建筑物沉降監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

張子政

摘 要：為有效把控建筑物建造過程中出現(xiàn)的不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn)，本文以河南省開封市市民之家工程為研究對(duì)象，討論沉降監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)思路，以及布設(shè)的控制網(wǎng)和監(jiān)測(cè)網(wǎng)。實(shí)際的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)證明，所提沉降監(jiān)測(cè)方案能有效把控建筑物不同階段的沉降狀況，有效預(yù)防不均勻沉降造成的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：建筑物;沉降監(jiān)測(cè);控制網(wǎng);沉降分析

Abstract： In order to effectively control the risk of uneven settlement in the process of building construction， this paper discusses the design idea and method of settlement monitoring scheme by taking Kaifeng Citizens' Home Project as the research object， and lays out a reasonable control network and monitoring network according to the specific characteristics of the project. Through the actual monitoring data， it is proved that the settlement monitoring scheme in this paper can effectively control the settlement of different stages of the building and effectively prevent the economic loss caused by uneven settlement.

Keywords： buildings; settlement monitoring; control network; settlement analysis

1 沉降監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)

1.1 工程概況

河南省開封市市民之家位于鄭開大道與三大街交叉口，框架結(jié)構(gòu)，所在地基土類型屬于砂地，占地面積有3 hm2，建筑規(guī)模為8.14×104 m2，是開封市重要的集惠民、行政及景觀建筑于一體的標(biāo)志性建筑。根據(jù)實(shí)際工程概況，需制定相應(yīng)的沉降監(jiān)測(cè)方案。

1.2 導(dǎo)線控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

1.2.1 導(dǎo)線網(wǎng)的設(shè)計(jì)。二級(jí)沉降監(jiān)測(cè)按照國(guó)家二等水準(zhǔn)的布網(wǎng)原則進(jìn)行，如圖1所示。它的布設(shè)應(yīng)符合：①多邊形閉合導(dǎo)線首級(jí)控制網(wǎng)應(yīng)聯(lián)測(cè)不低于2個(gè)已知穩(wěn)定基準(zhǔn)點(diǎn);②加密網(wǎng)可采用單一附合導(dǎo)線或多結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線網(wǎng)形式;③導(dǎo)線應(yīng)布設(shè)成直伸形狀，相鄰邊長(zhǎng)應(yīng)該大致相等，不能相差過多。

控制點(diǎn)點(diǎn)位的選定應(yīng)符合下列要求：①點(diǎn)位應(yīng)選在地質(zhì)堅(jiān)硬、不易被擾動(dòng)的地方，視野應(yīng)相對(duì)開闊，便于找尋聯(lián)測(cè)、加密，盡量充分利用舊有控制點(diǎn)，且相鄰兩點(diǎn)之間的視線傾角不宜太大;②相鄰點(diǎn)之間應(yīng)視線相通;③當(dāng)使用電磁波測(cè)距時(shí)，相鄰點(diǎn)之間的視線應(yīng)避開電磁場(chǎng)、發(fā)熱體等。

1.2.2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)。變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要求先利用現(xiàn)有的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，已經(jīng)廢棄的舊點(diǎn)需布設(shè)新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要布設(shè)在樓的承重柱子底部、縱橫墻交錯(cuò)線底部?jī)蓚?cè)[1-3]。圍繞服務(wù)樓布設(shè)控制點(diǎn)，先做導(dǎo)線進(jìn)行控制，后用控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)。服務(wù)樓沉降監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，如表1所示。

2 沉降監(jiān)測(cè)方案實(shí)施

2.1 服務(wù)樓的沉降觀測(cè)采用二等精密水準(zhǔn)測(cè)量

監(jiān)測(cè)儀器和方法根據(jù)工程的特點(diǎn)、精度要求、建筑物的安全性等指標(biāo)，采用水準(zhǔn)測(cè)量（二等）進(jìn)行垂直位移監(jiān)測(cè)（沉降監(jiān)測(cè)）。沉降監(jiān)測(cè)布設(shè)成閉合水準(zhǔn)網(wǎng)，使用的儀器為美國(guó)天寶公司的DINI12（每千米往返測(cè)高差中誤差0.3 mm），專用銦鋼條碼尺[4]，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如表2至表4所示。

2.2 各期的監(jiān)測(cè)要求

采用固定同一觀測(cè)路線及觀測(cè)方法，即固定使用同一儀器、固定觀測(cè)員和相應(yīng)的觀測(cè)時(shí)間。觀測(cè)相關(guān)項(xiàng)目需要當(dāng)天完成，及時(shí)處理。儀器剛出箱時(shí)，需將儀器置于陰涼處，使儀器與外氣溫保持一致。此外，往測(cè)與返測(cè)的測(cè)站數(shù)[n]為偶數(shù)。需及時(shí)對(duì)比各周期監(jiān)測(cè)結(jié)果，若臨近周期沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)位沉降量較明顯，需查看該點(diǎn)位周圍是否有明顯裂隙紋路，并進(jìn)行拍照記錄，及時(shí)匯報(bào)給有關(guān)部門進(jìn)行解決。

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，建立合理的水平控制網(wǎng)絡(luò)，將基準(zhǔn)與調(diào)查相關(guān)聯(lián)，以計(jì)算每個(gè)水平的高程。從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)建立一條固定的觀察路徑，根據(jù)展臺(tái)監(jiān)控點(diǎn)調(diào)節(jié)要求或監(jiān)控點(diǎn)圖的設(shè)計(jì)布局確定展臺(tái)，依據(jù)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)位能敏感反映該部位變形特性及與工作基點(diǎn)通視原則，布置監(jiān)控點(diǎn)的位置[5-6]。在控制點(diǎn)與站點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間建立固定觀測(cè)路線，并在儀器現(xiàn)場(chǎng)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)上安裝標(biāo)記堆棧，以確保所有觀測(cè)遵循統(tǒng)一路徑。遵守建筑服務(wù)條例采用封閉的道路，并遵守服務(wù)建筑的所有控制點(diǎn)[7-9]。周期為1月觀察一次，連續(xù)觀察。

2.3 資料整理與成果分析

按照以上設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行周期性監(jiān)測(cè)，并整理出相關(guān)成果，如表5所示。由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析，可得出表6。由表6監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析，可得出圖2。

由表6和圖2的直觀分析對(duì)比得出各周期監(jiān)測(cè)結(jié)果：建筑期澆筑階段沉降范圍在2～6 cm;主體完工后沉降趨于穩(wěn)定，沉降值逐漸減小并趨于穩(wěn)定;建筑使用階段沉降值趨于0 cm。經(jīng)過沉降數(shù)據(jù)整理分析，該沉降監(jiān)測(cè)方案可以嚴(yán)格把控建筑物每個(gè)階段的安全施工，能夠有效防范不均勻沉降帶來的嚴(yán)重后果。

3 結(jié)論

①經(jīng)過主要承重監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程成果表分析計(jì)算可整理出動(dòng)態(tài)沉降監(jiān)測(cè)表，通過動(dòng)態(tài)沉降監(jiān)測(cè)表可得出從建造到竣工過程的沉降曲線。通過沉降監(jiān)測(cè)每個(gè)時(shí)段的沉降量，能直觀反映建筑物的健康系數(shù)，而沉降曲線能有效判斷每個(gè)建造階段采取哪種預(yù)防措施，以加強(qiáng)安全性。

②實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：本文沉降監(jiān)測(cè)方案能有效把控建筑物不同階段的沉降狀況，保證結(jié)構(gòu)安全，特別是在施工過程中的沉降數(shù)據(jù)能有效預(yù)防不均勻沉降造成的經(jīng)濟(jì)損失。

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