建筑物沉降

2024-08-13

建筑物沉降(精选十篇)

建筑物沉降 篇1

一、沉降测量目的、内容

沉降测量可以监测建筑物在采取加固措施后的沉降变化情况, 可以为建筑物加固效果的测定提供科学依据, 同时便于及时发现异常情况, 采取措施, 保证建筑厂房的安全。此次, 沉降观测通过布设控制网, 按相关精度要求, 在一定周期内对沉降点进行沉降观测。

二、监测等级仪器选择

2#综合楼属于一般性工业建筑用房, 根据规范规定, 将这次变形监测等级定为三等, 变形观测点的高程中误差为1 mm, 相邻变形观测点的高差中误差为0.5 mm;在仪器选择方面, 采用的是DSZ2水准仪配FS1测微器进行水准测量。变形监测的主要技术要求见表1。

注:表中n为测站数, 对于该工程项目在实际的测量过程中, 在闭合差限差上宜采用上述公式值的一半来要求。

三、基准点、工作基点、变形观测点的布设

基准点应选在变形影响区域之外稳定可靠的位置, 每个变形观测工程应至少有3个基准点, 基准点是用来监测工作基点的;工作基点是为了观测变形观测点而设立的, 对于变形测量较小的测量项目, 可以采用基点直接测定变形观测点;变形观测点应设立在反映监测体变形特征位置上。结合实际情况, 该2#综合楼项目布置了3个基准点, 没有布置工作基点, 而且直接在基准点进行了变形观测点测量, 沉降观测点布设了36个。水准观测的主要技术要求见表2。

对于2#厂房变形观测项目, 在实际观测过程中, 对观测的主要技术要求又作了进一步严格的规定:视线应控制在35 m内, 视距较差应控制在1 m, 基本分划与辅助分划较差应控制在0.3 mm, 基本分划与辅助分划所测高度之差应控制在0.5 mm。

注:L1为视线长度, L2为前后视较差, L3为前后视积差, L4为视线离地面最低高度, L5为基本分划、辅助分划读数较差, L6为基本分划、辅助分划所测高差较差。

四、水准观测原则

沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点要固定, 点位要稳定, 所用仪器、设备要稳定, 观测人员要固定, 观测时的环境条件要稳定, 观测路线应固定。

五、减少测量误差、提高观测精度的措施

前、后视距离应尽量相等, 以消除视准轴不平行水准管轴的误差和地球曲率与大气折光的影响;两根水准尺要交替使用, 以减少零误差的影响;为了使视准轴水平, 应尽量使仪器的圆水准气泡居中;立尺人员应尽量使尺上圆气泡居中, 且应读最小读数;中午前后尺成像会有跳动, 影响读数, 应避开该时间段;水准仪及水准尺应尽量安置在坚实的地面上, 三脚架和尺垫要踩实, 以防仪器和尺子下沉;观测过程中应认真调焦, 以免影响测量结果;每站读数应准确、快速, 在读完后, 应再次检查气泡是否居中。

六、资料整理分析

在观测完成后, 进行内业整理资料时, 应提交工程平面位置图、基准点分布图、沉降观测点的位置图、沉降观测成果表、沉降曲线图等资料。

1. 沉降观测成果表和沉降曲线图, 可以为建筑物的沉降趋势预测提供科学依据, 有利于将建筑物的沉降情况及时反映给业主。

2. 水准平差资料应对观测成果的可靠性作出评价, 应分析荷载、气象、地质等作用, 在该厂房2#综合楼沉降观测第三次数据中, 发现数据有异常情况, 初步分析可能是基准点被外因影响出现不正常的沉降造成的, 但是基准网的检测结果表明, 基准点并没有出现非正常的沉降, 后经过调查发现, 可能是由于厂房中设备被拆除、近期降雨等原因造成。

3. 如沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线, 而是起伏状, 应认真分析, 及时进行修正, 以保证所提交的数据质量。

高大建筑物的沉降观测 篇2

关键词:高大建筑 沉降观测 水准测量

1、引言

在当今社会的不断发展中,土地资源与人口增长之间的矛盾日渐显现,为合理利用有限的地面资源,楼房建设正向空间发展,高层及超高层建筑物越来越多,高层建筑物像雨后春笋般地涌现,建筑物的沉降观测越来越受到人们的重视和关注。沉降观测已经关系到人们的生活和安全,同时也是建筑物施工必不可少的环节。

2、高大建筑物沉降的因素

高大建筑物沉降的因素很多,建设场地的地形、地貌、地基岩性特征都可能影响建筑物的沉降,总的来说可以分为内部因素和外部因素。

(1)内部因素引起的变形:

①合理变形:建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物发生变形,这种变形一般小于允许变形值,随着时间的推移而趋于稳定,这种变形对建筑物是不会造成较大危害的。

②施工误差变形:由于施工误差而造在荷载分布和预计分布不符,从而造成建筑物变形,这种变形对局部来讲一般很小。但考虑从下部到上部的整体累积变形间的相互影响时,它是建筑物达到危险变形的一个重要因素。

(2)外部因素引起的变形:

①基础变形:由于建筑物的重量,使基础上的土壤被压实,引起建筑物沉降。

②其它因素引起的变形:由于基础的地质构造不均匀,季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等。

3、沉降观测的精度要求及分析

水准点是作为比较观测点沉降量的依据,因此要求必须以永久性水准点为根据来精确测定。测定应往返进行观测,并检查有无变动。对重要厂房、高层建筑物重要设备基础的观测,要能反映出1—2mm 的沉降量。因此,必须以S1以上的精密水准仪与精密水准尺进行观测,其闭合差不得超过±mm(n为测站数),观测应在目标清晰、稳定的时间段进行。

沉降水准网的观测可以分段进行,每段往返高差不符值不得超过M限=±4M(M为所采用水准测量等级每千米的高差中数的偶然中误差,L 是测段长度,以公里计)。采用附合或者闭合线路水准测量,其闭合差不得超过M限=±2MW(MW为所采用的水准测量每公里高差中数的权中误差,L是附合或闭合线路的长度,以公里计)。

沉降观测的精度,要根据具体建筑物预计的允许变形值的大小与进行观测的目的来定。国际测量工作者联合会规定:如果观测的目的是为了确保建筑物的安全,其观测中误差应小于允许变形值的1/10—1/20;如果观测的目的是为了精度高,那就要尽量的提高观测精度。下面是估算一座建筑物的沉降监测精度的例子:

西安某酒店是28层楼,两沉降点的距离 L=8m,其差异沉降最大容许值A=(1/2000)L,其沉降中误差为:

A=×8×105=16mm

取1/10为沉降观测的容许误差:f=A/10=1.6mm

由于差异沉降可以直接由亮点高差求得,所以取两倍中误差为容许误差,则沉降观测中误差:

M沉=f=±0.8mm

4、沉降观测

(1)建立水准控制网

沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位,一般布设在建筑物的四角、在转角及沿外墙每10—15米处;高低层建筑物、新旧建筑物、不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、沉降缝和建筑物裂缝处的两侧;建筑物宽度大于或等于15米,或宽度小于15米但地质条件复杂的建筑物的内纵墙处,以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处;筏基、箱基的四角和中部位置处;多层砌体房屋,纵墙间距6—10米横墙对应墙端处;框架结构可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处;高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处。各种建筑物沿四周或基础轴线的对称位置上布点,数量不少于4个测点。观测点的布设是沉降观测工作中一个很重要的环节,它直接影响观测数据能否真实地反映出建筑物的整体沉降趋势及沉降特点。

基准点的布设,建筑工程沉降观测的期限一般较长,例如对于软土地基上的建筑工程,其沉降观测的期限约为10年,因此基准点的长久稳固不动是十分重要的。为了保证沉降观测工作的长期连续性,设置在工地附近的基准点只能作为工作基点,且必须与市内较近的水准点进行联测,从而得到沉降观测点在国家统一高程系统中的高程值。这样,即使工作基点和与之联测的基准点都遭破坏,也仍可用市内国家统一高程系统中的其他基准点恢复。测的基准点都遭破坏,也仍可用市内国家统一高程。

观测点体系,根据整个工程地理面貌和布局、现场的环境条件,制订测量网路原则建立水准控制网。水准控制网中的观测点的数目和位置,应能全面正确反映建筑物沉降的情况。一般来说,在民用建筑中,是沿房屋的周围每隔6—12m设立一点。另外,在房屋转角及沉降缝两侧也应布设观测点。当房屋宽度大于15m时,还应在房屋内部纵轴线上和楼梯间布置观测点。在工业厂房中,除承重墙及厂房转角处设立观测点外,在最容易沉降变形的地方,如设备基础、柱子基础、伸缩缝两旁、基础形式改变处、地质条件改变处等也应设立观测点。高大圆形烟囱、水塔等,可在其周围或轴线上布置观测点。固定的观测点应是完整固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证主次观测均沿统一路线。

(2)观测时间、周期

沉降观测时间和周期是正确反映建筑物的沉降变形规律。建筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测得出的原始数据将贯穿整个工程。因此,必须按时、按周期进行,否则沉降观测得不到原始数据,从而使整个观测得不到完整的观测结果。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测,只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。

表1 沉降量、沉降点密度与复测周期关系表

(3)沉降观测

沉降观测实质是根据水准点用精密水准仪定期進行水准测量[1-6],测出建筑物上观测点的高程,从而计算其下沉量。高大建筑物的沉降观测应用二等水准测量就能满足测量的精度。观测应在成像清晰、稳定的时间内进行,同时应尽量在不转站的情况下测出各观测点的高程,以便保证精度。前后视观测最好用同一根水准尺,水准尺离仪器的距离不应超过50m,并用皮尺丈量,使之大致相等。测完观测点后,必须再次后视水准尺,先后两次后视读数之差不应超过±1mm。对一般厂房的基础或构筑物,同一后视点先后两次后视读数之差不应超过±2mm。根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点安稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3—6个月重新对所用仪器、设备进行检校。

5、结论

高大建筑物的沉降观测是一项技术要求高,耗时长且易受外界条件影响的工作,因此应严格按照测量规范的要求作业,尽量减小人为和其他外界因素的影响造成的误差,通过合理地布设基准点和沉降点,采用恰当的观测方法和数据处理方法,得到可靠的观测数据,最终就能够合理、科学、准确地反映、分析、预测出建筑物的整体沉降状况。

沉降观测是建筑物竣工验收中的一项重要工作,也是营运管理中的一项重要工作,它除了应满足测量专业规定的精度要求外,还应接受建筑力学、土力学等相关学科的验证。因此,沉降观测的作业人员,不但要具有一定的测量理论基础,而且还应具备工程地质、水文地质、建筑结构方面的知识,可见建筑物沉降观测不仅仅是测量学科范围内的,也是一门交叉学科。

参考文献:

[1]黄声享,尹晖,蒋征.变形监测数据处理[M].武汉:武汉大学出版社,2003

[2]陈伟清.建筑物沉降观测方法及变形预测技术应用[J].基建优化,2005,26(4): 90—93

[3]张正禄.李广云,潘国荣。等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社.2005

[4]吴子安.工程建筑物变形观测数据处理IM].北京:测绘出版社.1989

[5]吕忠刚.建筑物沉降变形测量的研究[J].长春工程学院学报.2004,(1):12-14

[6白迪谋.工程建筑物变形观测和变形分析[P]. 西安:西安交通出版社,1987.

建筑物沉降观测的设计要求 篇3

1 设计规范中要求进行沉降观测的工程

根据相关的建筑设计规范, 下列建筑工程必须进行沉降观测:地基基础设计等级为甲级的建筑物;复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测;加层、扩建建筑物;深基坑工程、既有建筑地基加固、受邻近深基坑开挖施工影响或受地下水等环境因素变化影响的建筑物;建筑场地沉降、基坑回弹、地基土分层沉降、基础和上部结构沉降以及需要积累建筑经验或进行设计分析的工程。

2 结构设计说明中相关沉降观测的要求

结构设计总说明中应明确工程的地基基础设计等级, 工程的性质, 测定建筑物地基的沉降量、沉降差及沉降速度的类型;是否需要对本工程实施沉降观测及沉降观测具体要求。沉降观测的原则是沉降观测点位要稳定, 仪器、设备要稳定, 观测人员要稳定, 观测时的环境条件基本一致, 观测路线、镜位、程序和方法要固定。根据以上原则应对沉降观测提出如下具体要求。

2.1 沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和设计规范的要求选择沉降观测精度的等级。一般高层建、构筑物施工过程中, 采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求;对于重要厂房和重要设备基础的观测, 要求能反映出1~2mm的沉降量:对于一般厂房建筑物, 精度要求可放宽些, 可以使用四等水准测量的水准仪进行往返观测, 观测闭合差应不超过±1.4 mm。

2.2 人员素质、仪器设备的要求

沉降观测任务必须由有测绘资质的单位和人员完成。观测人员必须熟练掌握测量理论, 仪器的操作规程和观测方法。首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正, 必要时经计量单位予以鉴定, 连续使用3~6个月重新对所用仪器、设备应进行检校。沉降观测应使用精密水准仪 (S1或S05级) 和高精度铟合金水准尺。

2.3 观测时间的要求

建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件, 特别是首次观测必须按时进行, 否则沉降观测得不到原始数据, 整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测, 根据工程进展情况必须定时进行, 不得漏测或补测。只有这样才能得到准确的沉降情况或规律。

一般在增加较大荷重前后, 如基础浇灌、回填土、安装柱子和屋架、砌筑砖墙、安装吊车和设备运转等都要进行沉降观测;当基础附近地面荷重突然增加, 周围大量积水及暴雨后, 或周围大量挖方等均应观测;施工期间每完成一层观测一次, 沉降速度≥2.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数。如施工过程暂停, 则在停工及重新开工时应各测一次, 停工期间2~3个月测一次。主体结构封顶后, 沉降观测2个月不少于一次。工程完工后, 应连续进行观测, 观测时间的间隔可按沉降量的大小及速度而定, 开始时可每隔1~2月观测一次, 以每次沉降量在5~10mm为限, 否则要增加观测次数。以后随着沉降速度的减慢, 再逐渐延长观测周期, 直至沉降稳定为止。

2.4 沉降观测的稳定标准和验收标准

稳定标准应由沉降量与时间关系曲线判定:二、三级多层建筑以0.04mm/d, 高层和一级建筑以0.01mm/d为稳定标准。若施工过程中沉降大于2.0mm/d则应采取有效措施。建筑物竣工验收标准为最后一次观测的沉降速度:二、三级、多层建筑物和低层建筑物平均沉降速度≤0.10mm/d, 最大沉降速度≤0.12mm/d (2处) , 一级、高层建筑物平均沉降速度≤0.06mm/d, 最大沉降速度≤0.08mm/d (2处) 。

3 结构设计相关沉降观测的图样

3.1 沉降观测点和沉降观测基准点平面布置图

沉降观测点和沉降观测基准点平面布置图应注明观测点的位置和编号, 注明水准基点的位置、编号和标高及水准点与建筑物的距离;注明观测点所用材料、埋入墙体深度、离开墙体的距离。观测基准点应设在基坑工程影响范围以外, 水准点的布设要把水准点的稳定、观测方便和精度要求综合起来考虑。它们应埋设在受压、受震范围以外, 埋设深度在冻土线以下0.5m, 一般设置间距30~50m且数量不少于三个水准点。沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求, 特别要避免装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点而无法观测。沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位, 如高低层建筑物、新旧建筑物、不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、沉降缝和建筑物裂缝处的两侧等最容易变形的地方。建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称, 应布设在建筑物的四角、转角、沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上布置一个观测点;建筑物宽度大于或等于15m, 或宽度小于15m但地质条件复杂的建筑物的内纵墙处;框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处;筏基、箱基的四角和中部位置处;多层砌体房屋纵墙间距6~10m横墙对应墙端处;框架结构可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处;高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处;对于烟囱、水塔和大型储藏罐等高耸构筑物的基础轴线的对称部位, 每一构筑物不得少于4个观测点。

3.2 沉降观测基准点、沉降观测点做法详图

观测基准点、观测点的埋设要求稳固, 通常采用角钢、圆钢或铆钉作为观测点的标志, 并分别埋设在砖墙上、钢筋混凝土柱子上和设备基础上。埋入墙体的观测点, 材料应采用直径不小于12mm的圆钢, 一般埋人深度不小于12cm, 钢筋外端要有90°弯钩弯上, 并稍离墙体, 以便于置尺测量。两种测点均应绘制出节点做法详图。

4 工程建设过程中沉降观测应按设计要求实施

在沉降观测前, 设计单位应进行技术交底, 讲清观测目的和要求, 观测过程中注意事项。如操作人员步步有校核, 每次观测结束后, 应检查数据和计算是否正确, 精度是否符合要求, 计算两次观测之间的沉降量和累计沉降量, 绘制观测日期和沉降—荷重—时间关系曲线图;并及时和设计单位紧密联系, 提交阶段性观测成果, 相互反馈信息, 做到对建筑沉降的动态控制, 确保工程质量。

5 结语

设计单位只有对沉降观测提出明确的要求, 并根据沉降观测单位对现场沉降监测数据的反馈信息, 对房屋沉降等问题进行正确分析, 各建设主体才能及时地做出比较合理的技术决策和现场的应变决定, 使得沉降观测在建筑物的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过程中, 充分发挥安全预报、科学评价及检验施工质量等职能, 有效预防地基沉降事故。

摘要:提出了建筑设计规范中要求进行沉降观测的工程;分析了结构设计应对建筑物沉降观测提出的具体要求, 如, 观测方法、观测精度、观测点的布置等, 并应绘制相关图样, 供实际工程应用。

关键词:建筑物沉降,沉降观测,设计要求

参考文献

[1]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]JG J/T8-97.建筑变形测量规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]任刚.完善建筑物沉降观测工作的思考[J].建筑, 2008 (10) :47-48.

建筑物倾斜与沉降监测结果综合分析 篇4

建筑物倾斜与沉降监测结果综合分析

介绍建筑物倾斜测量方法,分析某小区地面塌陷后建筑物倾斜监测成果,给出了建筑物倾斜规律.并从建筑物基础倾斜与建筑物倾斜关系,分析了建筑物安全状况,为领导决策提供科学依据.

作 者:花向红 于中伟 蔡华 HUA Xianghong YU Zhongwei CAI Hua 作者单位:武汉大学,测绘学院,湖北,武汉,430079;武汉大学灾害监测与防治研究中心,湖北,武汉,430079刊 名:地理空间信息英文刊名:GEOSPATIAL INFORMATION年,卷(期):20097(1)分类号:P258关键词:倾斜测量 基础倾斜 建筑物安全状况 领导决策

高层建筑物地基沉降监测与分析 篇5

关键词:高层建筑;主体沉降;检测;数据分析

一、沉降监测的基本条件

1. 地基沉降监测与数据记录

建筑物尤其是高层建筑物的地基沉降是在建筑施工中经常遇到的问题,由于具体施工地点的土壤质量、对于负荷承受极限等影响都是影响高层建筑地基沉降的客观因素。另一方面,由于施工条件束缚以及结构施工设计等具体要求造成建筑主体的不规则下沉。沉降工作中的主要内容就是对高层建筑物沉降情况的检测以及事后对监测数据的研究探索并找出其中规律性。沉降监测是高层建筑沉降工作中的第一个重要内容,没有对主体建筑进行沉降监测数据的记录后得出的结果是不合理性也不具说服性的。简单来说,沉降监测数据的记录是为第二阶段的规律探索与总结的基本前提,而在沉降监测中应当注意很多问题,例如在监测过程中由于工作人员的疏忽大意造成相关监测数据记录失误以及在监测过程中由于无法做到百分之百集中精力而造成的监测结果出现较大的误差等情况屡见不鲜。高层建筑的沉降观测质量会直接影响到影响到第二阶段数据的整理、分类以及对所得结果进行规律探索等过程,从整体的角度看来,更是会影响建筑企业高层建筑的整体质量,给居民带来生命和财产上的隐患。因此,建筑物主体沉降观测是建筑企业在工程是施工中值得关注的内容。

2. 观测数据的整理分类

高层建筑地基沉降工作中的第二阶段是在第一阶段的基础上对所记录收集的信息进行分类、整理。相较于第一阶段,数据的整理与分类工作显然更轻松也更容易完成,但这并不代表第二阶段的工作内容不重要。相反如果对数据的整理分类工作不加以重视更容易造成监测结果出现问题,数据的整理包括对监测的时间日期、检测地点、作业手法、包括设定的永久性基准点的数据整理。监测数据的整理分类是为了对高层建筑地基下沉情况进行规律性探究,以此为基础预测出建筑主体的稳定性、下沉规律性。

二、高层建筑物沉降监测作业方法

1. 永久性基准点与观测点的设立

在高层建筑物沉降监测中的作业中观测点与基准点的选取是尤为重要的环节。首先,永久性基准点的设定是为了适应观测过程中的观测点不断转换,另一方面,永久性基准点选取的合理与否也关系着后期相关数据记录环节。沉降监测过程中,基准点的设定一般按照二级水准测量(符合±0.3√n(mm)的要求)要求进行永久性基准点的要求设定以满足监测过程中的实际需求,值得注意的是,按照国家相关规定,永久性水准点的设定应当不低于3个,基准点的设定要能将需要进行检测的建筑进行大致包围,以满足观测点的确定。对于基准点的确定也应当根据实际情况进行设立,在沉降影响区域之外根据需求选取永久性基准点以构成基准网。另一方面,观测点的布设也是监测过程中的另外一个重要环节。对于高层建筑区域性的观测必须要保证设立足够多的观测点,从而得到更加准确的观测结果。

2. 沉降观测精度等级确定

根据高层建筑物的监测要求以及建筑主体设计结构设定沉降监测精度等级的确定。如果高层建筑在进行沉降检测中没有其他要求,应当根据我国《工程测量规范》中的相关规定对沉降监测精度等级进行确定。对于观测指标的在二等测量观测水准中要求沉降观测点的高差容差(相对于后视点)不大于1.0mm;对于前视距与后视距都要不大于30m,并且前视距与后视距之间的视距差应不大于1.0m;在观测过程中,对于不同观测点进行观测记录时的前后视距差累积之和应当小于3.0m。此外,高层建筑物周围的环境因素也会影响沉降观测精度,如果高层建筑物周围环境良好,在监测过程中可视度较好,可以考虑在工作基点上直接进行建筑主体的沉降监测。

3. 沉降观测过程

沉降观测的观测周期对高层建筑主体沉降规律的探索有着重要的影响,在高层建筑的沉降监测中应当对观测周期进行严格限定,按照规定时间进行沉降监测,且一定要准时进行首次观测得到原始数据,按照建筑企业工程施工的总体进度来进行定时的沉降监测,如果出现漏测情况不能进行补测,因为地基沉降的监测都是在高层建筑施工过程中完成的(建筑施工中出现的地基下沉仅仅是整体沉降的一部分)。荷载的增大与建筑层数量的增加也是确定观测周期的影响因素。除此之外,沉降周期具有不确定性,且在建筑施工过程中沉降频率较大,因此对于高层建筑地基沉降的观测也应当集中在工程施工期间,增大建筑施工过程中的地基沉降监测频率,而在工程竣工之后,可以适当减少观测次数。最后,在观测过程中应当满足点位的稳定、对于观测使用的精密仪器的稳定、进行地基沉降观测的技术人员稳定、环境对于观测的影响的稳定、不同周期内进行观测的方法与相关注意事项要稳定,也就是俗称的“五定原则”。

三、地基沉降观测数据的处理与分析

1. 数据处理与分析的基本原则

在进行高层建筑地基沉降的观测后所得的数据信息进行收集后,需要对相关信息进行处理与分析,而在处理这些信息上应当遵守一些基本的原则。总的来说,数据的分类、处理都是为了增加最终分析结果的可靠度,也从一定程度上说明了观测过程的正确性与可行性。在对地基沉降观测的数据进行分析时应当注意一下两个问题:第一,如果观测数据在观测周期内进行正确作业方法所得数据结果相差甚微,且数据的误差保持在正常允许误差范围内,数据结果相差不大但是具有明显的趋势走向(保持上升趋势或下沉趋势),那么已经能够证明地基有了下沉。第二,在地基沉降监测中,对相邻两个观测周期各自的平差值进行计算,在保障两个观测周期内的观测过程相同的情况下,将其平差变化值与地基沉降观测中允许存在的二倍误差进行比较,如果其平差变化值小于二倍允许误差值,则表明该观测点的地基未发生沉降。

2. 高层建筑监测基点沉降量的分析

在对观测点每个周期内的基点地基沉降进行观测时,在不同的基准点之间应当进行水准测量,对基点周期时间进行记录,对观测点地基沉降量的分析是高层建筑观测结果分析中的一个重要内容,它能反映出由于建筑工程的施工等其他因素等造成不同周期内的地基绩点沉降量,根据测量结果计算出对应的高差以及与前期之间的差值,由表中数据可以得知两个测定周期之间的高差的最大值与最小值,对于变化量的误差也在允许误差范围内。

3. 观测点地基沉降速度的分析

对观测点地基沉降速度进行分析应当先对各个观测点的沉降速度进行对比,首先对各个观测点周期内的沉降量进行计算,并根据相应的数据绘制对应的S-T-V曲线图形,其中S代表平均沉降量、T代表时间、V代表平均沉降速度。下图1为该高层建筑的S-T-V曲线图形:

从图中可以看出观测点地基沉降速度的转折部分,并且可以看出其与平均下沉量的关系,也能从中看出此高层建筑在进行工程施工中的工期长短。从2013年5月19日开始第二层施工作业完成后,地基的沉降量和沉降速度都不断增加;在2013年11月19日与2014年6月16日期间此高层建筑的主体建筑已经完成,从此高层建筑开始建设时,地基上的荷载从零不断增加,地基的下沉也从零逐渐增加切沉降量都较大,也能从中看出沉降速度的增加有所减小。另外,在此高层建筑的主体建筑工程竣工之后,地基的荷载达到最大,其下降量也不断增加的同时地基下沉速度也在不断增加,在2015年一月7日到3月2日这个时间段内,此建筑整体施工没有较大的进展,与此同时地基的沉降量也不断减小,沉降速度随之有所减缓,在2015年5月5日到10月18日的时间段内,由于此段时间内此高层建筑的主要建筑工作为室内外的装修以及小范围内的建筑施工,建筑整体质量有了略微的增加,使得地基的负荷也逐渐增加,地基沉降量有略微变化。

四、结束语

高层建筑物地基沉降监测是一个复杂且容错率较低且外界因素影响较大的工程测量过程。在地基沉降的检测过程中应当严格按照相关规定进行作业,工作人员应当增加对地基沉降监测项目的重视度。在进行相关数据的分析时按照相应的分析方法,遵守基本的分析原则,对地基沉降观测数据进行相应的整理与分类。在此基础上进行数据的分析、表格与图像的绘制,进而对观测建筑的地基沉降规律与一般高层建筑物的沉降规律是否相同做出科学合理的判断。

参考文献:

建筑物沉降监测与其应用探究 篇6

1 沉降监测与技术指标

在建筑的建设时期以及投入使用后, 都应当测量其沉降水平, 其主要目的为确保建筑本身的可靠性、监测其状态, 以期达到预计的使用期限, 逐步世界各国建筑监管部门也通过立法的方式明确了这一举措, 在施工建设之时必须动态地监测沉降数据, 依据获取的数据信息进行后续施工过程的参考与指导, 规避施工时形成不均一性沉降, 同时也防止由于沉降因素破坏建筑主体或者导致其产生裂缝影响正常功能, 通过该预防性手段防止产生不可挽回的经济损失。在计算高层建筑的基础特征特性时, 必须依据所在地土壤特征、基底的尺寸及形状、荷载大小, 才能确定其沉降标准。

为了提高测量数据的一致趋向性, 减小由于观测者自身原因导致的误差, 为了确保测量结果的真实性以及首次测量结果和各个周期测量结果具有一致可比性, 后续的测量工作应当遵从如下若干原则: ( 1) 每次测量的方法、镜位、程序和路线保持一致; ( 2) 各测量作业, 周边的环境条件要大致相同; ( 3) 测量人员要固定; ( 4) 每次测量所使用的仪表、设施要固定; ( 5) 被测量建筑的沉降测量点的点位、沉降测量依据的基点、基准点要稳定。

2 沉降监测点位布设方法

因为高层建筑在测量精度方面相比一般建筑更高, 因此一般使用铜水准尺与精密水准仪开展测量, 若以上仪器未配备齐全时, 也可以通过刻度精确的水准尺和精密的工程水准仪 ( 带有符合水准器) 予以替代。其详细的操作步骤如下:

( 1) 工作基点的相关设置。沉降测量水准基点的选取一般是取工程标高定位时用的水准点, 但是若水准点和测量的距离过大时, 为了有效的测量精度, 必须设置新的水准点。依据《工程测量规范》的相关规定, 高层建筑至少有三个水准基点, 距离高层建筑应当处于50 - 100mm区间内。在埋设基点时应当充分考察它的永久使用性, 最好是利用现成的稳定性好的墙脚水准点和埋石点, 或者是设置于修筑时间长、基础稳定性好的建筑的墙角上。埋设的深浅可以依据实际所需进行适当控制, 不过在各个观测区中, 至少存在一个或以上深埋式水准基点。应当在基坑开挖前15d做好埋设工作。另外还要每隔一定时期同该建筑较远的高等级水准点进行联测, 确保布设基准点的稳定性, 同时每次必须对基点间高差进行核实测量, 来确定其相对稳定与否。

( 2) 观测点布设与监测标志。布设观测点时, 应当充分考虑其能否对建筑沉降有敏感的反应, 当然它详细的方案还要参考设计方结合建筑结构特点和工程地质条件确定。若以箱式基础或浮筏基础建设了高层建筑, 设置观测点时应当沿着基础和纵、横轴, 全部观测点都有特定的编号, 以利于记录测量结果。标志的选取可以参考建筑物本身的特征特点, 通常而言, 观测点标志理应稳固, 上部位置应当有显著的突出或者半球形; 与墙或柱身保持适宜的距离, 安设牢固且稳定, 确保可以于标志上部垂直置尺。

3 外业数据采集与内业资料分析

对于后续的观测任务而言, 各沉降观测点的第一次观测都将作为其原始数据, 因此对其精度要求较高, 观测时要固定测量工作者以及工具仪器, 并对仪器进行详细地校验, 并且依据现场环境条件添加控制网。之后结合现场施工作业进度, 并依据既定的观测规划和既定的要求完成观测, 若规划施工进度与现实的施工进度差异较大时, 应当依据现实施工进度对测量周期进行动态调整, 防止漏测、少测。如果基坑较深, 也可接受开挖后的回弹观测; 并且测量过程中要做好气象数据的保存, 观测时间与次数要结合建筑本身实际决定。若项目竣工, 则可以适度降低测量频率, 通常要依据基土类型和沉降速度快慢再做决定, 一般情况下周期为每半年一次直至约两年。

完成测量工作后, 该当及时对所得数据信息进行整理, 并做好相关存档与归档工作。依据水准点测定获取各个观测点的各次沉降量, 整理为沉降观测成果表; 依据沉降测量结果和观测点位置图, 绘制延续时间、地基荷载和反应沉降量三个因素的曲线图。现有某小区S - T沉降总量与时间曲线图, 如下所示:

根据沉降监测成果, 并通过计算获得构筑物与建筑物的相对弯曲及、平均沉降量和相对倾斜值; 最终通过上述的信息资料汇总编制分析报告。在出具报告的过程中, 如果发现某沉降数据超出正常范围时, 应立即告知委托方。

4 结语

随着城市化步伐的加快, 高层建筑物迅速增多, 沉降测量应贯穿于高层建筑的设计、施工及竣工交付相关过程, 应根据现场情况科学制定监测方案与数据处理流程, 为科学探究与分析建筑物的沉降变形规律, 工程实践中可采用灰色模型建模、回归分析等方法建立数学模型, 对于提高数据预测的精度具有重要意义。

摘要:为准确采集建筑物基础动态变化情况, 应按照规范技术要, 布设沉降监测点, 并周期性采集, 以确定建筑物施工、装修与运用阶段的质量安全。本文首先对测量高层建筑沉降的技术进行介绍说明, 之后对导致高层建筑产生沉降的因素进行分析, 并探讨了如何在实际施工中应用该测量技术, 处理相关监测数据。

关键词:建筑沉降,S-T曲线,周期性监测

参考文献

[1]李祥瑞, 王志武.高层建筑沉降观测和预测研究[J].工程建设, 2012 (04) .

建筑物沉降观测的方法与实践 篇7

为保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性, 掌握建筑物沉降变形规律, 监测在施工过程中出现不均匀沉降, 预防因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏, 避免造成巨大经济损失, 为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数, 建筑物沉降观测显得尤为重要。在高层建筑物施工过程中, 应该加强沉降观测过程监控, 指导合理的施工工序。本文结合建筑施工过程中沉降观测的实践, 阐述了沉降观测的实施及在具体工程实践中的应用。

1 高层建筑物沉降的主要来源及原因

高层建筑物沉降的主要来源及特征, 包括建筑物本身相联系的原因和自然条件引起的变化。即:

1.1 内部因素引起的变形

合理变形:合理变形指的是因为建筑结构的形态造成的荷载不均衡, 导致的建筑物的变形, 这种变形通常的情况下都在允许变形值以下, 而且随着时间的推移这种变形会逐渐的趋于稳定。

施工误差变形:由于施工的误差, 导致建筑结构的荷载分布以及预计分布不均, 造成建筑的变形。这种变形在局部上是比较小的, 但是如果从上到下看整体的话, 这种变形也是一个比较危险的因素。

1.2 外部因素引起的变形

基础形变:由于建筑物的重量, 使基础上的土壤被压实, 引起建筑物沉降。

其余因素引起的变形:由于基础的地质构造不均匀, 季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等。这里不包括偶然性的地震因素。

建筑物产生沉降后一定要对其沉降量值进行分析, 建筑物正常的沉降, 是循着:从缓慢——活跃——缓慢——稳定的过程。我们通常最关心的是建筑物最大沉降量, 有关要求是H (建筑物总高) ×0.02%。但这是对一个建筑物完工后一定时期的概略标准, 却不是建筑物从施工至使用后1-2年里的各个时期的最大沉降量的要求。而各时期的最大沉降量的要求是及时和非常重要的, 而且因各地的地质构造情况不同和各个时期时间性不同, 所以的设计系数也不同。

2 沉降观测的实施

2.1 工作基点和观测点标志的布设

工作基点 (以下简称基点) 是沉降观测的基准点, 应根据该建筑物设计要求和《建筑变形测量规范》建立。依据工作经验, 一般高层建筑物周围要布设三个基点, 且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点, 也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件, 则可按相应要求, 选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。

沉降观测点的布设应能全面、正确反映建筑物沉降的情况。布设观测点时应考虑建筑物的大小、荷重、基础形式及地质条件等。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称, 且相邻点之间间距以15-30米为宜, 均匀地分布在建筑物的周围。它一般布设在建筑物四角、建筑物裂缝和沉降缝两侧及地质条件有明显不同的区段。

埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求, 特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点, 不能连续观测而失去观测意义。

沉降观测点布置如图1。

2.2 编制依据

(1) 《工程测量规范》GB50026—93; (2) 《国家一、二等水准测量规范》。

2.3 沉降观测的基本要求

2.3.1 仪器设备、人员素质的要求

根据沉降观测精度要求高的特点, 为了能精确地反映出建构筑物的变形情况, 一般规定测量的误差应小于变形量的1/10—1/20, 为此, 沉降观测中应使用精密水准仪 (S1以上) , 水准尺采用铟合金尺, 并采用精密测量方法。

观测人员须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, 能对实施过程中出现的问题及时分析其原因, 能正确的运用误差理论进行平差计算, 做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。

2.3.2 沉降观测精度及观测方法

观测精度采用《建筑变形测量规程》中的二等水准测,

观测方法采用环线闭合式路线, 并采取“三固定”即:仪器固定、人员固定、观测线路固定。

2.3.3 沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠, 记录计算要符合施工测量规范的要求, 依据正确, 严谨有序, 步步校核, 结果有效的原则进行成果整理及计算。执行的测量规范: (1) 《工程测量规范》 (GB 50026-93) ; (2) 《建筑变形测量规程》 (JGJ/T 8-97) ; (3) 《国家一、二等水准测量规范》 (GB90204-92) 。

沉降监测网的主要技术要求如表1、表2。

为保证测量的准确性, 观测之前对所使用仪器按规范要求进行检验校正, 观测按照采用相同的观测路线、使用同一仪器和水准尺、固定观测人员、在基本相同的环境和条件下进行观测, 精度严格遵行规范要求 (表3) 。

2.4 沉降观测的周期

在施工阶段, 观测的频率要大些, 一般按3天、7天、15天确定观测周期, 或按层数、荷载的增加确定观测周期, 观测周期具体应视施工过程中地基与加荷而定。在竣工后, 观测的频率可以少些, 视地基土类型和沉降速度的大小而定, 一般有一个月、两个月、三个月、半年与一年等不同周期。沉降是否进入稳定阶段, 应由沉降量与时间关系曲线判定。

3 工程实例

该工程地上21层, 地下1层, 为现浇钢筋混凝土框架结构。建筑面积为18504.84m2。观测其沉降是否均匀、稳定。

3.1 监测资料和报告

3.1.1 观测结果采用EXCEL对当日的观测数据进行数据处理, 并及时将成果报交给甲方、监理和施工单位。

若发现观测结果出现异常时, 及时通知甲方、监理和施工单位。如出现建筑物差异沉降超过L/1000 (L为相邻两沉降点之间距) 时, 必须立即报警。

3.1.2 观测工作结束后, 应提交下列成果:

(1) 建筑物竣工后一周内向业主提交竣工沉降监测报告, 内容包括:沉降观测成果表;沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图;v-t-s。 (见表4)

(2) 沉降观测工作全部结束后一周内向业主永宁采油厂提交沉降监测报告, 内容包括:沉降观测成果表;沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图;v-t-s。

3.2 观测成果分析

依据14次的观测成果分析, 3、9、

10、13、15号沉降观测点在第7至12层之间沉降量较大, 出现暂时不均匀沉降。经过调查分析其原因为基础地质构造强度不均匀及建筑物自身构筑形态造成荷载分布不均匀所致。随着时间的推移而会趋于稳定。该建筑物最大沉降量为8.16mm, 最小沉降量为2.83mm。日平均沉降量均≤0.04mm《建筑变形测量规程》规定稳定指标, 进入稳定阶段。通过对沉降观测成果分析, 认定:该高层住宅楼工程主体沉降均匀、稳定。

4 探讨的两个问题

4.1 确定高层建筑物沉降观测成果精度的合理性

沉降测量的观测精度对于沉降观测的成败尤为重要。因此, 根据工程特征的实际需要, 选择合理的沉降观测精度, 是保证观测结果的准确性和可靠性唯一保障。所以本人认为, 一般的高层建筑在沉降观测过程中使用高精度的仪器设备 (S05、S1高精度水准仪、铟佤尺) 配合二等精密水准测量的方法, 或者采用S2配合光学测微器进行观测均能够达到较为理想的观测结果。

4.2 在沉降观测过程中, 若沉降量与时间的关系曲线不是单边下降的光滑曲线, 而是呈起伏现象, 这就需要分析原因, 对观测值进行必要修正。

当建筑物在第二次出现回升, 且在以后的观测中又出现逐渐下降。可能是因为首次观测的精度较低所引起的。若回升超过5mm时, 第一次观测作废;若回升5mm以内, 第二次与第一次调整标高一致。曲线在某点突然回升, 是因为水准点或观测点被碰动所致, 水准点碰前标高高于碰后标高, 观测点碰前低于碰后。处理方法:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点的标高。曲线自某点起逐渐回升, 是因为水准点下沉所致, 处理方法:确定水准点下沉值, 与高级水准点符合测量, 确定下沉量。

摘要:为保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性, 掌握建筑物沉降变形规律, 监测在施工过程中出现不均匀沉降, 预防因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏, 避免造成巨大经济损失, 为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数, 建筑物沉降观测显得尤为重要。文章主要阐述了高层建筑施工中沉降观测的基本技术及要求, 分析高层建筑物沉降的主要原因, 以避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝, 提高高层施工中的沉降观测质量。结合志丹县永宁采油厂11#高层住宅楼的观测实践来分析其产生不均匀沉降的原因及处理方法。

关键词:高层建筑物,沉降观测,施测步骤,数据处理,精密水准测量

参考文献

[1]申俊红, 郭晓辉.高层建筑物沉降变形监测实践[J].中州大学学报, 2006 (03) .

[2]李仲.高层住宅楼沉降监测与分析研究[J].测绘科学, 2009 (06) .

高层建筑物沉降观测技术的应用 篇8

1 当前我市林业有害生物防治工作存在的主要问题

1.1 林业有害生物发生面积不断增加,

防治难度相对增大。随着人工造林面积的增加, 特别是纯林的增加, 林业有害生物危害加剧。由于近几年连续干旱、冬季偏暖等因素, 害虫越冬死亡率低, 发生面积有所上升, 由于气候等原因, 今年林业有害生物仍偏重发生。据资料显示, 目前全国林业有害生物发生面积已达1.3亿亩, 预计全年将带来损失1000亿元。我市在当前资金、人力、技术等有限的情况下, 防治难度加大。

1.2 成灾林业有害生物种类增多,

危害损失严重。去年暖冬和今年春旱都为林业有害生物高发提供了有利条件;在目前的森林结构中, 中幼林比例较大, 极易发生林业有害生物灾害, 再加上一些地方造林树种单一, 一旦发生林业有害生物很容易蔓延扩散;由于我国对外贸易频繁, 携带外来林业有害生物的几率增加。如美国白蛾、松材线虫等, 已给我国林业有害生物防治工作带来了新的挑战。而且外来有害生物由于在我国没有天敌制约, 加上生存和繁殖能力惊人, 造成危害更大。

1.3 顽固难治,

暴发现象常有发生。过去危害比较严重的松毛虫、天幕毛虫、舞毒蛾、落叶松枯梢病和鼠害等表现相当顽固, 且大都具有暴发成灾的特点。如监测跟不上, 林业有害生物发生初期往往不能及时发现, 到发现时已是危害严重的局面, 导致防治相当被动。

2 制约我市林业有害生物防治的主要因素

2.1 林业有害生物监测预报工作基础薄弱。测报人员总体素质偏低,

一些基层测报点的兼职测报员只有初中或小学文化, 虽经多次培训, 但业务素质仍偏低, 有的甚至没有微机、GPS等设备, 导致不能及时、准确地掌握虫情发生及危害程度, 更谈不上科学地指导防治。

2.2 科技力量不足, 防治手段落后。

新技术研究和现有科研成果推广力度不够, 在防治时因大面积喷洒化学农药导致林业有害生物抗药性增强、污染环境、杀伤天敌形成恶性循环, 无公害防治因技术和资金所限还没有完全推广。

2.3 林业内部部门之间缺乏协调,

各个生产环节之间严重脱节。造林的只管造, 育苗的只管育, 引种的只管引, 有些地方甚至搞造林规划设计也不认真考虑林业有害生物防治, 预防机制差, 使林业有害生物防治工作长期处于被动局面。

2.4 检疫工作不到位。有些产地检疫跟不上, 加上缺少专职检疫员及交通工具,

调运检疫严重失控, 控制危险性林业有害生物传播不力。

2.5 防治经费短缺,

整体抗灾减灾能力低下。具体表现是基础设施不足, 缺乏必要的测报、防治、检疫仪器设备和交通通讯工具等, 林业有害生物防治率低, 先进适用防治技术的研究与推广跟不上。

3 主要对策措施

3.1 建立健全应急机制,

加强应急队伍建设。按照《突发事件应急预案》要求, 做好应对生物灾害突发事件的经费、物资和技术储备等各项工作, 抓好应急机构建设和人员队伍的培训工作。

3.2 落实好外来有害生物的预防和除治工作。加强森林植物检疫执法工作,

不从疫区调运苗木, 对全市枯死树种进行调查和清理, 并查明原因。对重点地区进行重点监测预防。建立联合防御体系, 密切与交通、铁路等有关部门的联系, 加强协作, 共建联合防御体系。

3.3 加强森林植物检疫工作。

根据国家新颁布的林业检疫性有害生物名单认真做好产地检疫、调运检疫和复检工作, 严格实行检疫要求书制度。严格控制从疫区调入苗木、木制品等, 尤其是对外来林业有害生物的检疫一定要高度重视。要开展专项整治, 集中严厉打击森林植物检疫中违法违规行为。加大检疫执法力度, 规范检疫人员执法行为, 加强苗木产地检疫工作。

3.4 加强林业有害生物监测预警和控灾减灾工作。加强国家级中心测报点管理,

完善监测网点建设。强化对测报数据的规范化、标准化管理, 把上报林业有害生物基础数据列入责任考核范围, 不断提高预测预报准确率。组织学习林业有害生物相关知识, 提升林业有害生物信息管理水平。抓好松毛虫、舞毒蛾、鼠害等主要林业有害生物的防治工作。

3.5 加大资金投入力度,

保证防治需要。加大资金投入是提高防灾减灾能力的重要基础。针对经费投入不足问题, 各级政府要将林业有害生物防治工作纳入当地防灾减灾计划, 增加防治、测报、检疫对象普查和基本建设投资, 按照“谁受益, 谁补偿”的原则, 从收取的资源补偿资金中适当安排防治经费。

摘要:近年来地面下沉呈愈演愈烈之势, 众所周知, 建筑物的沉降如果超过了规定的限度就会影响到它的正常使用, 严重时会危及建筑物的安全, 因而, 对建筑物进行沉降观测显得尤为重要。通过对沉降观测的要求, 施测步骤及观测精度的分析, 提出了在高层建筑沉降观测技术的重要性, 并依据对下沉曲线的判断探讨了施测过程中存在的问题及纠正方法, 供高层建筑沉降观测时借鉴。

浅谈建筑物沉降的过程控制 篇9

沉降控制是工程建设中的一个重要课题, 沉降分为建筑物本身的均匀沉降和不均匀沉降, 在邻近其他已建建筑物的建设工程中, 新建工程还会对已建建筑物的沉降产生影响。在建筑技术快速发展的今天, 对沉降的控制要求也越来越高, 比如在高速铁路建设中, 就提出了“零沉降”的目标。而沉降控制是一个复杂的过程, 根据各种地基情况、建筑结构类型以及施工方法的不同, 沉降控制的方法和要点也各有不同。在现在的设计和施工中, 无论是沉降量的计算、预测, 还是实际施工控制, 都更多的建立在经验上, 和复杂多变的实际情况存在一定的差异, 沉降控制已经成为一个迫切需要解决的问题。

2 各阶段沉降控制及联系

在长期的工程建设中, 积累了很多关于沉降控制的经验, 关于沉降的理论也有了一定的发展, 但是目前的沉降控制一般分别集中在勘察设计、施工和使用阶段, 没有很好的将这三个阶段紧密地联结起来。下面分别对工程项目全寿命周期各阶段沉降控制要点及联系进行初步探讨。

2.1 勘察设计阶段的沉降控制。

2.1.1勘察阶段。勘察的成果是地基处理及基础方案选定的主要依据之一, 其工作质量直接影响到建筑物稳定和沉降计算的结果, 是沉降控制成功与否的关键因素之一。在进行软弱地基的勘察时, 应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况。勘察单位要加强多种勘探、测试手段, 不仅用单一的钻探方法, 而且应广泛地采用静力触探、十字剪板、旁压等原位测试仪具以及多种土工仪器进行原状土和扰动土的物理、力学等试验项目, 以便为设计提供可靠的地质资料和各种必需的土工试验数据。2.1.2设计阶段。设计时应根据勘察的结果, 考虑上部结构和地基的共同作用, 以及建筑物周围地形和已建建筑物分布情况, 对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合分析, 确定合理的建筑措施、结构措施, 并对地基的稳定和沉降进行理论计算, 根据工后沉降及差异沉降控制标准、投资、工期等, 选定合理的地基处理和基础方案。

2.2 施工阶段的沉降控制。

施工阶段是沉降控制的关键阶段, 设计对沉降控制目标的实现主要靠施工来完成, 实际工程中大约70%的建筑物沉降问题都是因为施工引起, 另外《建筑地基基础设计规范》 (GB 50007-2002) 第5.3.3条规定“对于低压缩性土, 建筑物在施工期间完成的沉降量一般为最终沉降量的50%~80%”。施工阶段应从如下几个方面采取措施控制建筑物工后沉降量。2.2.1施工组织与管理。施工是对设计意图的贯彻执行, 施工方案合理与否, 对基础沉降有很大影响。应该针对设计基础的型式和地基处理的方案, 制定合理的施工工艺和施工组织措施, 并在施工现场按有关规定要求, 做好取土、弃土、堆料及便道的平面布置, 安排好作业顺序及机械运行线路, 施工中不得随意更改, 保证现场施工作业的有序性。基础施工还应作好隐蔽工程记录和特殊处理记录。2.2.2施工的时间安排。一般来说只有在砂土中地基沉降是瞬时发生的, 沉降和时间关系不大, 而在除砂土之外的其它土中, 尤其是粘性土比例较大的土层中, 固结沉降是地基沉降的重要部分, 而固结沉降是随时间而持续发生的土体的变形累积。因此在这些土质条件下施工基础时, 应尽可能安排提前施工, 以增加地基固结的时间, 降低基础工后沉降量。2.2.3对软弱地基的处理。软土地基由于在荷载作用下的排水固结, 随着空隙水的逐步排出, 地基土的体积相应减小和压缩, 从而引起沉降, 若有偏压荷载, 还将使建筑物产生倾斜或侧移。未经处理的软土沉降量很大, 所以基础施工前必须对其进行处理。目前软土地基加固技术主要分为排水固结法和复合地基法两大类, 施工中采用何种方法须根据工程规模、施工场地、工期要求、基础结构型式等结合设计的要求合理选取。2.2.4对原状土体结构的保护。a.土方开挖时的保护。由于土具有可松性, 一旦被扰动, 土体体积变大, 以后即使加以夯实处理也不能恢复到原来的体积, 因此基坑开挖时, 应防止超挖并注意对坑底土的保护, 尽量减少基坑的暴露时间, 防止坑底土回弹扰动。已经扰动的土体部分应该予以挖除, 并回填砂土处理。b.降水时的保护。基坑抽水时, 应注意降水对地面沉降可能产生的不利影响, 特别应防止流土现象发生。可采用坑内降水、坑外回灌或采用能隔水的围护结构 (如水泥土搅拌桩) 等措施, 来减轻深基坑开挖对地表沉降的不良影响。c.沉桩时的保护。对软土基坑范围内或附近地带施工的桩基础工程来说, 如有锤击沉桩作业, 应在基坑工程开始前至少半个月, 先行完成桩基施工任务。若沉桩工作和基坑工程必须同时进行, 则应采取合理的沉桩路线、控制沉桩速率、预钻孔等方法来减轻沉桩对施工范围土层结构的影响。2.2.5施工监测。基础施工大都是隐蔽工程, 大部分地基处理方法的加固效果以及基础施工对沉降的控制效果并不是该工序施工结束后就能充分体现, 需一段时间后才能逐步显示其是否达到如期效果, 所以在施工中要进行基础沉降的观测, 根据观测的结果研究沉降随时间变化的规律, 对基础的工后沉降量作出预测, 其结果可用于使用阶段维护的标准。

2.3 使用阶段的沉降控制。

2.3.1监测。除了在施工期间实时监视建筑物的沉降情况外, 有些重要的建筑物在施工结束后的交付使用期间, 还要做很长时间的后期沉降观测。这是由于建筑物的沉降受到地基土体的性质、地下水的状况、建筑物的基础形式、上部结构形式、荷载的施加及分布状况等诸多因素的影响, 其理论计算是一个非常复杂的问题, 目前的沉降计算理论, 由于附加了很多的简化条件, 计算结果与实测资料往往有较大出入, 因此有必要进行连续系统的监测工作, 动态地对建筑物沉降情况进行监控。2.3.2处理。对监测数据进行分析, 对于影响正常使用的过大沉降或根据沉降趋势发展情况预计后期沉降将超过标准的, 应采取措施进行处理。目前国内对于建筑物沉降后期治理常用的方法有:隔断法、基础托换法、地基加固法、结构补强法等, 实践中应根据建筑物实际情况, 结合周边场地环境和地质水文条件分析沉降原因并选择合适的处理方案。

2.4 各阶段沉降控制的联系。

当前地基基础设计时对沉降的计算, 由于土质变化的复杂性, 采取原状土样的困难性, 边界条件及加荷情况有所差异等原因, 计算结果一般只能达到70~80%的保证率。而且在不同施工条件下对沉降影响的原因是多种多样的, 有许多不可预见的沉降问题。除设计和施工原因外, 其它如附近的道路、河流堤防、住宅进行填土, 地下水的开采等也有可能对沉降产生影响。另据有关单位对43起建筑物沉降问题的分析, 属于设计原因的占21%, 属于施工原因的占70%, 属于使用原因的占9%。因此应明确工程项目全寿命周期各阶段沉降控制工作的主要任务及联系 (图1) , 在勘察设计、施工和使用等各阶段对沉降进行综合控制。

从沉降动态控制原理图可以看出, 建筑沉降控制贯穿于建筑工程全寿命周期的各个阶段, 其中勘察设计阶段要对建筑基础与地基处理方案进行合理选择和设计, 并预测最终沉降量, 该阶段的设计意图对其他两个阶段起着指导作用, 是整个建筑沉降控制的前提, 必须保证勘察成果和设计方案的可靠性。而施工阶段在沉降控制中的主要任务是保证设计意图在工程上的实现, 并把实际施工中遇到的新问题、新情况及时向设计部门进行反馈, 在设计部门的指导下对原方案进行修正。使用阶段的沉降监测要依据勘察设计文件和施工记录进行, 对于已经超过要求的过大沉降或沉降趋势发展较快预计后期沉降将超过标准的, 应及时向设计单位和施工单位反馈信息, 分析原因并采取措施进行处理。只有认清三个阶段在建筑沉降控制中分别起的作用和联系, 才能在相应阶段采取合理措施, 实现建筑的最终沉降量控制目的。

3 结论

由于具体工程项目的复杂多变性, 引起建筑物沉降和不均匀沉降的原因是多方面的, 对建筑物沉降控制的研究并不能仅仅局限在工程的某一个阶段, 而应对各阶段沉降进行综合控制, 并在不断的工程实践中积累经验, 推动理论发展, 不断提高建筑物沉降控制的标准和可靠性。

参考文献

[1]黄玲, 曾浩.对施工引起地基不均匀沉降的分析及处理[J].有色冶金设计与研究, 2004 (1) .

[2]李海雯, 石林珂, 王俊梅, 李振兵.建筑物沉降观测资料的利用及后期沉降预测[J].创新科技, 20043) .

建筑物地基不均匀沉降的原因与防治 篇10

关键词:地基;不均匀沉降;防治

中图分类号:TU433文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)18-0096-02

建筑物一般都会产生一定的沉降,过大的不均匀沉降易使上部结构开裂与破坏,造成建筑物各处渗水、下水道堵塞不畅等,严重影响建筑物的使用。所以针对这一情况,进行深层次的分析及对相关防治措施做进一步的探究,是当前建筑业亟待解决的问题。

1建筑物地基不均匀沉降的原因分析

建筑物地基产生不均匀沉降主要是由于上部建筑结构荷载不均匀以及地基土质软弱等因素造成的,从而引起上部结构的过大变形、开裂、倾斜甚至破坏。究其根本原因主要有以下几点:

1.1地质勘察方面

地质钻探报告真实性如何,对多层住宅的沉降幅度关系重大。工程地质报告要正确反映土层性质、地下水和土工试验情况,并结合设计要求,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。如果地质报告不真实,就会给设计人员造成分析、判断的错误。以前在地质钻探中有的钻孔或深度不到位;有的抄袭相邻的地质报告;个别甚至出具假报告,不仅给建设单位造成重大经济损失,还带来巨大的安全隐患。

1.2设计方面

多层住宅单体太长的;平面图形复杂,或有层高高差及荷载显著不同的;地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同的,未在适应部位设置沉缝都会产生不均匀沉降。基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成下层开裂。设计马虎,计算不认真,甚至不作计算,照抄其他建筑物的基础和主体设计也会造成不均匀沉降。

1.3施工方面

没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围堆放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、断砖集中使用;拉结筋不按规定设置;墙体留槎违反规范要求等都会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。

1.4地质条件因素方面

(1)地壳浅部的地层、岩体、构造在其形成和存在的整个历史时期中,经受过各种复杂的地质作用,使其工程性质变得十分复杂,主要表现为地质体的不连续性、非均匀性和各向异性,不同的地质体其物理力学性质差别很大,压缩性和承载力相差悬殊,当其承载力、压缩性和稳定性不能满足拟建物设计要求时,便会产生不均匀沉降、滑动失稳。

(2)内力地质作用和外营力地质作用及人为破坏自然环境平衡而产生的不良地质作用和地质灾害,如:地震、岩溶、滑坡、泥石流、采空区的地表塌陷、深基坑开挖的次生效应,人工过量采水的地面沉降等,也是产生建筑物基础不均匀沉降、危及建筑物安全的重要因素。

2建筑物地基不均匀沉降防治措施

2.1从勘测报告入手,确保其真实性和可靠性

地质钻探报告是一门专门的科学,它是设计人员的主要设计依据,必须提高地质勘测人员的业务水平、政治素质和职业道德修养,加强责任感,这样才能使钻探报告具有真实性和可靠性。

2.2从设计入手,采取多方位措施,增强建筑物的基础刚度和整体刚度

2.2.1建筑措施

(1)建筑的平面形状应力求简单,规则整齐,尽量避免形状复杂,阴角太多;避免建筑物有显著的高差或荷载差异。在软土地区建筑物的裂缝事故,往往以有高度差异或荷载差异的建筑物为多见,尤其是高、低或轻、重单元连成一体未设置沉降缝时易发生。

(2)设置沉降缝。如果主控通信综合楼的长度较长,应考虑在适宜的部位设置沉降缝;对于平面图形复杂的、或有层高高差及荷载显著不同的,要在其转折处、层高高差处或荷载显著不同的部位设置沉降缝:在地基土的压缩性有显著不同处或在地基处理方法不同处设置沉降缝。比如,某变电站主控通信综合楼,主控楼采用框架结构,通信综合楼采用砖混结构,结构形式不同,层高也不同,沉降缝设在主控楼与通信综合楼之间。

(3)考虑相邻建筑物的影响。建筑物荷载不仅使建筑物地基土产生压缩变形,而且由于基底压力扩散的影响,在相邻范围内的土层,也将产生压缩变形,这种变形随着相邻建筑物距离的增加而逐渐减少,由于软弱地基的压缩性很高,当两建筑物之间距离较近时,常常造成邻近建筑的倾斜或损坏。所以应根据现场具体情况合理地确定建筑间距。

(4)设置圈粱。在建筑物的墙体设置钢筋馄凝土圈粱的主要作用是增强建筑物的整体性,在一定程度上能防止或减少裂缝的出现。

2.2.2地基和基础措施

多层住宅的地基基础设计必须以控制变形值为主,设计单位必须进行基础最终沉降量和偏心距离的验算。基础最终沉降量应当控制在《地基基础设计规范》(1999年修订版)规定的限值以内。在建筑物体形复杂、纵向刚度较差时,基础的最终沉降量必须在15 mm以内,偏心距应当控制在15‰以内。当天然地基不能满足建筑物沉降变形控制要求的,必须采取技术措施,一般可采用打预制钢筋砼短桩。同一建筑物尽量采用同一类型的基础并埋置于同一土层中。

2.2.3结构措施

控制建筑物的长高比。长高比是保证砖石承重结构建筑物刚度的主要因素。长高比大的建筑物,调整地基不均匀变形的能力就差,相反,如将建筑物长高比限制在一定范围内,它就具有较大的调整地基不均匀变形的能力。实践证明,建筑物的长高比控制在2.5~3之间时,可减少建筑物的相对弯曲,房屋不易出现裂缝。合理布置纵横墙。承重结构的墙身是房屋扭曲的主要受力构件,它具有调整地在不均匀变形的能力。纵、横墙的布置合理与否,对建筑物的整体刚度影响很大。为了保证建筑物的整体刚度,对于砖石承重结构的纵横墙应尽量贯通,横隔墙的间距不宜过大,一般不大于建筑物宽度的1.5倍为妥。

2.3从施工方面入手,切实提高建筑物的质量,确保基础刚度真实性

(1)在基础开挖时,不要扰动地基土,通常坑底保留200 mm左右的土。待垫层施工时,再人工挖除。如坑底土被扰动,应挖去,用砂、碎石回填夯实。要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。

(2)当建筑物存在有高、低和重轻不同部分时,应先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、轻部分,或先施工主体房屋,再施工附属房屋,能减少一部分沉降差;如高低层使用连接件时,应最后修建连接件,以调整部分沉降差异。荷载大的建筑物(如料仓、油罐、水塔等),在施工前,有条件时可先堆载顶压;在使用期间,应控制加载速率和加载范围,避免量大、迅速和集中堆载。

(3)在已建成的小轻型建筑物周围,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆载引起建筑物产生不均匀沉降。

(4)由于地基分布的复杂性和勘探点的有限性,应认真重视基础验槽,尽可能在基础施工前,发现并根除地基土会产生不均匀沉降的隐患,弥补工程勘探工作的不足。

(5)保证施工质量。对于常用的砖砌体结构,必须根据施工要求严格施工。

2.4从沉降检测入手,为增强建筑物稳定性提供重要依据

对于比较重要的建筑物和建在软弱地基上的建筑物应进行沉降观测。施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和观测点。如民用建筑每建完一层(包括地下部分)应观测一次;工业建筑按不同荷载阶段分次观测:施工期间观测不少于4次;建筑物竣工后,第一年观测不少于3~6次,第二年不少于2次,以后每年1次,直至下沉稳定为止。

总之,地基产生不均匀沉降的原因是多方面的,带给建筑物的影响较大,对建筑物的破坏是难以修复的。但是能在勘测、设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地预防和控制不均匀沉降的产生。

Cause Uneven Settlement of Foundation Building and Prevention

Lin Jun

Abstract: How to solve the uneven settlement of foundation on the upper structure of the large deformation, cracks, tilting or other adverse impacts of the collapse of the analysis, put forward the reasons outlined and related control measures.

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