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摘要:沉降是高層建筑施工中的一大危害,需加強重視,并對沉降量和沉降原因進行科學分析。通過先進的測量技術,可以掌握地基沉降的程度,并對其發展態勢做出預測,從而能夠提早防范。本文先提出了對沉降測量技術的要求,然后分析了沉降測量的應用要點。
關鍵詞:沉降測量;高層建筑;基準點;觀測點
引言
為解決土地資源有限的問題,建筑開始重視豎向發展,以滿足人們更多的空間需求。如今高層建筑迅速興起,豎向荷載增加,必然會引起基坑周邊土的變形,出現一定程度的沉降。沉降控制在允許范圍內,對建筑質量不會產生太大影響;若超出允許范圍,將對建筑質量構成威脅,甚至引起安全事故。所以,務必要采取科學的測量方法,對建筑的沉降過程和沉降程度進行實時觀察測量,根據所得信息分析沉降的原因,并采取相應的防范對策,把安全風險降至最低。
1 高層建筑沉降測量技術的要求
1.1
房屋建筑的沉降和變形直接關系到建筑質量和使用者的安全,對其精度有著嚴格要求。按照建筑行業施工標準,測量的允許誤差需控制在變形值的1/10—1/20,所使用的測量工具也必須是具有高精度的精密水準儀。考慮到施工環境和現場溫度變化帶來的影響,以及讀數時的方便程度,盡量使用高精度的銦合金水準尺。如果條件不具備,選用普通塔尺也最好使用第一段標尺(圖1)。
觀測人員盡量選擇專業人員,觀測前展開培訓,確保其具有豐富的專業知識,熟悉觀測流程,并能夠熟練操作相關儀器設備。同時還要掌握多種測量方法,能夠根據現場條件靈活應用,及時作出調整。在測量過程中,本著小心謹慎負責的態度,能夠發現存在的問題,并
盡快分析原因,采取相應的解決對策,保證高效率、高質量地完成測量任務。
圖1
1.2
觀測時間也應該嚴格把握,尤其是首次觀測,直接關系到原始數據的獲取,如果不能在規定的時間內完成,本次觀測意義將會變得不完整。之后的復測要考慮工程施工進度,而且測量次數一定要達到標準,否則就不能客觀真實地反映沉降情況。
1.3
觀測過程中要遵循“五定原則”,即基準點、觀測點和工作基點要穩定;觀測人員要穩定;觀測所用的儀器設備要穩定;觀測有固定的路線和程序;各個觀測點的環境盡量保持一致。這些原則主要是為了減少誤差的不定性,使所測的結果具有統一的趨向性,保證每一次的復測結果與首次觀測結果可比性更加一致,使所觀測的沉降量更加真實。此外,在測量精度上,根據建筑物的特性和建設,設計單位的要求選擇沉降觀測精度的等級。
2 高層建筑沉降測量的應用要點
2.1布設基準點
首選要考慮房屋建筑的沉降所能造成的影響范圍,基準點要設在這個范圍之外,確保不受沉降變形的影響。其次,基準點在施工、竣工、試驗階段都有用處,需要長期使用并保存,選擇時盡量選一個比較穩定的地方。比如修建時間較長的房屋墻角,或選擇具有良好穩定性的埋石點。基準點的點位與建筑物之間的距離也有著較高要求,至少要在建筑基礎最大寬度的2倍以上的距離。考慮到高層建筑的特點,至少要設置3個基準點,距離建筑50—100m.
2.2選擇觀測點
觀測點的選擇極為關鍵,首先要方便地基沉降過程的觀測,且要反映出其沉降變形的特征。其次,現代高層建筑功能齊全,地下埋設有水管、電線、天然氣等管線,觀測點必須避開這些,以免對管線造成破壞,影響日后使用。每個地方的地理環境不同,對建筑的要求也有差異,所以還需綜合這些因素考慮,合理選擇觀測點。另外,視力尺和墻面、地面之間保持一定的距離。對于基樁間距較大的工程,為了方便觀測監控,如果監測點在樁基上方,可以適當地在橫梁承重處增加監測點。
還有就是觀測點標志的設計,要牢固,不影響建筑美觀。沉降觀測點盡量要保持隱蔽,標志焊接在樁基上的承重墻內,為防止被腐蝕,最好涂抹一層防腐劑。圖2是某工程的沉降點設置圖。
圖2 沉降觀測點設置圖
2.3沉降觀測
基準點布設20天后,可以開始參考網的測量問題,此過程中要對基準點進行實時監測,確保其沒有意外情況發生。觀測到地基的沉降變形數據細心后,對其進行處理時,有一個極為關鍵的技術,就是網中點和相對網中點的穩定性檢查。必須采取科學的檢查方法,如Delft法、Hannover法等。現代建筑施工中多會用到GPS技術,該技術具有較高的精確度和科技含量,測量效率高,可用于沉降測量工作。
2.4計算整理
觀測后要及時對所獲得的數據信息進行處理,一般會按周期整理,包括各觀測點的相對高程、平差計算、本周期的平均沉降量等內容。同時,科學分析地基沉降變形的程度,并對其未來發展態勢進行預測。把觀測信息和沉降量加以統計,做成表格形式,畫出觀測點分布圖、建筑沉降曲線圖,做成分析報告向上級反映。對于沉陷特別明顯的建筑物,務必要及時上報,由相關部門予以正確的指導。
2.5注意事項
整個測量過程,每一步都要嚴格按照行業標準進行,確保測量的精確性和科學性。觀測有固定的路線,不得隨意改變,且前視和后視的觀測,盡量使用同一水平尺。每個觀測點的周圍環境不能有太大差異,而且觀測過程中要避免陽光直射。觀測過程中盡量不要有所停頓,并隨時做好檢查計算工作,觀測結束后,待成像清晰時再讀數。及時把觀測情況匯總上報,以面耽誤問題的解決。如果每天的連續沉降量超過了1mm,應該立即停止施工,并迅速上報,采取相應的對策。
3 結束語
高層建筑由于高度和荷載的增加,對地基施加的壓力過大,極易引起地基沉降或變形,進而可能威脅到建筑安全。因此,必須做好沉降測量工作,將其控制在允許范圍內。沉降觀測是一項長期工作,需要嚴格按照規范進行,現代科技越來越發達,測量儀器的精準度也在不斷提高,且測量技術日益成熟,對今后建筑沉降量的控制大有幫助。
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