高層建筑沉降及傾斜監(jiān)測(cè)

■王志勇 ■江西有色地質(zhì)勘查一隊(duì)，江西 鷹潭 335000

1 前言

文章以某高層建筑為例，該高層建筑采用預(yù)制樁基礎(chǔ)，建筑結(jié)構(gòu)采用磚混結(jié)構(gòu)，根據(jù)該高層建筑的施工圖紙表明，該高層建筑的最大允許沉降量為0.1m，自2013 年10 月10 號(hào)開始對(duì)該高層建筑進(jìn)行觀測(cè)，2014 年6 月26 日，在該段時(shí)間內(nèi)，對(duì)該高層建筑進(jìn)行了13 次沉降監(jiān)測(cè)以及12 次傾斜監(jiān)測(cè)。

2 工程技術(shù)要求分析

根據(jù)中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T8-97《建筑變形測(cè)量規(guī)程》與當(dāng)?shù)亟ㄙ|(zhì)安管部門的相關(guān)規(guī)定，該高層建筑工程的沉降與傾斜監(jiān)測(cè)需要滿足一下技術(shù)要求:視線長(zhǎng)度不超過50m、視線高度不小于0.2m、前后視距差小于2.0m、前后視距累計(jì)差不能超過3.0m;對(duì)于該高層建筑工程的基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu):沉降觀程誤差不能超過±1.0mm、基準(zhǔn)點(diǎn)誤差不能超過±1.0mm、觀測(cè)點(diǎn)測(cè)站高差誤差不能超過±0.5mm。該高層建筑工程的此次高程監(jiān)測(cè)采用Trimble 公司生產(chǎn)的DiNi03 數(shù)字水準(zhǔn)儀(S05級(jí))及相應(yīng)的水準(zhǔn)尺觀測(cè)，儀器的標(biāo)稱精度分別為每公里往返測(cè)高差中數(shù)中誤差±0.5mm;此次傾斜監(jiān)測(cè)采用了GTS-102N 型全站儀，測(cè)距精度為2mm+2ppm，儀器測(cè)角精度為2″。

3 高層建筑沉降與傾斜監(jiān)測(cè)

3.1 監(jiān)測(cè)方法分析

(1)對(duì)于高層建筑的沉降監(jiān)測(cè)。高層建筑沉降監(jiān)測(cè)指的是對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定期的水準(zhǔn)測(cè)量，以此計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的高程，通過對(duì)比獲得高層建筑的沉降量，在進(jìn)行高層建筑沉降監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):布置基準(zhǔn)點(diǎn)、布置觀測(cè)點(diǎn)、分析觀測(cè)方法、整理觀測(cè)結(jié)果等。該高程建筑的沉降監(jiān)測(cè)采用了電子水準(zhǔn)儀，將電子水準(zhǔn)儀的模式調(diào)整為精測(cè)模式，該種檢測(cè)儀器具有自動(dòng)記錄的功能，采用后前前后方式對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)水準(zhǔn)線進(jìn)行觀測(cè)，工作基點(diǎn)以閉合或者附合線路，起閉于基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求符合基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)的相關(guān)要求;采用后前方式對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測(cè)，按照中視法對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行兩次觀測(cè)，沉降觀測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)路線與基準(zhǔn)點(diǎn)控制網(wǎng)水準(zhǔn)路線通常采用一樣的水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測(cè)，并且通常在相同的觀測(cè)站進(jìn)行沉降觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)。

圖1 M、N 觀測(cè)點(diǎn)布置圖

(2)對(duì)于高層建筑的傾斜監(jiān)測(cè)。傾斜監(jiān)測(cè)指的是建筑物底部中心線和頂部不處于相同的直線上，在進(jìn)行高層建筑傾斜監(jiān)測(cè)之前，應(yīng)該現(xiàn)在監(jiān)測(cè)樓房房角的位置上下設(shè)置M、N 兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，布置方式如圖1 所示，各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)必須處于相同垂直視準(zhǔn)面上，一旦高層建筑出現(xiàn)傾斜，M、N 將變成傾斜線，在進(jìn)行傾斜觀測(cè)時(shí)，應(yīng)該講全站儀安裝在指定的位置，安裝的位置距離高層建筑的距離不能小于高層建筑自身的高度，先瞄準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn)M，然后采用正倒鏡法向向投，獲得N'，如果N'與N 重合，表明高層建筑沒有發(fā)生傾斜，如果N'不和N 重合，表明高層建筑出現(xiàn)傾斜，N 和N'之間的水平距離，表示高層建筑的傾斜值。

3.2 監(jiān)測(cè)周期分析

根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)程》與當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)站的相關(guān)規(guī)定，在施工過程中，建筑每增加一層，則需要進(jìn)行一側(cè)觀測(cè)，如果遇到特殊狀況，應(yīng)該適當(dāng)?shù)恼{(diào)整觀測(cè)次數(shù)，當(dāng)高層建筑封層之后，應(yīng)該按照百日觀測(cè)平均沉降值，確定高層建筑的監(jiān)測(cè)周期，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，高層建筑百日觀測(cè)平均沉降觀測(cè)周期表示為:0.01mmd-0.02mmd，觀測(cè)周期為12 個(gè)月、0.02mmd-0.05mmd，觀測(cè)周期為6 個(gè)月、0.05mmd-0.1mmd，觀測(cè)周期為3 個(gè)月、0.1mmd-0.3mmd，觀測(cè)周期為1 個(gè)月、超過0.3mmd，觀測(cè)周期為半個(gè)月?？紤]到該高層建筑的特殊性，基準(zhǔn)點(diǎn)的觀測(cè)周期為1 個(gè)月，觀測(cè)的時(shí)間間隔，應(yīng)該根據(jù)高層建筑的沉降量、傾斜度以及速度來確定。

3.3 布置觀測(cè)點(diǎn)

(1)布置基準(zhǔn)點(diǎn)?？紤]到該高層建筑的特殊性，進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)時(shí)，在觀測(cè)區(qū)的4 個(gè)角布置了3 個(gè)高程基準(zhǔn)點(diǎn)，在觀測(cè)區(qū)內(nèi)的建筑物房角位置設(shè)置了2 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑傾斜位移的檢測(cè)，同時(shí)在觀測(cè)區(qū)附近設(shè)置了2 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)。

(2)布置觀測(cè)點(diǎn)。高層建筑觀測(cè)點(diǎn)的布置原則表現(xiàn)為:在高層建筑的四角布置觀測(cè)點(diǎn)，沿外墻8m-12m 處、大轉(zhuǎn)角處、建筑沉降縫兩側(cè)與中部都應(yīng)該布置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)通常布置在±0.1m-0.15m 處。該高層建筑總共設(shè)置了2 個(gè)傾斜觀測(cè)點(diǎn)與10 個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)的布置圖如圖2 和圖3 所示。

3.4 觀測(cè)結(jié)果分析

(1)沉降數(shù)據(jù)結(jié)果分析。第一次沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)表示為:1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程分別表示為:3535.4、3843.0、3537.3、3534.7、3559.4、3501.0、3860.6、3530.1、3549.9、3532.7;(單位mm)1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降均為0.00(單位mm);1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降均為0.00(單位mm);1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降速度分別均為0.00(單位mm/d)。第十三次觀測(cè)數(shù)據(jù)表示為:1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程分別表示為:3529.6、3836.7、3530.8、3528.6、3553.6、3496.5、3854.4、3524.4、3544.2、3526.8(單位m);1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降分別表示為:0.23、0.26、0.24、0.25、0.22、0.2、0.24、0.26、0.21、0.23(單位mm);1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降分別表示為:5.75、6.26、6.5、6.05、5.84、4.46、6.18、5.66、5.69、5.85(單位mm);1-10 沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降速度分別表示為:0.008、0.009、0.009、0.009、0.008、0.007、0.009、0.009、0.008、0.008 單位為(mm/d)。

(2)傾斜數(shù)據(jù)結(jié)果分析:第一次觀測(cè)數(shù)據(jù)表示為:X1、X2 初始傾斜值分別為-8.00mm、3.00mm;本次傾斜均為0.00mm;累計(jì)傾斜均為0.00mm;位移速率均為0.00mm/d;第十二次觀測(cè)數(shù)據(jù)表示為:X1、X2 初始傾斜值分別為-6.00mm、2.00mm;本次傾斜均為0.00mm;累計(jì)傾斜分別為-2.00mm、1.00mm、位移速率均為0.00mm。

4 結(jié)論

結(jié)論一:通過沉降監(jiān)測(cè)分析可知，該高層建筑的平均沉降量?jī)H為5.82mm、累計(jì)沉降僅為4.46mm，表明該高層建筑沉降比較穩(wěn)定;觀測(cè)的8 個(gè)月內(nèi)，該高層建筑的沉降曲線非常平緩，沉降速率非常小。

結(jié)論二:通過傾斜監(jiān)測(cè)分析可知，觀測(cè)的8 個(gè)月內(nèi)進(jìn)行了12 次傾斜監(jiān)測(cè)，傾斜量給予1-2mm 之間，位移速率等于0，傾斜比較穩(wěn)定。

結(jié)論三:通過沉降監(jiān)測(cè)與傾斜監(jiān)測(cè)，該高層建筑符合國(guó)家與地區(qū)對(duì)于高層建筑沉降與傾斜的相關(guān)要求。

［1］聶曉娜，張雷.高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)探究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014，(5):788-789.

［2］李超.高層建筑的變形監(jiān)測(cè)［J］.科技信息，2011，(23):279-280.

［3］石利情，姚永濤.關(guān)于高層建筑沉降及傾斜監(jiān)測(cè)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，(18):30-31.