沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)在超高層建筑施工中的應(yīng)用

摘 要：城市建設(shè)的加快，超高層建筑在城市建設(shè)中不斷涌現(xiàn)。由于建筑物所處的地理位置和外在條件，對(duì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)有著不同的設(shè)計(jì)要求。在超高層建筑物施工過(guò)程中應(yīng)用沉降觀測(cè)加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時(shí)反饋信息為勘察設(shè)計(jì)施工部門(mén)提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)本人在超高層建筑施工過(guò)程中沉降觀測(cè)的應(yīng)用，在此對(duì)超高層建筑施工過(guò)程中沉降觀測(cè)工作淺談之見(jiàn)，重點(diǎn)探討了沉降監(jiān)測(cè)精度、周期、施測(cè)及內(nèi)業(yè)成果整理。

關(guān)鍵詞：超高層 沉降監(jiān)測(cè) 建筑施工

中圖分類(lèi)號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（b）-0000-00

1 沉降觀測(cè)內(nèi)容、精度、周期的基本要求

1.1 沉降觀測(cè)的內(nèi)容

對(duì)于基礎(chǔ)和建筑物而言，主要觀測(cè)的內(nèi)容是沉降觀測(cè)，并計(jì)算沉降量、平均沉降。若為不均勻沉降則要計(jì)算相對(duì)傾斜。設(shè)建筑物觀測(cè)點(diǎn)在起始觀測(cè)周期的高程為H0，本次觀測(cè)周期的高程為Hi，該點(diǎn)的絕對(duì)沉降

整個(gè)建筑物或其中一部分，其平均沉降δ均可以用建筑物上n個(gè)點(diǎn)絕對(duì)沉降之和的算術(shù)平均值來(lái)表示

均=

有時(shí)還須指出建筑物的最大沉降δmax和最小沉降δmin的點(diǎn)。

兩個(gè)點(diǎn)（i，j）或（m，n）者兩個(gè)周期的沉降差

△δi j=δi-δj

△δm n =δm-δn

建筑物的的基礎(chǔ)土壤或建筑體本身的厚度為Z時(shí)，其固節(jié)變形△δz可根據(jù)埋設(shè)在基礎(chǔ)上下兩層變形觀測(cè)點(diǎn)上的沉降差來(lái)確定

△δz=δ上層-δ下層

建筑物的傾斜是由固定在建筑物某一軸線兩端的i，j點(diǎn)的沉降差來(lái)確定，建筑物的穩(wěn)定性最常見(jiàn)的是計(jì)算相距L的i，j的傾斜，即相對(duì)傾斜α

。

1.2 選擇觀測(cè)精度的等級(jí)

工業(yè)與民用建筑物，規(guī)定其相鄰柱基的差異沉降為0.002L，此處的L為相鄰柱基中心之間的距離，則沉降觀測(cè)的允許值為

δ允=0.002L

為了確定建筑物的安全，則觀測(cè)中誤差應(yīng)為允許變形1/10—1/20。

1.3 觀測(cè)周期確定

變形觀測(cè)的間隔時(shí)間即為觀測(cè)周期，由于要在一定的時(shí)期內(nèi)完成一個(gè)周期的測(cè)量工作。根據(jù)作業(yè)量和參與人數(shù)，一個(gè)周期可以從幾個(gè)小時(shí)到幾天，觀測(cè)的速度盡可能快，避免在觀測(cè)期間某些標(biāo)志產(chǎn)生一定的位移。觀測(cè)周期與各工程的大小、測(cè)點(diǎn)所在位置的重要性、觀測(cè)目的以及觀測(cè)一次所需時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，也有按荷載階段來(lái)確定周期。

不同的情況對(duì)觀測(cè)周期有不同的要求，一般觀測(cè)周期的決定方法有以下幾種：

a、依荷載視施工的進(jìn)度而定。b、依沉降速度而定（反映2-2mm）。c、由上一次的沉降速率估算下一次的觀測(cè)時(shí)間。（只有當(dāng)沉降量大于測(cè)量誤差的2倍以上復(fù)測(cè)才有意義）。

2 水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

1、基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)：在建筑物周?chē)€(wěn)定地方布設(shè)3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，能構(gòu)成相互檢核，埋設(shè)符合選用觀測(cè)等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的要求。

2、觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)：應(yīng)以能全面反映建筑物地基變形特征并結(jié)合地質(zhì)情況及建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定，且便于觀測(cè)的位置，符合相關(guān)規(guī)定的要求。點(diǎn)位布置主要在以下位置：（1） 建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處；（2） 建筑物外墻每隔10-15m處；（3） 每隔2-3根柱基上；（4） 高低建筑物、縱橫墻交接處；（5） 建筑物沉降縫、伸縮縫兩側(cè)；（6） 建筑物不同結(jié)構(gòu)的分界處。

3 外業(yè)觀側(cè)的實(shí)施

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。在觀測(cè)過(guò)程中，操作人員對(duì)儀器的操作方法與觀測(cè)程序要熟悉、正確；做到要相互配合，工作協(xié)調(diào)一致，認(rèn)真仔細(xì)，做到步步有校核。沉降觀測(cè)的自始至終要遵循“五定”原則：所謂“五定”，即通常所說(shuō)的沉降觀測(cè)路線、沉降觀測(cè)方法、 同一儀器設(shè)備、固定觀測(cè)人員、觀測(cè)環(huán)境和條件基本一致。

根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)要求，按照上述公式選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)，一般性的高層建構(gòu)筑物施工過(guò)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。

各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下：（1）往返較差 、附和或環(huán)線閉合差： △h=∑a-∑b≤1.0 ，表示測(cè)站數(shù)。（2）前后視距 ： ≤30m。（3）前后視距差 ： ≤1.0m。（4）前后視距累積差 ≤3.0m。（5）基輔分劃（黑紅面）讀數(shù)之差 ： ≤0.3mm。（6）基輔分劃（黑紅面）所測(cè)高差之差 ： ≤0.5mm。（7）沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差 ：≤1.0mm。（8）水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級(jí)別。

4 內(nèi)業(yè)成果整理

1、將各次觀測(cè)記錄整理檢查無(wú)誤后，進(jìn)行平差計(jì)算，求出各次每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值。從而確定出沉降量。2、根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總。

3、繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線，首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫(huà)于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫(huà)于坐標(biāo)中，連線，就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。4、根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，我們可以預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì)，將建筑物的沉降情況及時(shí)的反饋到有關(guān)主管部門(mén)，正確地指導(dǎo)施工。特別座在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。5、利用沉降曲線還可計(jì)算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度6、對(duì)沉降觀測(cè)的成果分析，我們還可以找出同一地區(qū)類(lèi)似結(jié)構(gòu)形式建筑物影響其沉降的主要因素，指導(dǎo)施工單位編好施工組織設(shè)計(jì)正確指導(dǎo)施工大有裨益，同樣也為勘察設(shè)計(jì)單位提供寶貴的一手資料，設(shè)計(jì)出更完善的施工圖紙。

5 結(jié)束語(yǔ)

在超高層建筑沉降監(jiān)測(cè)中，精度、施測(cè)方法、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理能準(zhǔn)確反映建筑物沉降，周期能及時(shí)反映建筑物沉降情況。因此，建筑物沉降觀測(cè)中觀測(cè)精度、觀測(cè)周期、施測(cè)方法、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理是必須重視的環(huán)節(jié)，才能及時(shí)反饋信息為設(shè)計(jì)、施工提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響，建筑物沉降監(jiān)測(cè)是必要的和重要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 李青岳《工程測(cè)量學(xué)》 測(cè)繪出版社

[2] 孔祥元《控制測(cè)量學(xué)》武漢大學(xué)出版社

[3] 《建筑變形測(cè)量規(guī)程》JGJ/T8-97；