建筑物沉降观测存在问题探究
摘要:建筑物沉降观测,可以通过对历次现场监测的建筑物沉降数据进行分析,得到一定的反馈信息,并以此来对建筑物施工过程和使用过程中的安全问题起到监测和预报的作用,以利于建设单位能够及时对该建筑物做出较为合理、科学的技术决策,一旦出现问题,也有利于现场的临机应变决断。本文对建筑物沉降观测的测量人员以及仪器设备的要求、施测过程的要求、观测成果的整理要求等方面对建筑物沉降观测存在的问题进行了分析和研究。
关键词:建筑物;沉降观测;问题探究
一、引言
所谓建筑物沉降观测,指的就是在建筑物的施工过程中以及竣工验收之后的使用过程中,通过对建筑物在竖直方向上的沉降位移进行实时观测,从而起到对建筑物的施工质量进行科学的评价以及对建筑物的安全进行监测和预报等作用。通过对历次现场监测的建筑物沉降数据进行分析,可以得到一定的反馈信息,并以此来对建筑物施工过程和使用过程中的安全问题起到监测和预报的作用,以利于建设单位能够及时对该建筑物做出较为合理、科学的技术决策,一旦出现问题,也有利于现场的临机应变决断。当前我国对建筑物沉降观测的普遍操作方法是通过精密水准仪来进行闭合水准测量,即对被监测建筑物上设置的变形观测点进行一定规律的周期性高程观测,其中,相邻两次观测中出现的高程差就是在此期间内建筑物在该观测点的沉降量。本文对建筑物沉降观测的测量人员以及仪器设备的要求、施测过程的要求、观测成果的整理要求等方面对建筑物沉降观测存在的问题进行了分析和研究。
二、建筑物沉降观测存在问题探究
1、建筑物沉降观测的测量人员以及仪器设备的要求
沉降观测的测量应使用精密水准仪,优先采用精密水准仪DSZ05或DS05(水准测量的环闭合差不得超过2F。其中,F为环线长度,具有测微装置的,最低使用DS1水准仪,水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。承担沉降观测的单位应具有相应主管部门批准的资质,测量人员应接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行平差计算,按时、快速、精确地完成每次观测任务,并具有主管部门颁发的上岗证。
2、建筑物沉降观测的施测要求
对需要进行系统观测的建筑物(如重要的、新型的或有代表性的建筑物、
形式特殊或构造上、使用上对不均匀沉降有严格的建筑物、大型工业用炉如高炉、平炉等)应事先编制沉降观测计划,布置和埋设水准点和观测点。在需要进行沉降观测的建筑场地或区域,必须有足够数量的水准点,一般不少于三个。可靠的水准点是沉降观测的根本依据,应埋设在道路、仓库、河岸、松软填土以及易受机器振动影响的范围以外。同时,还须考虑到将来不受外界影响(如堆料和建筑物的扩建等),宜设置在基岩上或设在坚实的土层上,妥加保护,不受损害和冻害。它的埋设地点不宜离开待观测的建筑物过远或过近,一般为三十到八十米。观测点的布置应能满足全面查明建筑物基础沉降的要求,根据建筑物的规模、型式和结构特征及建筑物场地的工程地质水文地质条件等确定,并须考虑到测量工作方便以及在施工和使用期间不易遭到损毁,数量不宜少于六个。水准点和观测点必须牢固。最简单的观测点可用铆钉、角钢等埋设在混凝土中。钢柱的底座、基础突露的角点也都可利用作为观测点。沉降观测应采用精密较高的水准仪和水准尺,以保证测量精度。施工期间的观测次数和时间应根据施工阶段决定,一般,第一次观测应在观测点安设稳固后及时进行,以后民用房屋每加高一层,应观测一次;工业建筑物则在不同何载阶段(如基础浇筑、回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑砖墙、吊车试车、设备安装及运转前后等)分别进行观测。如施工中途停顿,则应停工时及复工前各观测一次,在停工期间可每隔两到三个月观测一次。建筑物完工后,仍应继续观测;一般第一年四次,第二年两次,以后每年一次(上海地区规定第一年内每个月观测一次,以后每两到六个月观测一次)直至沉降稳定为止(可由沉降~时间关系曲线判定,或以半年沉降量不超过三毫米为稳定标准)。如发现有可能改变地基正常工作情况的因素(如地下水位升降、打桩或其他原因的振动、洪水淹没现场等)时,也都应及时进行观测。在基坑较深时,要考虑开挖后的回弹观测。当建筑物出现严重裂缝、倾斜时,应逐日或几天一次进行连续观测,同时观测裂缝的发展情况。对裂缝的观测常用贴石膏条的方法,即将生石膏烘干,研成粉末并调成膏状,将其抹在产生裂缝的墙面或柱身上,注明日期。石膏条应与裂缝正交,一般长十五到二十五公分,宽两到四公分,厚五到八毫米。贴石膏前,应将砌体表面刷洗干净,使两者牢固粘接。
3、建筑物沉降观测的观测成果整理要求
沉降观测应在每次观测时详细记录建筑物的荷重情况、施工进度、气象进度、气象情况及注明日期,在现场及时检查记录中的数据和计算是否准确,精度是否合格。根据水准点的高程和改正后的高差计算出各观测点的高程。用各观测点本次观测所得高程减去上次观测测得的高程,其差值即为该观测点本次沉降量S;每次沉降量累计沉降量∑S。其中平均沉降速度是发现及分析异常沉降变形的重要指标。在沉降观测完成之后,应当整理出以下观测成果:第一,沉降观测成果汇总表;第二,沉降观测点的平面布置图;第三,沉降变形分析报告;第四,荷载、时间与沉降量之间的关系曲线图。一旦沉降观测完成,就必须对所有的过程资料进行专业的分析和处理,找出建筑物沉降变形的特征与规律,并在此基础上做好沉降变形分析报告。其中,在分析沉降观测点的变形过程中应当注意以下两点:第一,应当将荷载条件与天气、地质等环境因素进行综合地分析考虑,并兼顾物理分析和几何分析;第二,注意在相邻的两个观测周期内,同一个观测点是否发生过显著的变化。只有将观测数据通过分析和组织之后才能成为真正有用的信息。另外,值得注意的是,因为通常建筑物对于均匀沉降并不十分敏感,因
此只要沉降较为均匀,就算沉降量略大,对于建筑物的结构一般也不会有太严重的影响。然而一旦出现沉降量异常、不均匀沉降或者沉降速度突变等现象时,就必须引起高度重视,并根据分析做出变形异常分析报告,以利于及时采取合理有效的应变措施。
三、结语
综上所述,由于建筑物沉降观测可以真实地反映出建筑物的地基变形情况及其对整个建筑物结构的影响程度,因此,系统而完整的建筑物沉降观测资料就可以作为重要的依据,来判断与验证建筑物的地基与基础设计方案或者建筑物的地基加固处理方案是否正确,其施工质量是否合格,建筑物的地基事故是否有必要进行及时地加固处理等;同时其也可作为重要的参考资料,来进一步研究和完善对于建筑物地基允许变形值的规范要求;另外通过将建筑物的沉降计算值与实际沉降观测值进行比较,以此来判断和验证当前各类建筑物地基沉降计算方法的可靠性和准确性,并为建筑物地基沉降理论及其计算公式的进一步精确化和科学化奠定了坚实的基础。
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