DNA03水準(zhǔn)儀在高層建筑沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

黃保存

摘 要 本文就工程實(shí)例，對(duì)采用DNA03水準(zhǔn)儀在高層建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用作一些簡(jiǎn)單的論述與探討

關(guān)鍵詞 高層建筑物；沉降觀測(cè)；基準(zhǔn)點(diǎn)；沉降點(diǎn)；精度

DNA03 Level Application in the High-rise Building Subsidence Monitoring

HuangBaocun

（Kunming Engineering Power China Co.， LTD）

Abstract： In this paper， the engineering example， using DNA03 level application in the high-rise buildings for the subsidence monitoring is described and some simple discussion

Key words：High-rise buildings； Settlement observation； Reference point； Settlement points； Precision

1 前 言

近年來(lái)隨著改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，城區(qū)高層建筑物越來(lái)越多，大家都知道對(duì)高層建筑物進(jìn)行沉降和變形監(jiān)測(cè)有著不可忽視的重要作用，但對(duì)其如何進(jìn)行有效合理的監(jiān)測(cè)，這也是我們值得探討的問(wèn)題。高層建筑物由于層數(shù)多、荷載大、重心高、基礎(chǔ)深，沉降觀測(cè)有著特別顯著的作用，但無(wú)論高層建筑物的地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型和結(jié)構(gòu)形式如何，其沉降觀測(cè)的目的和要求都是測(cè)定建筑物在施工全過(guò)程和竣工后的一定時(shí)期內(nèi)緩慢下沉的數(shù)值，在出現(xiàn)不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)建筑物的容許應(yīng)力威脅建筑物穩(wěn)定性的前兆時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以保證建筑物的安全。

2 基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降點(diǎn)與水準(zhǔn)環(huán)線的布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)主要要求穩(wěn)定不變和永久保存，使其本身的沉降幅度小于沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降幅度，埋設(shè)位置主要取決于地質(zhì)條件和附近建筑物的現(xiàn)狀情況，為此應(yīng)事先了解了建筑物的平面布置基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和地質(zhì)資料等，并對(duì)施工場(chǎng)地和周圍建筑作實(shí)地調(diào)查研究?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)位置除便于觀測(cè)外，選擇在不受施工、行車和施工材料堆積物影響的地方。根據(jù)上述具體條件，在測(cè)量中國(guó)電建昆明院水電科技大廈時(shí)，埋設(shè)了兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，均安置在地質(zhì)條件較好、穩(wěn)定、不易破壞的地點(diǎn)，通過(guò)多年來(lái)的實(shí)測(cè)資料檢驗(yàn)證明，兩基準(zhǔn)點(diǎn)均可采用。

中國(guó)電建昆明院水電科技大廈由于建筑面積不大，通視條件較好，除設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降點(diǎn)外，未設(shè)置工作基點(diǎn)。水準(zhǔn)測(cè)量是把水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)組合成單一的水準(zhǔn)閉合環(huán)線，高程起算點(diǎn)與昆明城區(qū)的高程點(diǎn)進(jìn)行了高程聯(lián)測(cè)。

沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置設(shè)置在方便觀測(cè)，觀測(cè)期間不易被破壞，最能反映建筑物沉降特征的明顯位置上。根據(jù)各種結(jié)構(gòu)埋設(shè)于建筑物的四角，一定間距的柱基上，沉降縫兩側(cè)，新舊建筑物及縱橫墻的交接處。點(diǎn)的間距平均約8米，沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志做成“L”字形，支承水準(zhǔn)尺的部位做成圓帽狀。

3 精度要求和觀測(cè)方法

變形觀測(cè)的精度要求，要根據(jù)建筑物允許變形值的大小和觀測(cè)目的而定，若按變形特征或結(jié)構(gòu)形式確定了建筑物差異沉降的最大允許值，在這個(gè)容許數(shù)值內(nèi)將保證建筑物的穩(wěn)定。為使測(cè)量誤差對(duì)建筑物沉降的影響極小，按觀測(cè)目的，根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》確定了的允許變形量的1/20作為測(cè)量精度要求。

根據(jù)沉降點(diǎn)的布設(shè)原則，兩沉降點(diǎn)間平均距離在8米以內(nèi)，差異沉降的最大容許值為：

取1/2為允許沉降量作為測(cè)量精度的要求，則差異沉降觀測(cè)允許誤差為：

由于差異沉降可直接由兩點(diǎn)的高差求得，故取兩倍的中誤差，則差異沉降觀測(cè)中誤差為：

根據(jù)計(jì)算得到的差異沉降觀測(cè)中誤差，按《工程測(cè)量規(guī)范》變形測(cè)量的等級(jí)劃分及沉降觀測(cè)點(diǎn)的精度要求，確定測(cè)量的等級(jí)為三等。沉降觀測(cè)DNA03水準(zhǔn)儀和條形碼水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行觀測(cè)。

根據(jù)該棟大樓占地規(guī)模不大，水準(zhǔn)環(huán)線長(zhǎng)度不超過(guò)300米，10站左右這種情況，把基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降點(diǎn)混合組成閉合環(huán)線，推行統(tǒng)一觀測(cè)，用環(huán)線閉合差進(jìn)行檢查，環(huán)線閉和差限差（n為測(cè)站數(shù)），觀測(cè)結(jié)果閉合差如果符合限差要求，按距離成比例分配閉合差，然后由起算點(diǎn)推算出各基準(zhǔn)點(diǎn)及沉降點(diǎn)有無(wú)變動(dòng)情況。

觀測(cè)時(shí)要求每一測(cè)站前后視距差不超過(guò)1米，前后視距累計(jì)差不超過(guò)3米。

觀測(cè)的周期，根據(jù)要求，在施工期間，從基礎(chǔ)澆灌完畢設(shè)點(diǎn)后即開(kāi)始第一次觀測(cè)，往后隨著荷重的逐漸增加，重復(fù)進(jìn)行觀測(cè)，每增加一層，觀測(cè)一次，竣工后每個(gè)月觀測(cè)一次，當(dāng)連續(xù)三個(gè)觀測(cè)周期的沉降量小于觀測(cè)精度時(shí)，建筑物趨于穩(wěn)定，觀測(cè)便可結(jié)束。

4 沉降觀測(cè)的測(cè)站限差

當(dāng)確保觀測(cè)成果的精度，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量中誤差的粗差，對(duì)沉降觀測(cè)的測(cè)站限差值的大小進(jìn)行探討，作出合理的規(guī)定是必要的。

4.1 基、輔分劃讀數(shù)之差的限差

對(duì)基、輔分劃讀數(shù)之差的限差，考慮到同一標(biāo)尺基、輔分劃觀測(cè)時(shí)間短，條件基本一致，所受誤差影響也基本相同，次項(xiàng)限差只須考慮觀測(cè)照準(zhǔn)誤差和儀器置中誤差。依據(jù)DNA03數(shù)字水準(zhǔn)儀的有關(guān)技術(shù)參數(shù)：

τ″=10″； V=24倍； μ=0.03τ″。 S取20米，則儀器置中誤差為：

精密水準(zhǔn)儀的鑒別角距取d=30″/V，則照準(zhǔn)誤差為：

設(shè)a為后尺讀數(shù)，b為前尺讀數(shù)，則同一標(biāo)尺基、輔分劃讀數(shù)差為：