石利情 姚永濤

摘要:隨著城市化的進程的不斷加速,各地高層建筑不斷增加,高層建筑變形產(chǎn)生的安全隱患也不斷受到重視,故而要進行高層建筑的變形監(jiān)測。高層建筑變形監(jiān)測方法很多,文章在實例的基礎(chǔ)上,闡述了高層建筑沉降及傾斜監(jiān)測的方法和技術(shù)。

關(guān)鍵詞:高層建筑沉降傾斜監(jiān)測

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0030-02

近年來,高層建筑飛速增加,由高層建筑的變形引起的安全事故頻發(fā),為了對安全隱患防患于未然,必須對高層建筑的變形進行監(jiān)測。高層建筑的沉降及傾斜監(jiān)測是建筑施工中十分重要的一項測量工作,它會影響建筑的施工質(zhì)量與安全,對其進行監(jiān)測不但可以檢驗施工質(zhì)量,還可以在發(fā)現(xiàn)問題時及時修正施工方案,保證施工質(zhì)量與安全。以下結(jié)合天津一工程實例講述其沉降及傾斜監(jiān)測的方法和技術(shù)。

1 工程概況及技術(shù)要求

天津市某高層建筑,基礎(chǔ)為預制樁,建筑結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)。施工圖中對建筑物變形控制提出具體要求,最大允許沉降量100mm。從2007年12月10日開始觀測,直到2008年8月26日,期間共進行13次沉降觀測,12次傾斜觀測。

本工程作業(yè)規(guī)范主要依據(jù)中華人民共和國標準《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ/T8-97)、天津市建質(zhì)安管[1999]529號文《天津市加強建筑工程變形觀測控制的規(guī)定》及 [1999]42號文《天津市建筑工程變形監(jiān)測技術(shù)成果編制統(tǒng)一規(guī)定》。

2 監(jiān)測精度

根據(jù)《建筑變形測量規(guī)程》,按中等(即二級變形測量)精度設(shè)計本項目的精度指標。視線長度≤50m,前后視距差≤2.0m,前后視距累積差≤3.0m,視線高度≥0.2m。相對于建筑工程的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)。基準點及沉降觀程中誤差≤±1.0mm,觀測點測站高差中誤差≤±0.5mm,往返較差及附合或環(huán)線閉合差≤1.0mm,檢測已測測段高差較差≤1.5mm。

對于高程測量,本次觀測瑞士徠卡公司生產(chǎn)的 DNA03 電子水準儀配以銦瓦條碼尺,自動讀數(shù)記錄,儀器最小讀數(shù)為0.01mm,標稱精度往返測量中誤差±0.3mm/km;對于傾斜監(jiān)測,使用徠卡公司生產(chǎn)的TCRA402全站儀觀測,儀器測角精度±2",測距精度:2mm+2ppm。

3 監(jiān)測方法

3.1 沉降觀測方法

沉降監(jiān)測的實質(zhì)是定期對觀測點進行水準測量,逐次測算出觀測點的高程,并根據(jù)對比得出沉降量。具體包括基準點和觀測點的布設(shè)、觀測方法以及成果的整理與分析。

本例中使用電子水準儀施測,儀器作業(yè)模式設(shè)定為精測模式,自動記錄?；鶞庶c控制網(wǎng)水準路線采用后前前后方式觀測一次,工作基點起閉于基準點,以附合或閉合路線施測,測量標準采用基準點控制網(wǎng)的要求。沉降觀測點水準路線以工作基準點形成附合或閉合路線,采用后前方式觀測一次;沉降觀測點按中視法觀測兩次?；鶞庶c控制網(wǎng)水準路線和沉降觀測點水準路線每次宜沿相同的水準路線進行觀測;沉降觀測點每次宜在相同的測站觀測。

3.2 主體傾斜觀測方法

所謂傾斜監(jiān)測,即是建筑物頂部與底部中心線不在一條直線上。在進行觀測之前,先對各個監(jiān)測樓房房角位置設(shè)置上下兩點標志點M,N作為觀測點,如圖1所示:各點應位于同一垂直視準面內(nèi),如果建筑物發(fā)生傾斜,MN將由垂直線變?yōu)閮A斜線。實施觀測時,架設(shè)好儀器,全站儀的位置距離建筑物應大于建筑物本身高度,瞄準上部觀測點M,采用正倒鏡法向下投得N,如果N與N點不重合,則說明建筑物發(fā)生傾斜。N與N之間的水平距離即為建筑物傾斜值。

4 監(jiān)測周期安排

根據(jù)天津市質(zhì)檢站頒發(fā)的529號文件規(guī)定,施工期間每增加一層觀測一次,有特殊情況時增加觀測數(shù)次,建筑物封頂后,根據(jù)百日觀測平均沉降值確定觀測周期,具體如表1。

鑒于本項目的特殊性,基準點每一個月觀測一次,以檢查基準點的穩(wěn)定情況。對觀測點的觀測,時間的間隔,可根據(jù)沉降量和傾斜的大小及速度而定。

5 觀測點的布設(shè)

5.1 基準點布設(shè)

根據(jù)測區(qū)情況,對于沉降監(jiān)測,在測區(qū)四角布設(shè)3個高程基準點,擬布設(shè)在建造多年的樓房以及公路設(shè)施上布設(shè)永久標志。在測區(qū)附近布設(shè)2個沉降觀測工作基點;對于傾斜位移監(jiān)測,在測區(qū)內(nèi)布設(shè)2個傾斜觀測點,便于對建筑物各房角位置設(shè)置上下投影觀測點。

5.2 觀測點布設(shè)

布點原則:觀測點布設(shè)在建筑物的四角,大轉(zhuǎn)角及沿外墻8～12m位置處,建筑物沉降縫兩側(cè),中部亦需布點,點位一般應在正負零以上100～150mm處。

本工程觀測點數(shù)一共布設(shè)10個沉降觀測點點,2個傾斜觀測點,具體點位見傾斜觀測布點示意圖、沉降觀測布點示意圖(圖2,圖3)。

6 觀測數(shù)據(jù)

在此列出第一次與最后一次的觀測數(shù)據(jù)的匯總結(jié)果:

6.1 沉降數(shù)據(jù)匯總結(jié)果

第一次觀測(表2):

第十三次觀測(表3):

6.2 傾斜數(shù)據(jù)匯總結(jié)果

第一次觀測(表4):

第十二次觀測(表5):

7 變形分析

7.1 沉降監(jiān)測分析

(1)累積沉降量。

建筑物沉降量最大的為8點,累計沉降6.5mm,沉降量最小為5點,累計沉降4.46mm,平均沉降量為5.82mm。由此可以看出此樓的沉降基本穩(wěn)定,符合要求。

(2)沉降速率。

用自編的軟件讀入十三次的數(shù)據(jù)得到沉降曲線圖可以看出沉降速率變化的情況。從2007年12月10日至2008年8月26日,8個多月內(nèi),平均沉降曲線較緩,沉降速率較小。

7.2 傾斜監(jiān)測分析

傾斜監(jiān)測自2007年12月14日開始,每十天左右監(jiān)測一次,于2008年8月26日進行最終監(jiān)測,期間共監(jiān)測了12次。到目前為止,最大的累積傾斜量2mm,最小的累積傾斜量1mm,位移速率為零,傾斜基本穩(wěn)定,符合要求。

7.3 結(jié)論

依據(jù)據(jù)天津市建委頒發(fā)的建質(zhì)安管〔1999〕529號文《天津市加強建筑工程變形觀測控制的規(guī)定》中的有關(guān)要求,本次沉降觀測后,該工程的日均沉降值已經(jīng)小于0.01mm/d,沉降已經(jīng)達到穩(wěn)定,另外傾斜基本穩(wěn)定,符合要求。因此,可以結(jié)束該工程的沉降觀測、傾斜觀測工作。

8 結(jié)語

結(jié)合實例,對高層建筑的變形觀測數(shù)據(jù)進行處理,在此基礎(chǔ)上對建筑物的變形進行分析,為高層建筑的沉降與傾斜監(jiān)測提供了觀測方法與技術(shù)參考,為高層建筑的施工質(zhì)量與安全提供了一定的保障,避免不必要的損失。

參考文獻

[1] 中華人民共和國標準.建筑變形測量規(guī)程(JGJ/T8-97).

[2] 天津市建質(zhì)安管[1999]529號文.天津市加強建筑工程變形觀測控制的規(guī)定.

[3] 天津市建質(zhì)設(shè)[1999]42號文.天津市建筑工程變形監(jiān)測技術(shù)成果編制統(tǒng)一規(guī)定.

[4] 張正祿,等.工程測量學.武漢:武漢大學出版社,2007(4):175-212.