某大学图书馆沉降观测方案设计.pdf

第 27 卷 第 1 期2004 年 2 月鞍 山 科 技 大 学 学 报Journal of Anshan University of Science and T echnologyVol.27 No.1Feb.,2004某大学图书馆沉降观测方案设计宁殿民,白萍(鞍山科技大学 土木与交通工程学院,辽宁 鞍山114044)摘要:阐述了某图书馆沉降观测的、等级和所达到的技术指标,以及在特定条件下水准基点的选择与埋设及水准基点、观测点的外业观测和内业计算.同时,提出了在特定条件下沉降观测方案设计的一种新方法.关键词:沉降观测;水准基点;观测点中图分类号:TU196文献标识码:A文章编号:1672-4410(2004)01-0034-04图书馆位于大学新校区中心位置,占地面积 5 000 m2,6 层.地基基础是桩基,工程总造价 6 000 万元,是该大学的重点建筑物.根据设计要求该建筑在施工过程及运营期间需要进行沉降观测,直至无沉降为止.1沉降观测等级和仪器的选择及检验该图书馆地基基础为桩基(到基岩),如果没有意外,预计图书馆的沉降量在 10 mm 以内,根据甲方要求与预计沉降量的大小,该图书馆外业沉降观测需精确到毫米以内,按此精度的要求外业观测应采用二等精密水准测量.为了满足外观的精度要求,水准仪应该采用 DS05或 DS1精密水准仪,读数记至 0.05 mm 或 0.1mm.与 DS05或 DS1水准仪相适应的水准尺应采用线条式因瓦水准尺,尺的刻划为 5 mm.精密水准仪与精密水准尺在使用前应进行检验.对精密水准仪的检验主要是对其 i 角的检验,当 i15 时仪器可正常使用,否则需对仪器进行校正后才能使用.对精密水准尺的检验主要有每米真长的检验与尺上的圆水准器检验,每米真长与名义长之差不应大于 0.15 mm,否则需在读数加上每米真长改正数.圆水准器的检验目的是使水准尺能处于竖直位置.2水准基点、沉降观测点的选择与埋设2.1水准基点的选择与埋设2.1.1选择一级控制(由水准基点直接观测沉降点)的原因对于较大型建筑物的沉降观测控制部分一般按两级布设,即在水准基点基础上布设工作水准点,然后由工作水准点对沉降点观测,并由水准基点定期对工作水准点进行检测.本次沉降观测选择一级控制主要有以下几方面的原因:(1)由于受图书馆周围场地的限制.图书馆周围 50-100 m 左右均为建筑物(有的正在建设中或待建),所以很难实现两级控制.(2)如果将水准基点选择距图书馆较远场地,使观测路线增长必定会影响工作水准点与沉降点的精度.(3)该地基基础为桩基到基岩,预计沉降量在 10 mm 以内不会对几十米以外的水准点产生影响.(4)可减少大量的水准点埋设费用.2.1.2水准基点的选择结合图书馆周围原地形图与现状图及地质钻探资料,要选择岩层较浅或土质较硬(避开回填土地段)地段埋设水准点.经实地踏勘,在图书馆东、西、南三个方向选择三个水准基点(A,B,C),见图 1,距图书馆最远的点为 70 m 左右,最近的 40 m 左右.为确定水准基点绝对高程(甲收稿日期:2003-12-15.作者简介:宁殿民(1964-),男,内蒙古赤峰人,讲师.图 1水准基点、沉降点分布Fig.1Bench mark clistm section anddistributiou of getll ment points方要求)与距 200 m 以外一已知水准点联测,同时也起到了对水准基点进行检测的作用.2.2水准基点的埋设水准基点一般要求埋设到基岩,如果基岩较深要打钻深埋(大于 10 m),这样造成埋设费用较高.本次沉降观测尽量在保证基准点精度的前提下使埋设费用降低.根据前文所预计的沉降量和利用已知水准点定期对水准基点检测的方法,本工程水准基点的埋设见图 2.这样即能保证精度,同时又大大减少了埋设费用.2.3沉降点的选择与埋设天津大学设计院对图书馆设定了 17 个沉降观测点,位置均在主要承重柱上见图 2.埋设时在距地面 1 m 左右预埋大于 5 mm 厚的钢板,钢板外焊工字钢(留出 200 mm 的墙体位置)和沉降点标志(直径为 40 mm 的不锈钢球),见图 3.图 2水准基点埋设断面Fig.2ln staling section of bench mark图 3柱上沉降点埋设图Fig.3Installing figure of settlement point on posts3外业观测的方法、技术指标及周期3.1方法对水准基点及沉降观测点均采用二等水准测量方法.(1)往测:奇数测站采用后前前后;偶数测站采用前后后前观测顺序;(2)返测:奇数测站采用前后后前;偶数测站采用后前前后观测顺序;(3)对沉降点的观测时尽量采用测站固定、人员固定和一个后视几个前视的方法.3.2技术指标虽然外业观测采用的是国家二等水准测量方法,但是外业观测技术指标不能完全采用与其相同的技术指标.根据工程的精度、使用的仪器及沉降观测的具体要求制定出适合本工程的技术指标.标尺采用条式因瓦水准尺;仪器采用 DS05精密水准仪,视距25 m;前后视距差0.3 m;前后高距累积差1 m;视线高0.5 m;基辅读数差0.15 mm;基辅高差之差0.3 mm;不符值和闭合差 2L 或0.3n(L 为测线或环线的长度以 km 为单位,n 为则站数),闭合差单位为 mm.从以上数据可看出此指标高于国家二等技术指标.3.3观测周期(1)沉降观测点埋好稳定后需进行第一次沉降观测,以后每增加一层便进行一次观测;(2)竣工后的第一年前四个月每两个月一次,后八个月进行两次观测;(3)第二年两次、第三年一次;(4)当最后三35第 1 期宁殿民,等:某大学图书馆沉降观测方案设计次观测中所测建筑沉降量不超过水准测量精度(0.5 mm)范围时,可停止观测.4平差计算4.1水准基点的平差计算图 4平差计算略图Fig.4Adjustment and calculation三个水准基点构成一个闭合环,当闭合差 fh 2L(L 为环线长)时可将闭合差按与距离成比例反号分配到各测段中,然后再用已知点高程计算出水准基点高程.4.2沉降观测点的平差计算 从图 4 中可看出三个水准基点与沉降观测点可构成三个结点的水准网,分别取三个水基点最近的沉降点为结点.4.2.1 权的确定权的确定有两种方式:以测站数定权Pi=1/ni(n 为各测段的测站数);以长度定权 Pi=1/Li(L 为各测段的长度,km).4.2.2 误差方程及法方程平差计算采用间接平差法.设三个结点平差高程分别为 X(12),Y(6),Z(16),见图 4,因为有 6 段观测值,所以能列出 6个误差方程.各测段的改正数 viv1=X-h1-HCv2=X-Y-h2v3=Z-X-h3v4=Y-h4-HAv5=Y-Z-h5v6=Z-h6-HB(1)其对应 权的为 Pi,i=1,2;6.根据误差方程式组成法方程,并写成未知数 X,Y,Z 表达式X=P1(HC+h1)+P2(Y+h2)+P3(Z-h3)/(P1+P2+P3)Y=P4(HA+h4)+P2(X-h2)+P5(Z+h5)/(P2+P4+P5)Z=P6(HB+h6)+P3(Y+h3)+P5(Z-h5)/(P3+P5+P6)(2)将已知点高程、观测高差及各测段的权代入上式按逐渐趋近法计算出各结点平差高程.再将各结点平差后的高程作为已知点组成 3 条附合水准路线,按附合水准路线平差原理求出结点间各沉降点的平差高程.如果每次沉降观测都采用测站固定法观测,只需将每次观测的高差代入上式就可求出结点的平差高程,再按上述同样的方法求出结点间各沉降点的高程.利用相临两次观测高程之差求出每次的沉降量及总的沉降量.5提交资料(1)观测记录手簿;(2)平差计算结果;(3)沉降观测点下沉量曲线图;(4)各次沉降量及总沉降量一览表.参 考 文 献:1建筑地基基础设计规范(GBJ7-79)S.2工程测量规范(GB500-93)S.3城市测量规范(CJJ8-85)S.4张克勤.城市测量M.济南:山东省地图出版社,1994:228-234.下转第 41页36鞍 山 科 技 大 学 学 报第 27卷20 mm 厚 1:3 水泥砂浆在结构层上做找平层.待找平层抹平压光、湿含量达到要求后再做防水层.楼层实验室及卫生间等涂膜防水层施工完毕并达到实干后,应进行 24 h 蓄水试验,蓄水高度应达到找坡的最高点水位 2 cm 以上,不渗漏方算合格.待面层施工完毕后,再作第二次蓄水试验并验收.综上所述,切实按照规范及强制性标准要求精心设计及施工,针对每一个易出现渗漏的环节,有预见性地制定相应的改进对策,实时跟踪,一定可以使渗漏问题得到有效的控制.参 考 文 献:1辽宁省建设厅.辽宁省建筑工程竣工技术档案编制办法M.沈阳:白山出版社,2001:20-21.2建设工程监理规范(GB503192000)S.3工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分).建标 2000 85 号S.4鞍山科技大学建设监理中心.积极进取 不断提高J.辽宁工程建设质量动态,2002(3):27-29.Analysis of leakage from concrete frame structuresH AN Bing(Office of Capital Construction,Anshan University of Science and T echnology,Anshan 114044,China)Abstracd:In this paper,author analyzes the cause of the leakage from concrete from structures,pro-vides the inproved measures for the common faults such as the leakage from the outside wall,roof andbuilding floor.Key Words:frame structure;leakage;material;construction;cause(Received January 2,2004)上接第 36页Observation design of a university librarys settlementNING Dian-min,BAI Ping(School of Civil and T ransportion Engineering,Anshan University of Science and T echnology,Anshan114044,China)Abstract:T he class observed and its technique standard achieved in librarys settlement are discussedalso including the selection and in stallasron of underground bench marks,field observation and indoorcalculation as well.Meanwhile,a new way is provided for design of the settlement observation in spe-cial case.Key Words:settling observation;basic bench mark;observation point(Received December 15,2003)41第 1 期韩冰:框架结构建筑渗漏的分析与改进对策