高層建筑沉降數(shù)據(jù)處理方法研究

孫軍

(沈陽天信測(cè)繪科技有限責(zé)任公司,遼寧沈陽 110000)

高層建筑沉降數(shù)據(jù)處理方法研究

孫軍

(沈陽天信測(cè)繪科技有限責(zé)任公司,遼寧沈陽 110000)

本論文基于實(shí)際需要,結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目,主要討論對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方法研究。通過對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出沉降值與時(shí)間及荷載的數(shù)學(xué)關(guān)系模型,得出一些有益的結(jié)論,對(duì)實(shí)際工程具有一定的借鑒意義。

沉降觀測(cè) 變形觀測(cè) 數(shù)據(jù)處理

1 工程概述

本文沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)均來源于“沈陽斯特國際外商公寓”實(shí)測(cè)。沈陽斯特國際外商公寓工程位于皇姑區(qū)黃河大街西側(cè),被嘉陵江街、寧山路與巴山路所環(huán)繞,占地面積7.84萬平方米。本工程主要由9個(gè)單體工程組成,每單體工程占地面積851m2,建筑面積22000m2,地下一層,地上三十層,高度達(dá)95.85m,均為筏板基礎(chǔ),剪力墻結(jié)構(gòu),地基持力層為礫砂層。

本工程±0.000m相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高45.3m,基礎(chǔ)底標(biāo)高為-7.2m,本地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.2m,地下穩(wěn)定水位5.0m左右(地下水類型為潛水,相對(duì)于市政高程為38.45—39.10m),基本風(fēng)壓為0.5KN/m2,基本雪壓為0.4KN/m2,該區(qū)地勢(shì)較平坦,地面標(biāo)高高差不大,該工程設(shè)計(jì)使用年限為50年,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。鑒于本工程的重要性,以及區(qū)內(nèi)降水以及荷載增加對(duì)新建建筑物的變化影響,須對(duì)上述各建筑物在整個(gè)施工期間進(jìn)行沉降變形觀測(cè)。

本工程建筑物的沉降是由地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)以及降水共同作用的結(jié)果,其沉降量特別是差異沉降量若超過一定的限度,就會(huì)影響建筑物的正常使用和安全。在施工期間,對(duì)該工程根據(jù)所增加層數(shù)或荷載情況,逐步進(jìn)行沉降觀測(cè),以掌握、監(jiān)視建筑物的沉降情況,分析是否正常,若有異常情況發(fā)生,需及時(shí)分析采取相應(yīng)的措施,以保證施工建筑物及施工安全。因此,在施工期間需對(duì)7#、9#、10#樓進(jìn)行沉降觀測(cè)。

2 沉降觀測(cè)方案設(shè)計(jì)

2.1 水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)

在現(xiàn)場(chǎng)踏勘的基礎(chǔ)上,沉降觀測(cè)的水準(zhǔn)基點(diǎn)選在施工影響范圍以外地基比較穩(wěn)定的現(xiàn)有建筑物上。水準(zhǔn)基點(diǎn)BM4、BM5、BM6三個(gè)點(diǎn)為一組,組成閉合水準(zhǔn)路線并定期進(jìn)行觀測(cè),根據(jù)觀測(cè)成果選其中比較穩(wěn)定的點(diǎn)為起算基點(diǎn)。水準(zhǔn)基點(diǎn)的觀測(cè)等級(jí)按“垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的主要技術(shù)要求”中的二等技術(shù)要求施測(cè)。水準(zhǔn)基點(diǎn)布置圖見圖1。

圖1

圖2

圖3 沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖

圖4

圖5

圖6

2.2 工作基點(diǎn)的布設(shè)

因水準(zhǔn)基點(diǎn)距變形觀測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn),一方面為了減少觀測(cè)誤差的積累;另一方面也為了觀測(cè)方便,在所布設(shè)的水準(zhǔn)基點(diǎn)的基礎(chǔ)上又布設(shè)了工作基點(diǎn)(G1、G2、G3)。工作基點(diǎn)的觀測(cè)等級(jí)按“垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的主要技術(shù)要求”中的三等技術(shù)要求施測(cè)。工作基點(diǎn)布置圖見圖2。

2.3 沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

按沉降觀測(cè)點(diǎn)的布置要求,在7#、9#、10#每棟樓布置六個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn),各樓變形觀測(cè)點(diǎn)選在距一樓地面(即±0標(biāo)高)以上約0.2米處,并用膨脹螺栓作為觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)記。如圖3所示。

3 垂直位移觀測(cè)的數(shù)據(jù)處理和變形分析

3.1 垂直位移觀測(cè)數(shù)據(jù)精度分析

自2012年8月11日起至2013年10月19日止,對(duì)7#、9#、10#樓共進(jìn)行了五十余次觀測(cè),除2012年10月29日及2012年10月9日觀測(cè)時(shí)因場(chǎng)地條件限制9#、10#樓觀測(cè)為支水準(zhǔn)路線外,共施測(cè)了54個(gè)閉合水準(zhǔn)路線,閉合水準(zhǔn)路線的最大閉合差為-4.19mm,閉合差的限差均沒有超限。根據(jù)實(shí)測(cè)資料,計(jì)算得垂直位移觀測(cè)點(diǎn)每測(cè)站高差中誤差,滿足垂直位移觀測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)的觀測(cè)精度要求。

3.2 沉降等值線圖

根據(jù)每棟樓的各觀測(cè)點(diǎn)的總沉降值,可繪制出沉降等值線圖,從而直接反映出各沉降觀測(cè)點(diǎn)的差異沉降情況(從左向右排列)。(1)7#樓沉降等值線圖見圖4。(2)9#樓沉降等值線圖見圖5。(3)10#樓沉降等值線圖見圖6。

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)處理過程中,對(duì)觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的整理,通過時(shí)間- 荷載- 沉降關(guān)系曲線圖、等沉降曲線圖、累積沉降量柱狀圖等正確適時(shí)地反映了該建筑物在施工和前期運(yùn)營期間的沉降過程。結(jié)合這些情況及時(shí)了解建筑物的沉降變形情況,如果有異常情況,就須及時(shí)向有關(guān)部門報(bào)告,如果整個(gè)監(jiān)測(cè)過程沒有任何大的異常情況發(fā)生, 建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位對(duì)提交的中間成果和最終資料成果均非常滿意,對(duì)成果分析完全認(rèn)可,則觀測(cè)數(shù)據(jù)可提交。對(duì)觀測(cè)點(diǎn)如何布設(shè)現(xiàn)行規(guī)范中無明確規(guī)定,傳統(tǒng)的方式是沿建筑物外圍布設(shè)一圈觀測(cè)點(diǎn)來進(jìn)行觀測(cè),有的學(xué)者已對(duì)此提出異議,實(shí)踐證明也是不盡科學(xué)和合理。本人認(rèn)為在建筑物的外圍和內(nèi)部都應(yīng)布設(shè)點(diǎn)。結(jié)合地質(zhì)因素,建筑物的結(jié)構(gòu)形狀,荷載及其它因素,通盤考慮,合理布設(shè)、先設(shè)計(jì)再實(shí)施。

[1]李青岳,陳永奇.工程測(cè)量學(xué)[M].北京:測(cè)繪出版社,1995.

[2]吳來端,鄧學(xué)才.建筑施工測(cè)量手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.