與多層建筑相比,高層建筑具有節(jié)省用地、節(jié)約市政工程費(fèi)用等優(yōu)勢(shì),但也存在使用人數(shù)多,造價(jià)高,發(fā)生突發(fā)事件逃生速度慢,出現(xiàn)問(wèn)題帶來(lái)的后果比較嚴(yán)重等劣勢(shì)。加強(qiáng)對(duì)高層建筑沉降的監(jiān)測(cè)尤為重要。
一、沉降觀測(cè)的基本要求
1、儀器設(shè)備、人員素質(zhì)要求。根據(jù)沉降觀測(cè)精度要求高的特點(diǎn),為能精確地反映出建筑物在不斷加荷作用下的沉降情況,一般規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10~1/20,為此,要求沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級(jí)),而且要求受環(huán)境及溫差變化影響小。若使用一般塔尺,則盡量使用第一段標(biāo)尺。
2、觀測(cè)時(shí)間要求。建筑物沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格限制條件,特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行,否則沉降觀測(cè)得不到原始數(shù)據(jù),使整個(gè)觀測(cè)失去完整觀測(cè)意義。
3、對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的要求。為了能夠反映建構(gòu)筑物的準(zhǔn)確沉降情況,沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測(cè)的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)縱橫向?qū)ΨQ(chēng),且相鄰點(diǎn)之間間距以15~30米為宜,均勻地分布在建筑物周?chē)?。通常情況下,建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專(zhuān)門(mén)沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖。
4、沉降觀測(cè)自始至終要遵循“五定”原則。所謂“五定”,即通常所說(shuō)的沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測(cè)物上的沉降觀測(cè)點(diǎn),點(diǎn)位要穩(wěn)定;所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定;觀測(cè)人員要穩(wěn)定;觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致;觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。客觀上盡量減少觀測(cè)誤差的不定性,使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性,保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)結(jié)果可比性一致,所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)。
5、施測(cè)要求。儀器、設(shè)備的操作方法與觀測(cè)程序要熟悉、正確。在首次觀測(cè)前要對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正,必要時(shí)經(jīng)計(jì)量單位予以鑒定。連續(xù)使用3~6個(gè)月要重新檢校。在觀測(cè)過(guò)程中,操作人員要相互配合,工作協(xié)調(diào)一致,認(rèn)真仔細(xì),做到步步有校核。
6、沉降觀測(cè)精度的要求。根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。在沒(méi)有特殊要求情況下,一般性高層建構(gòu)筑物施工過(guò)程中,采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法即能滿足沉降觀測(cè)的要求。各項(xiàng)觀測(cè)指標(biāo)要求如下:(1)往返較差、附和或環(huán)線閉合差:△h≤觀測(cè)路線距離的平方根;(2)前后視距≤30m;(3)前后視距差≤1.0m;(4)前后視距累積差≤3.0m;(5)沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差≤1.0mm;(6)水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級(jí)別。
7、沉降觀測(cè)成果整理及計(jì)算要求。原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠,記錄計(jì)算要符合施工測(cè)量規(guī)范要求,依據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步校核、結(jié)果有效的原則進(jìn)行整理及計(jì)算。
二、具體施測(cè)程序及步驟
1、建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量施測(cè)方案,由建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)(或城市精密導(dǎo)線點(diǎn))根據(jù)工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。要求:(1)一般高層建筑物周?chē)贾萌齻€(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn),水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不大于100米;(2)在場(chǎng)區(qū)內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),并且場(chǎng)區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形,以便閉合檢校;(3)各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在建筑物開(kāi)挖、地面沉降和震動(dòng)區(qū)范圍之外,水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求(大于1.5米),根據(jù)工程特點(diǎn),建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng),與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。
2、建立固定的觀測(cè)路線。由場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng),依據(jù)沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖,確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線,并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁,保證各次觀測(cè)都沿著統(tǒng)一路線進(jìn)行。
3、沉降觀測(cè)。根據(jù)編制的工程施測(cè)方案及確定的觀測(cè)周期,首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑物有一層或數(shù)層地下結(jié)構(gòu),首次觀測(cè)應(yīng)從基礎(chǔ)開(kāi)始,在基礎(chǔ)的縱橫軸線上按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)臨時(shí)沉降觀測(cè)點(diǎn),等臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好,進(jìn)行首次觀測(cè)。
4、將各次觀測(cè)記錄整理檢查無(wú)誤后,進(jìn)行平差計(jì)算,求出各次每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值。從而確定出沉降量。
5、統(tǒng)計(jì)表匯總。(1)根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量,列統(tǒng)計(jì)表,進(jìn)行匯總。(2)繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線。首先建立下沉曲線坐標(biāo),橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo),縱坐標(biāo)上半部為荷載值,下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫(huà)于坐標(biāo)中,并將相應(yīng)的荷載值也畫(huà)于坐標(biāo)中,連線,就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。(3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖,可以預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì),將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋到有關(guān)主管部門(mén),正確指導(dǎo)施工。特別是在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。(4)利用沉降曲線還可計(jì)算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度:q=(△Cm-△Cn)/Lmn,△Cm,△Cn分別為m,n點(diǎn)的總沉降量,Lmn為m,n點(diǎn)的距離。(5)對(duì)沉降觀測(cè)的成果分析,可以找出同一地區(qū)類(lèi)似結(jié)構(gòu)形式建筑物影響其沉降的主要因素,指導(dǎo)施工單位編好施工組織設(shè)計(jì),對(duì)指導(dǎo)施工大有裨益,同樣也為勘察設(shè)計(jì)單位提供寶貴的一手資料,便于設(shè)計(jì)更完善的施工圖。
6.觀測(cè)中的注意事項(xiàng):(1)嚴(yán)格按測(cè)量規(guī)范的要求施測(cè)。(2)前后視觀測(cè)最好用同一水平尺。(3)各次觀測(cè)必須按照固定的觀測(cè)路線進(jìn)行。(4)觀測(cè)時(shí)要避免陽(yáng)光直射,且各觀測(cè)環(huán)境基本一致。(5)成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。(6)隨時(shí)觀測(cè),隨時(shí)檢核計(jì)算,觀測(cè)時(shí)要—?dú)夂浅伞#?)在雨季前后要聯(lián)測(cè),檢查水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高是否有變動(dòng)。(8)將各次所觀測(cè)沉降情況及時(shí)反饋有關(guān)部門(mén),當(dāng)建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過(guò)1mm時(shí)應(yīng)停止施工,會(huì)同有關(guān)部門(mén)采取應(yīng)急措施。
三、需探討的兩個(gè)問(wèn)題
1、確定建筑物沉降觀測(cè)精度的合理性。由于現(xiàn)行規(guī)范對(duì)施工單位施工過(guò)程的沉降觀測(cè)要求不明朗,這對(duì)施工單位在建筑物沉降觀測(cè)精度選擇隨意性較大,但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測(cè)成敗。
2、在沉降觀測(cè)過(guò)程中,沉降量與時(shí)問(wèn)關(guān)系曲線不是單邊下行光滑曲線,而是起伏狀現(xiàn)象,尚需探討。
?。ㄗ髡邌挝唬盒ち⒎?,大慶建筑安裝集團(tuán)有限責(zé)任公司;劉鳳榮,大慶市城建開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)院)