楊 龍
(西北綜合勘察設計研究院,陜西 西安 710003)
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑物的數(shù)量與規(guī)模也逐步擴大,很多民用建筑和商用建筑都在不斷開工建設。通常來說,這些建筑物的質(zhì)量都比較高,尤其是一些高層建筑,在建筑技術等方面均已達到了高標準的要求。但是,依然有很多施工企業(yè)在施工過程中不能有效地實施沉降觀測,導致很多高層建筑存在著一定的安全隱患,如果這些隱患不能及時發(fā)現(xiàn),將會導致更大的安全事故的發(fā)生,帶來無法挽回的經(jīng)濟損失。為此,必須重視建筑物沉降觀測的問題,不斷提高沉降觀測的準確性與有效性,提高建筑工程的安全性與可靠性。
建筑物的沉降會影響建筑物自身的安全性,做好沉降觀測是保障建筑物安全的重要手段,必須提高沉降觀測的精度與準確度,提供更加精確的建筑物沉降數(shù)據(jù)。因此,沉降觀測對測量誤差的要求較高,一般在荷載的作用下,測量誤差應當?shù)陀谧冃晤A估值的1/10-1/20,這樣才能符合建筑物沉降觀測的要求。另外,在觀測時間上也有嚴格的限制,尤其要控制好首次觀測的時間,必須按照規(guī)定時間開展,否則會影響觀測數(shù)據(jù)的準確性,無法及時掌握原始數(shù)據(jù),導致整個的觀測數(shù)據(jù)不夠完整。
除了首次觀測外,建筑物沉降觀測需要定期進行,另外,還可以根據(jù)建筑物荷載的不同進行劃分,可以將每升高若干層作為一個觀測周期,并確保如期開展沉降觀測,嚴格按照預先制定的觀測方案進行。為了提高建筑物沉降觀測的準確性與可靠性,要將沉降觀測點設置在沉降特征明顯的地方,這樣便于掌握建筑物的沉降特征。另外,沉降觀測點還必須方便觀測,并且保持一定的牢固性,這樣才能確保沉降觀測的順利進行。通常來講,建筑物沉降要求在縱橫兩個方面保持對稱,并且要控制好不同觀測點之間的距離,一般相鄰觀測點應當保持在15-30cm這個范圍內(nèi)。最后,建筑物沉降觀測有多種觀測精度等級,要根據(jù)建筑物的設計要求與建筑特性來選擇沉降觀測精度,并且要結合建設單位和設計單位的具體要求進行。一般來說,如果建筑單位和設計單位沒有特殊要求,建筑施工過程中可以運用二級觀測精度水準進行觀測。
沉降觀測要制定出建筑物沉降觀測的具體觀測方案,結合工程要求與現(xiàn)場環(huán)境條件,不斷優(yōu)化觀測方案,結合建設單位提供的水準控制點,按照一定的布網(wǎng)原則設置規(guī)范化的水準控制網(wǎng)。具體說來,建立水準控制網(wǎng)要注意以下幾個方面:第一,要在建筑物周圍設置三個以上的水準點,水準點應當接近觀測點,便于觀測。通常情況下水準點和觀測點的距離應當小于100m。第二,在儀器架設的過程中,應當確保儀器架設后可以至少后視到兩個水準點。在水準點全部設置完成后,各水準點可以構成閉合圖形,這樣便于開展閉合校驗。第三,在水準點的設置過程中,要盡量將水準點遠離建筑物開挖和地面沉降的地點,并且要遠離震動區(qū),要嚴格按照二級水準測量的要求進行水準點埋深,通常水準點的埋深要大于1.5m,在較為寒冷的地區(qū)還應當將埋深控制在冰凍線以下0.5m。在符合上述要求后,還應當結合工程建設目標和實際條件,設置出符合工程建設實際的水準控制網(wǎng),并保持與基準點聯(lián)測,經(jīng)過平差計算得出最終的水準點高程等數(shù)值。
在設立水準控制網(wǎng)之后,要根據(jù)事先制定出的觀測點埋設要求,嚴格按照觀測點的設計圖,確定好各個觀測點的具體位置。之后,要在觀測點與控制點之間建立起觀測路線,按照觀測路線來開展沉降觀測。觀測路線的設置過程中,可以在轉(zhuǎn)點和儀器架設點設置相應的標記樁,確保觀測都是在同一路線下進行,形成固定的觀測路線。
在工程施測方案確定下來后,要嚴格依照觀測周期的要求,在各個觀測點安裝完畢后開展沉降觀測工作?,F(xiàn)階段,大多數(shù)的建筑物均具有一層或多層的地下結構,沉降觀測應當首先觀測這些建筑基礎,并在基礎的橫軸線的角邊等位置設置相應的沉降觀測點,待這些臨時觀測點穩(wěn)定下來,之后就可以開始首次沉降觀測。首次觀測所得觀測數(shù)據(jù)十分重要,它是以后開展觀測工作的基礎數(shù)據(jù),因此對數(shù)據(jù)精度要求較高,通常可以用DSZ05或者DS05型號的精密水準儀開展觀測,并要按照光學測微法的觀測要求,運用因瓦合金標尺開展觀測,在第一觀測周期內(nèi)進行兩次觀測,符合精度要求后取均值作為每個觀測點的首次高程。
在得到觀測記錄之后,要對這些數(shù)據(jù)信息進行檢查,確保數(shù)據(jù)準確無誤后再進行平差計算,并得出每一觀測點的高程值,以此推算出最終的沉降量。確定沉降量的公式為:△c=HnI-Hn(I-1),其中n和I分別代表觀測點和觀測周期數(shù),并且H1=H0,那么最終的累計沉降量就是:△C=∑△c(n),n代表著觀測點號。
在計算出沉降量的具體數(shù)值后,還要根據(jù)各觀測周期的整體沉降情況進行統(tǒng)計分析,列出統(tǒng)計表,并繪制出觀測點所呈現(xiàn)出的總體下沉曲線。具體說來,要先建立下沉曲線坐標,橫坐標表示時間,而縱坐標則代表荷載值,那么坐標的下半部分就代表了各個觀測周期內(nèi)的沉降量。在得出沉降量之后,還要將荷載值也共同標示在坐標系中,將這些點連起來,就可以得到相應的沉降曲線。
根據(jù)前文提到的沉降量統(tǒng)計表和曲線圖,我們就可以大致推算出建筑物總體的沉降趨勢,這樣就可以及時了解到建筑物的總體沉降情況,并加以反饋。
建筑物沉降技術是一項專業(yè)性很強的技術,并且需要耗費很長的時間,觀測過程中應當盡量避免外界因素的干擾,提高技術水準與專業(yè)水平,嚴格按照設計書和現(xiàn)行規(guī)范進行測量,合理布局觀測點,運用合適的觀測技術與數(shù)據(jù)計算方法,得出更加準確的觀測數(shù)據(jù),從而更加準確、合理、科學的反映出建筑物沉降的具體情況。
[1]馮云德.建筑物沉降觀測技術方法探討 [J].北京測繪,2009