建筑物沉降觀測設(shè)計—以某集鎮(zhèn)移民安置房為例

■廖 佳，楊青松，賈丙普，李禾珍

■1．中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，湖南 長沙 410014;2．化工部長沙設(shè)計研究院，湖南 長沙 410116

1 概 況

因水電站建設(shè)需要，某集鎮(zhèn)需整體搬遷，集鎮(zhèn)內(nèi)移民需進(jìn)行統(tǒng)一安置，集鎮(zhèn)新址區(qū)為臨江庫岸的一處坡地，場平設(shè)計為8個地塊，其中6個地塊用于建設(shè)移民安置房。集鎮(zhèn)新址共設(shè)計安置房105棟，建筑面積約25萬m2，安置房設(shè)計依據(jù)地質(zhì)條件采用樁基或條基，為磚混或底層框架上部磚混結(jié)構(gòu)形式，地面以上6層。

為了解工程施工期及竣工后水庫蓄水期的安置房建筑物穩(wěn)定情況，保障建筑工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，建設(shè)方要求對該集鎮(zhèn)安置房進(jìn)行第三方沉降觀測，使建筑工程施工和建筑物在施工及運行期間的沉降變形得到準(zhǔn)確的測量和有效控制，及時反饋設(shè)計并指導(dǎo)施工。

2 設(shè)計依據(jù)

根據(jù)多層建筑的變形特性與發(fā)展?fàn)顩r，采用以下現(xiàn)行規(guī)范對集鎮(zhèn)安置房沉降觀測工程進(jìn)行設(shè)計，具體包括:《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8—2007;《工程測量規(guī)范》GB50026—2007;《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB/T12897-2006)。

3 沉降觀測系統(tǒng)建立

3．1 工作基點設(shè)計

由于集鎮(zhèn)新址范圍較廣，沉降觀測工作基點須設(shè)置在需觀測地塊就近的出露基巖或穩(wěn)固的混凝土擋墻上，建于房屋影響范圍以外且便于保護(hù)，每一地塊(測區(qū))的沉降觀測工作基點成組設(shè)置，一組3個。

3．2 沉降觀測點設(shè)計

沉降觀測點的布設(shè)是沉降觀測工作中一個很重要的環(huán)節(jié)，它直接影響觀測數(shù)據(jù)能否真實地反映出建筑物的整體沉降趨勢及局部沉降特點。集鎮(zhèn)移民安置房工程中所有安置房的沉降觀測點主要布置于每棟樓房的外墻四角或轉(zhuǎn)角附近，基本沿縱橫軸線對稱均勻分布，沉降觀測點均設(shè)置于室外地坪+0．00～+0．30m間。

4 沉降觀測方案

4．1 工作基點網(wǎng)觀測

集鎮(zhèn)安置房沉降觀測工程采用1985年國家高程基準(zhǔn)，為保證高程系統(tǒng)的統(tǒng)一，將集鎮(zhèn)城建施工控制網(wǎng)網(wǎng)點高程通過幾何水準(zhǔn)測量方式引測至集鎮(zhèn)水準(zhǔn)工作基點網(wǎng)。工作基點網(wǎng)觀測按國家二等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行。每次房屋沉降觀測前應(yīng)先對采用的工作基點組中的3個工作基點進(jìn)行校測，以選擇穩(wěn)定的工作基點作為起測點。

隨著新集鎮(zhèn)的建設(shè)，前期布置的水準(zhǔn)工作基點由于周邊建設(shè)，自然條件的變化，人為破壞等原因，可能存在點位發(fā)生變化的情況。為了驗證工作基點的穩(wěn)定性，須對工作基點網(wǎng)進(jìn)行定期復(fù)測，復(fù)測周期暫定為每半年一次。當(dāng)沉降觀測點成果出現(xiàn)異常，或當(dāng)測區(qū)受開挖回填、降水、爆破等外界因素影響時，也應(yīng)及時進(jìn)行復(fù)測，并按規(guī)范規(guī)定對其穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

4．2 沉降測點觀測

安置房沉降觀測以棟為單元，沉降測點與就近穩(wěn)定工作基點組成閉合或附合二等水準(zhǔn)測量路線按擬定的觀測周期進(jìn)行觀測。安置房在建設(shè)與后期使用過程中，沉降測點將會遭受到不同程度的破壞，因此，在沉降觀測實施過程中，需對已破壞測點及時進(jìn)行原地恢復(fù)，同時需對破壞位置前期沉降量進(jìn)行承接，已保證監(jiān)測成果的連續(xù)性。

4．3 觀測技術(shù)要求

沉降觀測點觀測與水準(zhǔn)工作基點校核均按照國家二等水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行測量。觀測方法與限差及計算均執(zhí)行GB/T 12897-2006《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》中二等幾何水準(zhǔn)的有關(guān)技術(shù)要求。

4．4 沉降觀測的周期

(1)安置房施工階段。在安置房地面層以下基礎(chǔ)澆注完后，埋設(shè)好沉降測點，并進(jìn)行首次觀測，首次觀測為連續(xù)的獨立的兩次測量。之后每上2層荷載觀測1次，主體封頂后觀測1次，填充墻完成后觀測一次，沉降速率≥2．0mm/d應(yīng)減緩加載速度并增加觀測次數(shù)。

(2)安置房使用階段。安置房竣工后第一年每2個月觀測1次，第二年每4個月觀測1次，以后每年一次直至安置房沉降穩(wěn)定。

當(dāng)安置房出現(xiàn)下沉、上浮，不均勻沉降比較嚴(yán)重，或裂縫發(fā)展迅速，需每日或數(shù)日連續(xù)觀測。各個階段的復(fù)測必須按擬定的觀測周期進(jìn)行觀測，達(dá)到準(zhǔn)確掌握房屋沉降情況或規(guī)律之目的。

4．5 安置房沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)，建筑沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，應(yīng)由沉降量與時間關(guān)系曲線判定。當(dāng)最后100天的沉降速率小于0．01～0．04mm/d時可認(rèn)為建筑物已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定階段，具體取值宜根據(jù)各地區(qū)地基土的壓縮性能確定。本工程為普通多層建筑，建筑平臺為或挖或填或挖填互組形成，根據(jù)地基情況采用樁基等形式深入到承載巖土持力層。綜合本工程建筑群基礎(chǔ)情況，取值以小于0．02mm～0．04mm/d沉降速率范圍為穩(wěn)定判定標(biāo)準(zhǔn)，具體數(shù)值根據(jù)各棟房屋基礎(chǔ)確定。

4．6 成果整理與提交

每次觀測結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，高差閉合差是否超限，平差計算出各沉降觀測點的高程，并填入“沉降觀測記錄”中。同時，應(yīng)出具成果表，表中需包含各各沉降觀測點的本次沉降量以及累計沉降量，并計算出本次以及累計的變形速率。對于差異性沉降較大或累計沉降量較大的安置房，應(yīng)同時繪制時間與沉降量關(guān)系圖，以沉降量s為縱軸，以時間t為橫軸，組成直角坐標(biāo)系。

依據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)相關(guān)要求，當(dāng)建設(shè)方需要時可提供階段性成果，內(nèi)容包括:本期及前期沉降觀測成果表;沉降觀測點位分布圖，觀測點的累計沉降量，各點沉降曲線圖，沉降觀測分析報告。沉降觀測工作全部結(jié)束后，匯總分析，形成正式成果，提交以下各項:(1)沉降施測方案;(2)基準(zhǔn)點與觀測點平面布置圖;(3)儀器檢驗與校正資料;(4)觀測記錄;(5)平差計算資料及沉降觀測成果表;(6)沉降觀測成果圖;(7)沉降觀測技術(shù)分析報告。

5 結(jié)束語

集鎮(zhèn)安置房工程為普通多層建筑，建筑平臺為或挖或填或挖填互組形成，根據(jù)地基情況采用樁基等形式深入到承載巖土持力層，在沉降測量實施過程中，應(yīng)做好場地及建筑物的巡視工作，當(dāng)建筑物及其周邊環(huán)境出現(xiàn)各種異常，尤其是建筑物有異常沉降趨勢時，應(yīng)立即報告建設(shè)方并做好加密觀測工作。

同時，應(yīng)加強對沉降觀測系統(tǒng)的檢查力度，對被破壞或失去使用功能的工作基點和測點，及時進(jìn)行恢復(fù)與觀測，以保證觀測成果的連續(xù)性。在成果整理與變形分析過程中，應(yīng)記錄環(huán)境量如工程建設(shè)進(jìn)度、場地施工情況、降水、水庫庫水位漲落等情況，以便更好的確定周邊環(huán)境與建筑物沉降的相互關(guān)系。

［1］工程測量規(guī)范，GB50026-2007．

［2］建筑變形測量規(guī)范，JGJ8—2007．