高層建筑沉降測(cè)量技術(shù)及質(zhì)量控制

羅曉章

摘 要：現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，沉降觀測(cè)技術(shù)也隨之獲得了快速發(fā)展，這在一定程度上使高層建筑施工中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變?yōu)榭赡??；诖耍疚膶⒎治龈邔咏ㄖ两禍y(cè)量技術(shù)及質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑 沉降測(cè)量 質(zhì)量控制

引言

沉降觀測(cè)信息化主要是指在高層建筑施工過(guò)程中，利用各種測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)具體的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，然后再以相應(yīng)的分析結(jié)果為依據(jù)調(diào)整原設(shè)計(jì)及施工方案，借此來(lái)確保高層建筑施工達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性的目的。

一、高層建筑工程中的沉降原因

1、地基土本身的不均勻

由于建筑物實(shí)際建設(shè)用地并不是單一勻質(zhì)的地基土，所以在前期設(shè)計(jì)階段，往往會(huì)對(duì)其進(jìn)行單一勻質(zhì)化的假定，這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)與實(shí)際之間就具有一定的誤差。所以，實(shí)際中建筑物并不能像設(shè)計(jì)中計(jì)算的一樣完全均勻沉降。

2、采用不合理的地基處理方法

在工程建設(shè)中，會(huì)根據(jù)不同的實(shí)際情況采用不同的地基處理方法，并且這些方法的使用范圍和所能夠達(dá)到的效果也不盡相同。地質(zhì)差異與工程差異等都是造成地基處理方法不同的原因，甚至在同一工程中會(huì)采取多種地基處理方法。但實(shí)際工程建設(shè)中，往往會(huì)因?yàn)椴扇∠嗤姆椒ㄌ幚碥浫醭潭炔煌牡鼗?，從而?dǎo)致不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生。

3、建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題

因?yàn)樵诮ㄖ捌诘目碧竭^(guò)程中，未能發(fā)現(xiàn)地下不良的地質(zhì)情況或者沒(méi)有針對(duì)這些不良地質(zhì)情況采取有效措施，還可能因?yàn)樵诘鼗ㄔO(shè)過(guò)程中施工不當(dāng)?shù)仍?，都可能造成地基發(fā)生不均勻沉降。

4、基礎(chǔ)方案失誤

對(duì)同一幢建筑物采用兩種或兩種以上不同的基礎(chǔ)形式，相互關(guān)系處理不當(dāng)，致使地基土所承受的附加壓力嚴(yán)重不均，建筑物基礎(chǔ)剛度變化較大，產(chǎn)生不均勻沉降，結(jié)構(gòu)破損。對(duì)于軟硬相差懸殊的地基土，采用整體性較差的剛性基礎(chǔ)，使基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力而破損。在深厚飽和軟土、粉細(xì)砂地基中采用密布的振動(dòng)沉管灌注樁，打樁過(guò)程中易產(chǎn)生較大的超孔隙水壓力，拔管時(shí)周?chē)能浲?，泥漿極易擠入，會(huì)造成樁尖不規(guī)則或不完全落底，樁體產(chǎn)生縮頸甚至斷樁事故，承載力大打折扣，造成沉降。

二、高層建筑沉降測(cè)量與質(zhì)量控制方法

1、沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志

在設(shè)立建筑物沉降點(diǎn)的時(shí)候需要根據(jù)建筑物的特征采用相應(yīng)的標(biāo)志，并且沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志要盡量做到以下三點(diǎn)要求：（1）牢固性。要保證在長(zhǎng)期的觀測(cè)過(guò)程中，此標(biāo)志都能夠很好的反映觀測(cè)點(diǎn)的位置，不能隨意變動(dòng)。（2）美觀性。要根據(jù)建筑物本身的風(fēng)格、材料以及建筑物在建設(shè)過(guò)程中以后建成后的實(shí)際情況來(lái)布設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)志，盡可能不影響建筑物的美觀。（3）隱蔽性。建筑物沉降測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)該盡可能隱蔽，防止在建設(shè)過(guò)程中被有意或無(wú)意的破壞、移位等。

2、沉降觀測(cè)網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)

建筑物沉降測(cè)量定位放線(xiàn)一般以測(cè)繪單位的紅線(xiàn)樁位以及水準(zhǔn)點(diǎn)作為依據(jù)，在擬建建筑場(chǎng)地附近現(xiàn)場(chǎng)引測(cè)平面與高程控制點(diǎn)，并以此為依據(jù)定位放線(xiàn)，測(cè)設(shè)標(biāo)高，基坑開(kāi)挖之后需要盡快恢復(fù)建筑物中線(xiàn)和軸線(xiàn)。與此同時(shí)，還要檢查定位依據(jù)是否正確以及定位條件結(jié)合尺寸、控制樁位位置精度偏差是否在允許的范圍內(nèi)，同時(shí)復(fù)核平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)以及臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量成果。最后檢查建筑四周尺寸、軸線(xiàn)間距，確保所有控制點(diǎn)保護(hù)措施都有效落實(shí)，并定期復(fù)測(cè)控制樁和控制網(wǎng)，確保沉降測(cè)量精度滿(mǎn)足要求。

3、沉降觀測(cè)周期和觀測(cè)時(shí)間要求

在樓房主體施工階段，高層樓體可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開(kāi)始觀測(cè)；觀測(cè)次數(shù)與間隔時(shí)間應(yīng)視地基和加荷情況而定。每加高3層觀測(cè)一次；施工過(guò)程中如暫時(shí)停工，在停工時(shí)及重新開(kāi)工時(shí)各觀測(cè)一次。停工期間每隔2～3個(gè)月觀測(cè)一次；在觀測(cè)過(guò)程中，如有基礎(chǔ)附近地面荷載突然增減、基礎(chǔ)四周大量積水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨、不均勻沉降或發(fā)現(xiàn)建筑物有裂縫時(shí)，在征得業(yè)主或監(jiān)理工程師同意時(shí)立即進(jìn)行逐日或2-3日一次的連續(xù)觀測(cè)；沉降是否進(jìn)入穩(wěn)定階段，由沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)判定。根據(jù)規(guī)范要求當(dāng)最后100天的沉降速率小于0.01-0.04mm/d時(shí)可認(rèn)為已進(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；建筑使用階段的觀測(cè)次數(shù)，應(yīng)視地基土類(lèi)型和沉降速率大小而定。除特殊要求外，可在第一年觀測(cè)3-4次，第二年觀測(cè)2-3次，第三年后每年觀測(cè)1次，直至穩(wěn)定為止。

4、觀測(cè)的過(guò)程

在基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)二十天以后就進(jìn)行參考網(wǎng)的測(cè)量，為了確定基準(zhǔn)點(diǎn)是否穩(wěn)定，還要不定期的對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。一個(gè)非常重要的技術(shù)問(wèn)題就是在處理建筑物變形數(shù)據(jù)的時(shí)候需要對(duì)網(wǎng)中點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。此時(shí)可以對(duì)變形數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定點(diǎn)群的篩選。此外，還可以采用先進(jìn)的GPS定位儀來(lái)進(jìn)行建筑物沉降量觀測(cè)，這種方法簡(jiǎn)單易行。此方法具體的觀測(cè)過(guò)程可以總結(jié)如下：假定建筑物選定了三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)A、B、C。其中A、B兩點(diǎn)的穩(wěn)定性比較好，C點(diǎn)在后期的發(fā)生了下沉，此時(shí)就能夠以A點(diǎn)來(lái)作為水準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。在下一層的澆筑完成之后，再在建筑物上埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，以A點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，觀測(cè)建筑物的沉降情況，一定要考慮到比較小的變形還有施工的因素。按照相關(guān)部門(mén)的規(guī)定，建筑物沉降觀測(cè)的周期需要在施工的后期做出一定程度的調(diào)整，并沉降測(cè)量工作一直要持續(xù)到建筑主體完工以及住戶(hù)入住以后。

5、觀測(cè)資料的整理分析

在每個(gè)周期的觀測(cè)之后要及時(shí)的對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，平差計(jì)算、各點(diǎn)的相對(duì)高程計(jì)算、沉降差還有本周的平均沉降量等，并對(duì)變形的情況進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。這個(gè)過(guò)程需要測(cè)量人員將實(shí)際數(shù)據(jù)編入沉降觀測(cè)表中，通過(guò)與觀測(cè)點(diǎn)分布圖及沉降周期布圖的結(jié)合，共同分析高層建筑的沉降發(fā)生情況。一旦在數(shù)據(jù)整理時(shí)，發(fā)現(xiàn)任何變化量出現(xiàn)異常，立即通告施工委托方，及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施，抑制沉降情況的發(fā)生。

三、測(cè)量質(zhì)量控制

1、高精度水準(zhǔn)控制網(wǎng)的質(zhì)量控制

一般高層周?chē)?00米以外布置三個(gè)以上的監(jiān)測(cè)起算點(diǎn)，間距不大于一百米，有利于進(jìn)行閉合校驗(yàn)。

2、沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)的質(zhì)量控制

沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)要安置在典型的建筑受力易發(fā)生沉降的位置，要求設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)縱橫對(duì)稱(chēng)，相鄰之間間距5到20米之間。

3、測(cè)量的質(zhì)量控制

沉降測(cè)量在工程中一般遵循五定的原則，也就是常說(shuō)的儀器設(shè)備應(yīng)該固定，測(cè)量人員也需固定，測(cè)量的水準(zhǔn)點(diǎn)、被測(cè)量物的沉降測(cè)量點(diǎn)、工作的基點(diǎn)要穩(wěn)定，測(cè)量環(huán)境穩(wěn)定，測(cè)量的路線(xiàn)程序方法應(yīng)固定這幾個(gè)基本內(nèi)容。另外，測(cè)量中還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)，首先往返較差，環(huán)線(xiàn)閉合差不大于≤±0.6mm√￣n，n表示測(cè)展數(shù)量。其次前后視距≤30m，前后視距差≤1m，前后視距累積差≤3m。最后測(cè)量點(diǎn)較之于后視點(diǎn)的高差容差≤1m。

結(jié)語(yǔ)

高層建筑由于高度和荷載的增加，對(duì)地基施加的壓力過(guò)大，極易引起地基沉降或變形，進(jìn)而可能威脅到建筑安全。沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，需要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，現(xiàn)代科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，測(cè)量?jī)x器的精準(zhǔn)度也在不斷提高，且測(cè)量技術(shù)日益成熟，對(duì)今后建筑沉降量的控制大有幫助。

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