经典建筑物沉降观测基础标准及验收综合规范.doc

高层建筑沉降观察技术应用 摘要： 伴随社会不停进步，物质文明极大提升及建筑设计施工技术水平日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐降低和人口增加之间日益突出矛盾，高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了确保建构筑物正常使用寿命和建（构）筑物安全性，并为以后勘察设计施工提供可靠资料及对应沉降参数，建（构）筑物沉降观察必需性和关键性愈加显著。 关键词：高层 沉降观察 前 言 伴随社会不停进步，物质文明极大提升及建筑设计施工技术水平日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐降低和人口增加之间日益突出矛盾，高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了确保建构筑物正常使用寿命和建（构）筑物安全性，并为以后勘察设计施工提供可靠资料及对应沉降参数，建（构）筑物沉降观察必需性和关键性愈加显著。 现行规范也要求，高层建筑物、高耸构筑物、关键古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观察。 尤其在高层建筑物施工过程中应用沉降观察加强过程监控，指导合理施工工序，预防在施工过程中出现不均匀沉降，立即反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构破坏或产生影响结构使用功效裂缝，造成巨大经济损失。 依据本人在高层建筑施工过程中沉降观察应用，在此对高层建筑施工过程中沉降观察工作浅谈管窥之见。 一、 沉降观察基础要求 1、 仪器设备、人员素质要求 依据沉降观察精度要求高特点，为能正确地反应出建构筑物在不停加荷作下沉降情况，通常要求测量误差应小于变形值110120，为此要求沉降观察应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差改变影肉小高精度铟合金水准尺。在不含有铟 合金水准尺情况下，使用通常塔尺尽可能使用第一段标尺。 人员素质要求，必需接收专业学习及技能培训，熟练掌握仪器操作规程，熟悉测量理论能针对不一样工程特点、具体情况采取不一样观察方法及观察程序，对实施过程中出现问题能够会分析原因并正确利用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、正确地完成每次观察任务 。2、 观察时间要求 建构筑物沉降观察对时间有严格限制条件，尤其是首次观察必需按时进行，不然沉降观察得不到原始数据，而是整个观察得不到完整观察意义。其它各阶段复测，依据工程进展情况必需定时进行，不得漏测或补测。只有这么，才能得到正确沉降情况或规律。相邻两次时间间隔称为一个观察周期，通常高层建筑物沉降观察按一定时间段为一观察周期(如：次/30天)或按建筑物加荷情况每升高一层(或数层)为一观察周期，不管采取何种方法全部必需按施测方案中要求观察周期按时进行。 3、 观察点要求 为了能够反应出建构筑物正确沉降情况，沉降观察点要埋设在最能反应沉降特征且便于观察位置。通常要求建筑物上设置沉降观察点纵横向要对称，且相邻点之间间距以1530米为宜，均匀地分布在建筑物周围。通常情况下，建筑物设计图纸上有专门沉降观察点部署图。 再就是，埋设沉降观察点要符合各施工阶段观察要求，尤其要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观察点，不能连续观察而失去观察意义。 4、 沉降观察自始至终要遵照“五定”标准 所谓“五定”，即通常所说沉降观察依据基准点、工作基点和被观察物上沉降观察点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观察人员要稳定；观察时环境条件基础一致；观察路线、镜位、程序和方法要固定。以上方法在客观上尽可能降低观察误差不定性，使所测结果含有统一趋向性，确保各次复测结果和首次观察结果可比性更一致，使所观察沉降量更真实。 5、 施测要求 仪器、设备操作方法和观察程序要熟悉、正确。在首次观察前要对所用仪器各项指标进行检测校正，必需时经计量单位给予判定。连续使用36个月重新对所用仪器、设备进行检校。 在观察过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。 6、 沉降观察精度要求 依据建筑物特征和建设、设计单位要求选择沉降观察精度等级。再未有特除要求情况下，通常性高层建构筑物施工过程中，采取二等水准测量观察方法就能满足沉降观察要求。我们在河北省交通培训中心工程施工过程中就采取二等水测量观察方法。 各项观察指标要求以下： (1)往返较差 、附和或环线闭合差： ha-bln，表示测站数。(或ha-b1.0L， L表示观察路线距离) (2)前后视距 ： 30m (3)前后视距差 ： 1.0m (4)前后视距累积差 3.0m (5)沉降观察点相对于后视点高差容差 ：1.0mm (6)水准仪精度不低于N2等级 7、 沉降观察结果整理及计算要求 原始数据要真实可靠，统计计算要符合施工测量规范要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效标准进行结果整理及计算。 二、 具体施测程序及步骤 1、建立水准控制网 依据工程特点布局、现场环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供水准控制点(或城市精密导线点)依据工程测量施测方案和布网标准要求建立水准控制网。要求： (1)通常高层建筑物周围要部署三个以上水准点，水准点间距小于100米。 (2)在场区内任何地方架设仪器最少后视到两个水准点，而且场区内各水准点组成闭合图形，方便闭合检校。 (3)各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点埋深要符合二等水准测量要求(大于1.5米) 依据工程特点，建立合理水准控制网，和基准点联测，平差计算出各水准点高程。 2、建立固定观察路线 由场区水准控制网，依据沉降观察点埋设要求或图纸设计沉降观察点布点图，确定沉降观察点位置。在控制点和沉降观察点之间建立固定观察路线，并在架设仪器站点和转点处作好标识桩，确保各次观察均沿统一路线。3、 沉降观察 依据编制工程施测方案及确定观察周期，首次观察应在观察点安稳固后立即进行。通常高层建筑物有一或数层地下结构，首次观察应自基础开始，在基础纵横轴线上(基础局边)按设计好位置埋设沉降观察点(临时)，等临时观察点稳固好，进行首次观察。 首次观察沉降观察点高程值是以后各次观察用以比较基础，其精度要求很高，施测时通常见N2或N3级精密水准仪。而且要求每个观察点首次高程应在同期观察两次后决定。 伴随结构每升高一层，临时观察点移上一层并进行观察直到十000再按要求埋设永久观察点(为便于观察可将永久观察点设于十500mm)。然后每施工一层就复测一次，直至完工。 4、将各次观察统计整理检验无误后，进行平差计算，求出各次每个观察点高程值。从而确定出沉降量。 某个观察点每七天期沉降量： cHh，IHn，I -1 N表示某个观察点，I表示观察周期数(I1，2，3)且 H1H0 累计沉降量： C c (n)，n表示观察点号。 5、统计表汇总 (1)、依据各观察周期平差计算沉降量，列统计表，进行汇总。 (2)、绘制各观察点下沉曲线 首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观察周期沉降量。 将统计表中各观察点对应观察周期所测得沉降量画于坐标中，并将对应荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值沉降曲线。 (3) 依据沉降量统计表和沉降曲线图，我们能够估计建筑物沉降趋势，将建筑物沉降情况立即反馈到相关主管部门，正确地指导施工。尤其座在沉陷性较大地基上关键建筑物不均匀沉降观察显得更为关键。 利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引发建筑物倾斜度：q=Cm-Cn/Lmn，Cm,Cn分别为m，n点总沉降量，Lmn为m，n点距离。 对沉降观察结果分析，我们还能够找出同一地域类似结构形式建筑物影响其沉降关键原因，指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工大有裨益，一样也为勘察设计单位提供宝贵一手资料，设计出更完善施工图纸。 6观察中注意事项： (1)严格按测量规范要求施测。 (2)前后视观察最好用同一水平尺。 (3)各次观察必需根据固定观察路线进行。 (4)观察时要避免阳光直射，且各观察环境基础一致。 (5)成像清楚、稳定时再读数。 (6)随时观察，随时检核计算，观察时要气阿成。 (7)在雨季前后要联测，检验水准点标高是否有变动。 (8)将各次所观察沉降情况立即反馈相关部门，当建筑物天天(24h)连续沉降量超出1mm时应停止施工，会同相关部门采取应急方法。 三、 探讨两个问题 1、确定建筑物沉降观察精度合理性。因为现行规范对施工单位施工过程沉降观察要求不明朗，这对施工单位在建筑物沉降观察精度选择随意性较大，不过精度高低直接关系到沉降观察成败。对沉降观察精度选择既不能太高也不能太低，要合理适宜，适合工程特征需要。既不造成无谓浪费也要确保观察结果正确性。这么，本人认为通常高层及关键建(构)筑物在首次观察过程中适用精密仪器设备(高级水准仪、铟合金尺等)在000以上部分按二等以上水准测量方法，采取放大率倍数较大S2或S3水准仪进行观察，也能够测出较理想结果。 2、在沉降观察过程中，沉降量和时问关系曲线不是单边下行光滑曲线，而是起伏状现象。这就分析原因，进行修正。 第二次观察出现回升，而以后各次观察又逐步下降。可能是首次观察精过低，若回升超出5mm时，第一次观察作废，若回升5mm内，第二次和第一次调整标高一致。 曲线在某点忽然回升。 原因：水准点或观察点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高，观察点碰后高于碰前。 处理方法：取相邻另一观察点相同期间沉降量作为被碰观察点之沉降量。 曲线自某点起逐步回升 原因：通常是水准点下沉所致。 方法：确定水准点下沉值，和高级水准点符合测量，确定下沉重。 沉降观察在建筑物施工、完工验收和完工后监测等过程中，含有安全预报、科学评价及检验施工质量等职能。经过现场监测数据反馈信息，能够对施工过程等问题起到预报作用，立即做出较合理技术决议和现场应变决定。一、沉降观察对象沉降观察对象包含：地基基础设计等级为甲级建筑物；复合地基或软弱地基上设计等级为乙级建筑物；加层、扩建建筑物；受邻近深基坑开挖施工影响或受地下地下水等环境原因改变影响建筑物；及需要积累建筑经验或进行设计反分析工程。二、沉降观察点布设沉降观察点应布设在能全方面反应建筑物地基变形特征点位，通常布设在建筑物四角、在转角及沿外墙每1015米处；高低层建筑物、新旧建筑物、不一样地质条件、不一样荷载分布、不一样基础类型、不一样基础埋深、不一样上部结构、沉降缝和建筑物裂缝处两侧；建筑物宽度大于或等于15米，或宽度小于15米但地质条件复杂建筑物内纵墙处，和框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系楼、电梯井和中心筒处；筏基、箱基四角和中部位置处；多层砌体房屋纵墙间距610米横墙对应墙端处；框架结构可能产生较大不均匀沉降相邻柱基处；高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处。多种构筑物沿四面或基础轴线对称位置上布点，数量不少于4个测点。观察基准点应设在基坑工程影响范围以外，通常大于3050米且数量不应少于两个。观察点布设是沉降观察工作中一个很关键步骤，它直接影响观察数据能否真实地反应出建筑物整体沉降趋势及局部沉降特点。三、沉降变形监测精度要求沉降观察测量精度等级采取级水准测量。视线长度宜为2030米，视线高度不宜低于0.5米，宜采取闭正当消除误差。四、观察周期建（构）筑物沉降观察对时间有严格限制条件，尤其是首次观察必需按时进行，不然整个观察得不到完整观察意义。施工期间通常在基础或地下室完成后开始观察，每完成一层观察一次，沉降速度2.0mm/d应减缓加载速度并增加观察次数；如施工过程暂停，则在停工及重新开工时应各测一次，停工期间23个月测一次；完工后第十二个月测四次（其中第一次宜在完工后二个月时），第二年测23次，以后每十二个月一次直到稳定。各个阶段复测必需定时进行，不得漏测或补测，只有这么才能得到正确沉降情况或规律。五、稳定标准稳定标准应由沉降量和时间关系曲线判定，对关键观察和科研观察工程，或最终三次观察中每次沉降量均小于22倍测量中误差，则认为已进入稳定阶段。二、三级多层建筑以0.04mm/d，高层和一级建筑以0.01mm/d为稳定标准。若施工过程中沉降大于2.0mm/d则应采取有效方法。六、验收标准建筑物完工验收标准为最终一次观察沉降速度：二、三级、多层建筑物和低层建筑物平均沉降速度0.10mm/d，最大沉降速度0.12mm/d（2处），一级、高层建筑物平均沉降速度0.06mm/d，最大沉降速度0.08mm/d（2处）。