(cè)量方法,按國(guó)家四等水準(zhǔn)技術(shù)要求施測(cè),將觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)成了閉合環(huán)聯(lián)測(cè)到水準(zhǔn)基點(diǎn)上,并且為提高觀測(cè)精度,固定了人員、儀器和施測(cè)路線、鏡位。觀測(cè)時(shí)前、后視使用了同一根水準(zhǔn)尺,前、后視距大致相等。儀器配備為DS1精密水準(zhǔn)儀與銦鋼尺。e.沉降觀測(cè)的精度。觀測(cè)精度的確定考慮了此項(xiàng)變形觀測(cè)的目的是為了確保建筑物的安全,結(jié)合工程測(cè)量規(guī)范有關(guān)變形觀測(cè)的規(guī)定,以及從事測(cè)量工作的經(jīng)驗(yàn)。按變形觀測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析確定觀測(cè)精度,四等水準(zhǔn)測(cè)量高差閉合差容許值為±1.4nmm,閉合差按測(cè)站平均分配。變形點(diǎn)高程中誤差為±2.0mm。

3)成果整理。每次觀測(cè)結(jié)束,及時(shí)對(duì)觀測(cè)記錄進(jìn)行整理,檢查記錄的數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確,精度是否合格,然后調(diào)整閉合差,推算各沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程,計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)本次沉降量和累計(jì)沉降量,并將計(jì)算結(jié)果、觀測(cè)日期和工程進(jìn)展情況,一并記入沉降量觀測(cè)記錄表,表格設(shè)計(jì)要合理,方便記錄與計(jì)算,具體如表1所示。

表1沉降量觀測(cè)記錄表

4)沉降曲線圖。通過繪制的沉降曲線圖可以更形象的表示沉降和時(shí)間之間的相互關(guān)系,同時(shí)也反映出了沉降過程漸趨穩(wěn)定(如圖2所示)。

圖1點(diǎn)位草圖圖2沉降曲線圖

6結(jié)束語(yǔ)

觀測(cè)單位明確觀測(cè)要求,并根據(jù)沉降觀測(cè)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋信息,確保觀測(cè)成果能更好地指導(dǎo)工程生產(chǎn)實(shí)踐。設(shè)計(jì)單位應(yīng)在施工圖設(shè)計(jì)中對(duì)