深層豎向位移監測技術在既有建筑物糾傾過程中的應用研究

梁耀哲

摘要： 信息化施工是工程安全控制的主要手段之一，而現場安全監測是信息化施工的前提。深層豎向位移監測是施工監測的重要內容。以某工程為例，研究了深層豎向位移測斜技術在既有建筑糾傾過程中的應用，探討了沉降管安裝埋設以及測量過程中的若干問題，以期為相關工程應用提供參考。

Abstract： The informatization construction is one of the main means of engineering security control， and the safety monitoring is the precondition of informatization construction. The deep vertical displacement monitoring is an important content of construction monitoring. By taking a project as an example， this paper studies the application of deep vertical displacement survey technology in the rectification of the existing buildings， discusses the problems in the installation and settlement of buried pipe and the measurement process so as to provide reference for relevant engineering applications.

關鍵詞： 測斜儀；深層水平位移；數據處理

Key words： clinometer；deep level displacement；data processing

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0113-02

0 引言

隨著社會經濟的發展，我國建筑業得到迅猛發展，各種高、大、特、新的建筑物不斷涌現，了解變形狀況，分析形變原因，預報未來變形，對于預防事故，保證建筑物正常使用是非常重要的。深層豎向位移監測技術原理核心是電磁感應，磁感應沉降環通過預先埋置在相應位置，探頭遇到沉降環時就會發出警報。此時，讀取孔口標記點上對應鋼尺的刻度數值，往返兩次，平均值即為所測位置深度。每次測量值與前次測值相減即為該測點的沉降量[1]。

深層土體豎向位移監測技術在基坑開挖過程中應用較為廣泛，在既有建筑改造加固過程中應用較為少見。本文以某工程為例，研究深層水平測斜技術在既有建筑糾傾過程中的應用，主要是在降水挖樁過程中，監測建筑物附近深層土體位移情況。

1 工程概況

某小區位于沈陽市渾南新區，渾南東路與沈撫大道交匯處，沈撫大道的南側。該小區12#樓長46.2m、寬18.1m，總高度70.30m，地上24層、地下1層，采用剪力墻結構、人工挖孔樁基礎，±0.000相當于絕對標高52.250m，樁頂相對標高-4.22m，樁底相對標高-14.220m，樁長10m（樁端進入第⑥層不小于1D）。主體已于2014年4月30日完工，外裝修尚未進行，現該樓出現不均勻沉降。建筑物垂直度偏差超過規范允許的總高度0.25%的限值，如圖1所示，需進行糾傾加固，降水挖樁過程中進行土體的深層豎向位移監測。

2 監測目的

本工程糾傾過程中需要進行降水及部分開挖補樁，為監測施工過程中土體位移位移情況，實現信息化施工，對該工程土體進行深層水平位移監測做出預報。

3 儀器設備及安裝

3.1 儀器設備

沉降量的測量設備由埋入設備和地面接收設備兩大部分組成。埋入設備由沉降管、沉降環組成。地面接收儀器主要是探頭、測量電纜和沉降儀構成。本次試驗采用CJY-910型分層沉降儀。如圖2所示。

沉降管：一般由PVC制成，由主管和連接管構成，主管2m一根，連接管可連接多根主管。

底蓋：為防止泥沙進入沉降管，影響測量，在底端和頂端采用由注塑制的底蓋封口。

探頭：探頭內部安裝了磁場感應器，材質一般采用不銹鋼，當探頭通過沉降環，就會產生電流，接通接收系統，發出報警信號。

測量電纜部分：測量電纜是帶有刻度的鋼尺構成，一端與探頭相連，一端接觸沉降儀，測讀更加方便、準確。

分層沉降儀：由音響器和峰值指示組成，音響器發出連續不斷的蜂鳴聲響，蜂值指示為電壓表指針指示，兩者可通過撥動開關來選用，不管用何種接收系統，測讀精度是一致的。

3.2 安裝埋設

沉降管埋設與測斜管埋設相同，可參考文獻[3]，鉆孔距既有建筑基礎邊緣約3.0m。

磁環的安裝：按設計要求在每節管子上套上磁環和定位環，并用螺絲固定定位環，然后再把管子插入外接頭內，擰緊螺釘，這樣邊接邊向下放到設計深度止。如圖3所示。若磁環的間隔距離不是正2m時，可采取調節管子長短來實現，也可采用管子上套定位環的方法來解決，但要掌握一個原則：磁環向下要有足夠的沉降距離，必須滿足其設計要求。如圖3所示。

沉降管放到設計要求后，蓋上蓋子就可以進行回填。回填原料為現場干細土或中粗沙，回填速度千萬不能太快，以免堵塞后回填料不去，從而形成空隙，最好時隔一兩天后再去檢查一下，回填料下沉后再回填滿之后即可，管子周圍加上保護措施，方可放心待后測量。

4 試驗方法及要點

深層豎向位移監測是根據電磁感應原理設計，探頭與達到預埋沉降環的位置時，沉降儀報警，此時記錄下數據，往返兩次數據的平均值，記為本次測量值，每次測量值與前次測值相減即為該測點的沉降量。測試前，應檢查儀器的靈敏性。用一沉降環套住探頭移動，當沉降環遇到探頭的感應點時，儀器應發出聲光報警，同時儀表應有指示。

5 結果及分析

降水挖樁是從8月25日到9月20日，沉降監測從8月24日到10月1日，如圖4所示。系列1～系列8分別代表不同深度沉降環位置，同時也代表了不同土層位置變化。從圖4可以看出，挖樁及降水過程中，各土層沉降都不大。說明在降水挖樁過程中，各層土體在豎直方向上是穩定的，不會出現突然坍陷的危險。

6 結論

本文詳細介紹了深層土體豎向位移監測技術在工程中的應用，闡述了沉降管安裝埋設以及測量過程中的若干問題。在本文討論的工程中，深層土體較為穩定，沒有出現沉降，可放心進行施工。與其他監測手段相比，具有適應性強，測量數據獨立等優點，具有較為廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]劉金利，王驊，林敏.分層沉降試驗在工程實踐中的運用與分析[J].內蒙古公路與運輸，2004，18：19-20.

[2]滕俊常，林宏，孫志鴻.分層沉降觀測技術的應用[J].黑龍江交通科技，2001，2（90）：13-15.

[3]褚少輝，張濤，張艷玲，等.深層水平位移監測技術在既有建筑物糾傾過程中的應用研究[J].華北地震科學，2015，33（7）：4-6.