王立東

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷加快，一大批高樓大廈拔地而起，極大的改善了城市的居住環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施，為城市向集約化發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是由于我國(guó)區(qū)域廣大，各種地基條件千差萬(wàn)別，而且高層建筑具有高度大、重量大，一旦出現(xiàn)問(wèn)題影響大等特點(diǎn)，迫使工程技術(shù)人員不得不采取措施加大對(duì)高層建筑沉降的控制力度。本文將針對(duì)高層建筑沉降觀測(cè)技術(shù)展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑 沉降觀測(cè) 探究

中圖分類號(hào)：TU196 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）06（a）-0078-01

1 高層建筑沉降觀測(cè)實(shí)施程序及步驟

1.1 觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照所實(shí)施的觀測(cè)方案和布網(wǎng)原則進(jìn)行布設(shè)，沉降觀測(cè)方案應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件規(guī)劃基準(zhǔn)點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)設(shè)置3個(gè)以上為宜，相鄰兩點(diǎn)間距不大于100m，且與建筑物間距應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)深度的2倍?；c(diǎn)可利用已有的、穩(wěn)定性好的埋石點(diǎn)和墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)，也可以在該區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)定、修建時(shí)間長(zhǎng)的建筑物上設(shè)置墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)。不能按照上述條件的，可選擇易觀察且不易被損壞的位置，埋設(shè)應(yīng)采用澆注埋設(shè)。

1.2 觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要能充分反映出建筑物的沉降情況，易于觀測(cè)的位置，要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)縱橫向要對(duì)稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以10～15 m為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。埋設(shè)時(shí)要充分考慮各階段的施工情況，嚴(yán)禁因后期其他工序施工原因使觀測(cè)點(diǎn)的丟失或不可視，促使更換觀測(cè)點(diǎn)，造成與之前數(shù)據(jù)不統(tǒng)一計(jì)算。首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(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)沉降觀測(cè)點(diǎn)，待觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好，方可進(jìn)行首次觀測(cè)。

1.3 觀測(cè)周期的設(shè)置

觀測(cè)前應(yīng)在工程總進(jìn)度布置的基礎(chǔ)上設(shè)置觀測(cè)周期表，嚴(yán)格按照周期表進(jìn)行觀測(cè)，首次觀測(cè)必須及時(shí)有效，不然就會(huì)使后續(xù)觀測(cè)工作得不到統(tǒng)一，從而影響整個(gè)系統(tǒng)觀測(cè)，在整個(gè)觀測(cè)周期中不準(zhǔn)漏測(cè)、不測(cè)，嚴(yán)格按表監(jiān)測(cè)，只有這樣才能得到完整、系統(tǒng)、準(zhǔn)確、真實(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。除按正常周期監(jiān)測(cè)外，在遇到以下情況時(shí)也應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行觀測(cè)。

1.4 觀測(cè)數(shù)據(jù)的整理

各次觀測(cè)記錄整理檢查后，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。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。繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線，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，就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。

2 沉降數(shù)據(jù)處理及分析

回歸分析是處理沉降數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的傳統(tǒng)方法中最重要的一種方法。只有在已經(jīng)知道大樣本、觀測(cè)數(shù)據(jù)的特征分布的條件下，回歸分析才能達(dá)到較好的效果，但是在實(shí)際工作中外業(yè)的觀測(cè)數(shù)據(jù)都包含有一定的誤差，這種情況很難達(dá)到。因此，當(dāng)誤差范圍較大的時(shí)候，就沒(méi)有辦法判斷觀測(cè)誤差是由哪一部分觀測(cè)誤差引起的，真正對(duì)應(yīng)的變形是哪一部分。

2.1 灰色系統(tǒng)理論

灰色預(yù)測(cè)法是鑒別系統(tǒng)通過(guò)各因素之間的發(fā)展趨勢(shì)的異同進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，尋找原始數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，生成有效的、具有規(guī)律性的數(shù)據(jù)序列，之后建立相應(yīng)的方程模型，對(duì)建筑物未來(lái)的沉降趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。這種預(yù)測(cè)方法它能夠?qū)_(dá)到某一特征量的時(shí)間以及未來(lái)某一時(shí)刻的特征量進(jìn)行預(yù)測(cè)，是對(duì)含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)處理的有效方法。

2.2 小波變換去噪

就沉降數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)的短時(shí)間形變是很細(xì)微的，表現(xiàn)為弱信號(hào)，而誤差卻呈現(xiàn)出一種強(qiáng)噪音。信號(hào)在時(shí)域和頻域的表現(xiàn)是具有局部局限性的，而噪音在時(shí)頻的空間分布中是全局性的，在頻域的表現(xiàn)也是高頻信號(hào)。多分辨率分析就是把一個(gè)函數(shù)通過(guò)低頻成分和不同分辨率的高頻成分把數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)。小波變換具有多分辨分析的特點(diǎn)，是對(duì)信號(hào)的時(shí)間-頻率進(jìn)行分析的一種方法。小波分析去噪的實(shí)質(zhì)內(nèi)容就是采用不同中心頻率的帶通濾波器對(duì)那些反應(yīng)噪音頻率尺度較小的小波進(jìn)行過(guò)濾，進(jìn)而得到質(zhì)量較好的信號(hào)。

3 高層建筑沉降觀測(cè)中的常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

3.1 水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置問(wèn)題

由于受施工和生產(chǎn)的影響，觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)之間的環(huán)境往往會(huì)發(fā)生變化，這就會(huì)使原有的觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)大多不再通視。因此，在對(duì)待具有較多觀測(cè)點(diǎn)的建筑物時(shí)，應(yīng)在沉降觀測(cè)之前針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作出精心規(guī)劃，預(yù)見(jiàn)可能存在的障礙物，以對(duì)儀器安裝的最佳位置加以確定，之后選定較為穩(wěn)定的若干沉降觀測(cè)點(diǎn)位臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，并同水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合環(huán)路。

3.2 沉降曲線觀測(cè)后的回升問(wèn)題

在實(shí)施第二次觀測(cè)時(shí)，存在著曲線上升的現(xiàn)象，到第三次觀測(cè)時(shí)，觀測(cè)曲線又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。大多是由于最初測(cè)量的精度不高。應(yīng)采取如下措施：如回升曲線超過(guò)5 mm時(shí)，第一次觀測(cè)結(jié)果失效，進(jìn)而采用下一次的觀測(cè)結(jié)果來(lái)作為初測(cè)結(jié)果，若回升曲線在5 mm的范圍內(nèi)，則可對(duì)其初測(cè)標(biāo)高加以調(diào)整，使其同第二次的觀測(cè)標(biāo)高相一致。

3.3 沉降曲線由某點(diǎn)逐漸回升問(wèn)題

主要是因水準(zhǔn)點(diǎn)的下降造成的，水準(zhǔn)點(diǎn)逐漸下沉，沉降量也隨之減少，但是建筑物初期的沉降量比較大，這時(shí)建筑物大于水準(zhǔn)點(diǎn)的沉降量，沉降曲線不存在回升，但至后期，建筑物下沉區(qū)域穩(wěn)定，這時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)若繼續(xù)下沉們就會(huì)造成沉降曲線的逐漸回升。為避免問(wèn)題的發(fā)生，在選擇及埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)的過(guò)程中，應(yīng)重視建筑物上水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置，盡可能保證其定位的穩(wěn)定性，當(dāng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，應(yīng)測(cè)出水準(zhǔn)點(diǎn)下沉量，及時(shí)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高加以修正。

3.4 沉降曲線由某點(diǎn)突然回升問(wèn)題

多是由于觀測(cè)點(diǎn)或水準(zhǔn)點(diǎn)被觸動(dòng)等引起的，且只有當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)被觸動(dòng)后高于碰前標(biāo)高或水準(zhǔn)點(diǎn)觸碰后低于碰前標(biāo)高時(shí)，回升問(wèn)題才會(huì)出現(xiàn)。此外，當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)表面存在違背完全清除的落地砂漿時(shí)，亦會(huì)引起這種問(wèn)題的形成。應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行檢查，觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)在被觸動(dòng)時(shí)，表面會(huì)存在損傷，發(fā)現(xiàn)比較容易。此外，在實(shí)施觀測(cè)時(shí)，工作人員應(yīng)先將觀測(cè)點(diǎn)表面的污物加以清理，亦可用塑料套來(lái)防止其免受垃圾的污染，對(duì)觀測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)加以保護(hù)。

3.5 沉降曲線波浪起伏問(wèn)題

沉降曲線在后期呈現(xiàn)出波浪起伏的狀態(tài)是建筑沉降觀測(cè)中最為常見(jiàn)問(wèn)題，其原因是由測(cè)量誤差所導(dǎo)致的，在后期，建筑沉降趨于穩(wěn)定，測(cè)量誤差就較為突出。應(yīng)依據(jù)整個(gè)建筑沉降觀測(cè)的情況來(lái)進(jìn)行分析，盡可能的減少測(cè)量誤差，使測(cè)量結(jié)果具有一定的趨向性，從而使得復(fù)測(cè)結(jié)果同首次測(cè)量結(jié)果更為一致，沉降測(cè)量結(jié)果也更加真實(shí)。

總之，加強(qiáng)對(duì)高層建筑沉降量的觀測(cè)，能夠?yàn)楦邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)安全提供保證，使高層建筑發(fā)揮其使用功能，因此，在實(shí)際施工過(guò)程中一定要注重對(duì)高層建筑沉降觀測(cè)的測(cè)量工作，按照沉降觀測(cè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際土質(zhì)情況，組織完成沉降的觀測(cè)工作，確保沉降觀測(cè)的精確度。

參考文獻(xiàn)

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