二等水準(zhǔn)觀測(cè)在沉降變形監(jiān)測(cè)中的數(shù)據(jù)處理分析

黎明

摘要： 本文通過(guò)對(duì)某軍區(qū)宿舍大樓的變形監(jiān)測(cè)，詳細(xì)的介紹了在變形監(jiān)測(cè)工作中的周期確定，點(diǎn)位布設(shè)等技術(shù)，并分析了路線的精度。變形監(jiān)測(cè)是為了保證建筑物的施工和使用安全，必須要進(jìn)行的一種措施，主要是研究建筑物的變形原因以及規(guī)律。

Abstract： In this paper， through the deformation monitoring of dormitory building in a Military Region， technologies of point layout and cycle determination in the deformation monitoring were introduced， and the accuracy of the route was analyzed. Deformation monitoring is the measure that must be carried out to the construction and the use of safety of the building. The causes of deformation and the law of the buildings were mainly studied.

關(guān)鍵詞： 沉降觀測(cè)；精度；數(shù)據(jù)分析

Key words： settlement observation；accuracy；data analysi

中圖分類(lèi)號(hào)：TU19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）03-0076-02

1 工程概況

本建筑項(xiàng)目的建筑面積是46735m2，建筑基礎(chǔ)面積是8256m2，整個(gè)工程為5層的框架結(jié)構(gòu)，高度大約在24m。建筑項(xiàng)目從基礎(chǔ)施工開(kāi)始一直到竣工這一階段，包括在之后的使用過(guò)程中，建筑本身都可能出現(xiàn)變形，當(dāng)變形的程度超過(guò)了限值的時(shí)候就會(huì)影響到建筑物的正常使用和安全。因此，為了保證建筑工程的質(zhì)量，根據(jù)我國(guó)建設(shè)部規(guī)定對(duì)我國(guó)的大型建筑物都必須進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)的要求，對(duì)此大樓進(jìn)行了變形監(jiān)測(cè)。

2 變形監(jiān)測(cè)的精度要求

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）第5.3.4條的規(guī)定：框架結(jié)構(gòu)相鄰柱基沉降差限值為0.002L （L為兩測(cè)點(diǎn)間的距離），體形簡(jiǎn)單的高層建筑物基礎(chǔ)的平均沉降量限值為200mm，建筑高度在24m-60m的高層建筑的整體傾斜應(yīng)小于0.3。在沉降觀測(cè)作業(yè)過(guò)程中，記錄各觀測(cè)數(shù)據(jù)并計(jì)算各點(diǎn)的沉降量。

3 測(cè)點(diǎn)布設(shè)

在我國(guó)目前的一些規(guī)章上，關(guān)于觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)并沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定，但是通常的觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)都是在監(jiān)測(cè)建筑物的周?chē)荚O(shè)一圈觀測(cè)點(diǎn)然后進(jìn)行觀測(cè)。經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn)，這種的觀測(cè)法所監(jiān)測(cè)出來(lái)的建筑物形變量與實(shí)測(cè)的型變量存在著比較大的出入。因此，應(yīng)該在建筑物的內(nèi)外都設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，這樣得出的數(shù)據(jù)更接近現(xiàn)實(shí)。

基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置同樣重要，這次監(jiān)測(cè)的大樓在周?chē)淮嬖谝呀?jīng)知道的水準(zhǔn)點(diǎn)，因此，在進(jìn)行變形觀測(cè)的時(shí)候，需要設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，我們選擇在離建筑物60m-90m的左右的地方設(shè)置三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，這些基準(zhǔn)點(diǎn)和大樓內(nèi)外的監(jiān)測(cè)點(diǎn)形成了一套獨(dú)立的水準(zhǔn)網(wǎng)。工作基點(diǎn)是用于直接測(cè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的起點(diǎn)或終點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)布置在變形區(qū)附近相對(duì)穩(wěn)定的地方，其高程盡可能接近監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程。

通過(guò)對(duì)建筑物的周?chē)M(jìn)行環(huán)境和地質(zhì)的分析，根據(jù)建筑物形狀，地質(zhì)條件，以及建筑結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面的實(shí)際情況，在大樓的的外圍以及內(nèi)部共設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)10個(gè)，間距10m-15m。如圖1。

4 觀測(cè)周期的確定

結(jié)合建筑物的實(shí)際的情況，通常對(duì)于正在施工的建筑是每建設(shè)一層觀測(cè)一次，在大樓的主體結(jié)構(gòu)完成后是每月觀測(cè)一次。除非有特殊情況，需要增加觀測(cè)次數(shù)。

5 監(jiān)測(cè)方法

同類(lèi)型的建筑物，其垂直位移監(jiān)測(cè)的精度要求不盡相同。同一種建筑物在不同的施工階段，如公路基礎(chǔ)和路面施工階段，其垂直位移監(jiān)測(cè)的精度要求也不相同；針對(duì)具體的監(jiān)測(cè)工程，應(yīng)當(dāng)使用滿(mǎn)足精度要求的水準(zhǔn)儀，采用正確的測(cè)量方法；對(duì)特級(jí)、一級(jí)垂直位移監(jiān)測(cè)，應(yīng)使用DSZ05或DS05型水準(zhǔn)儀配和因瓦合金標(biāo)尺；對(duì)二級(jí)垂直位移監(jiān)測(cè)，應(yīng)使用DS1或DS05型水準(zhǔn)儀和因瓦合金標(biāo)尺；對(duì)三級(jí)垂直位移監(jiān)測(cè)，應(yīng)使用DS3水準(zhǔn)儀和區(qū)格式木質(zhì)標(biāo)尺或DS1型水準(zhǔn)儀和因瓦合金標(biāo)尺。標(biāo)尺零點(diǎn)差的影響整個(gè)監(jiān)測(cè)期間，最好能固定監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)人員，固定監(jiān)測(cè)路線和測(cè)站，固定監(jiān)測(cè)周期和相應(yīng)時(shí)段。

在該建筑中，整個(gè)沉降觀測(cè)過(guò)程中，使用威特N3電子水準(zhǔn)儀，該儀器性能穩(wěn)定，測(cè)量精度：每公里往返測(cè)量誤差0.4mm，測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，自動(dòng)存儲(chǔ)，前后視距差限制，同方向兩次測(cè)量數(shù)據(jù)自檢，超過(guò)限差自動(dòng)提示重測(cè)。在每次觀測(cè)前，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀進(jìn)行i角檢查，基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性檢查，成果合格才可進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量；每次觀測(cè)采用相同的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法；使用同一儀器和設(shè)備；固定觀測(cè)人員；在基本相同的環(huán)境和條件下作業(yè)。

6 觀測(cè)結(jié)果及分析

從建筑物首層施工起至今，共對(duì)大樓進(jìn)行了9次變形觀測(cè)，現(xiàn)在大樓仍在施工中。通過(guò)這9次的觀測(cè)，并對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，階段性的了解整幢大樓的變形情況和總結(jié)各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的沉降變化情況。觀測(cè)點(diǎn)的變形量數(shù)據(jù)列于表1中。

從表1中可以看出：最大沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)J9，最大值沉降量5.1mm，最大日均沉降速率0.025mm/d。由此可知該樓累計(jì)沉降量均較小，在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中建筑物沉降趨于穩(wěn)定。

不均勻沉降對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)影響較大，從表1計(jì)算得該建筑物的不均勻沉降量最大值為：J6～J9觀測(cè)點(diǎn)，傾斜度為0.16‰，在限差允許范圍內(nèi)，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)J1到J10的沉降過(guò)程線見(jiàn)圖2。

由時(shí)間-荷載-沉降關(guān)系曲線圖可以看出：隨著時(shí)間的推移，樓層（荷載）的增加和沉降量的增加為對(duì)應(yīng)發(fā)展關(guān)系，說(shuō)明沉降量比較均勻，最終可以得出建筑物階段性的最大下沉量為5.1mm，相鄰兩測(cè)點(diǎn)間的最大下沉差為1.9mm，在觀測(cè)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)反?，F(xiàn)象（即大的波動(dòng)和反復(fù)），觀測(cè)結(jié)果和觀測(cè)精度均為可靠。觀測(cè)數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》tGB 50007-2002）第5.3.4條的規(guī)定的要求。

從表1中可以看出，隨著建筑物荷載的增加，建筑物整體表現(xiàn)為沉降，從圖2中可以看出，除部分測(cè)點(diǎn)異常外，建筑物沉降量總體形勢(shì)東部大于西部。但是，在大樓的沉降觀測(cè)中，出現(xiàn)了隨著荷載的增加，有些測(cè)點(diǎn)回升的現(xiàn)象，原因可能是由于建筑物地基的特殊性，隨著荷載的增加，地基受力不均勻，造成建筑物地基一端下沉，另一端翹起的現(xiàn)象。也可能是由于測(cè)量過(guò)程中的誤差造成的。

7 結(jié)論

宿舍樓沉降量指標(biāo)、不均勻沉降指標(biāo)均在規(guī)范規(guī)定的允許值范圍內(nèi)，沉降趨于穩(wěn)定。建筑物的下沉，除絕對(duì)下沉外，變形的速率也十分重要。對(duì)一般建筑物而言，只要變形緩慢且均勻，大多數(shù)建筑物可以承受較大的變形而不致破壞。通過(guò)對(duì)青海省軍區(qū)宿舍樓的變形監(jiān)測(cè)及對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，建筑物的沉降量在規(guī)定的限度內(nèi)，并掌握了建筑物的沉降動(dòng)態(tài)，驗(yàn)證了建筑物的設(shè)計(jì)，對(duì)今后的施工進(jìn)程具有指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2002）.

[2]符合現(xiàn)行的《建筑變形測(cè)量規(guī)程》JGJ/T8－97）.

[3]國(guó)家測(cè)繪局《城市測(cè)量規(guī)范》CJJ8-99的技術(shù)要求.

[4]《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB12897-2008）.