現(xiàn)行建筑施工規(guī)范規(guī)定,建(構(gòu))筑物,生產(chǎn)設(shè)施,動力設(shè)備基礎(chǔ),深基坑工程,橋梁,滑坡等變形監(jiān)測均要進(jìn)行沉降觀測,目的是為了掌握以上建(構(gòu))筑物在修建和竣工后的變形情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)的不均勻沉降,避免造成建(構(gòu))筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫,保證建(構(gòu))筑物的正常使用壽命及安全,其沉降觀測記錄及結(jié)論也常被做為主體、竣工驗(yàn)收的重要內(nèi)容之一。高層建筑因其施工周期長、地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜、施工荷載大,為能及時(shí)掌握沉降及變形情況,科學(xué)分析施工質(zhì)量,施工沉降觀測更顯得十分必要及重要;本人根據(jù)某高層民用建筑施工中沉降觀測的應(yīng)用,總結(jié)了該工程施工期間沉降觀測的方法,供參考:
1.工程概括簡介:該樓為十六層全現(xiàn)澆框剪結(jié)構(gòu),平面呈一字型,建筑面積19300平方米,軸線長度×寬度為42m×28m,建筑總高53.4米,設(shè)地下車庫,高度4.5米,首層及二層為商業(yè)用房,高度4.2米,標(biāo)準(zhǔn)層為住宅,層高3.0米;地下8m深度范圍內(nèi)為粉質(zhì)砂層,經(jīng)換填3m厚砂加石墊層,基礎(chǔ)型式為梁板式筏形基礎(chǔ),樓梯間、電梯間、外墻局部為剪力墻,室內(nèi)隔墻均為填充墻。
2.沉降觀測的實(shí)施方法:
2.1沉降觀測的主要內(nèi)容:
確定觀測精度—建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)—埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)及沉降觀測點(diǎn)—按照一定的觀測周期觀測—確定觀測點(diǎn)下沉值—編制成果表和繪制沉降曲線—提出沉降觀測報(bào)告。
2.2沉降觀測的詳細(xì)步驟:
2.2.1確定觀測精度:
根據(jù)本樓的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及樓層數(shù)、結(jié)構(gòu)型式,擬定沉降觀測精度為二級,觀測點(diǎn)測站高差中誤差+0.5mm, 往返閉合差:H=a—b≤1.0√n(n表示測站數(shù)),兩次后視讀數(shù)之差≤+1.0mm,前后視距≤30m,前后視距差≤1m,沉降觀測點(diǎn)相對于后視點(diǎn)的高差≤1.0m. 觀測時(shí)采用ds1級水準(zhǔn)儀,銦合金水準(zhǔn)尺;
2.2.2建立水準(zhǔn)觀測控制網(wǎng):
由建設(shè)單位或城建規(guī)劃部門提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)或高程點(diǎn),建立現(xiàn)場水準(zhǔn)控制網(wǎng),根據(jù)現(xiàn)場地形特點(diǎn),共設(shè)置3個基準(zhǔn)觀測點(diǎn),設(shè)置位置參考以下幾點(diǎn):(1)點(diǎn)位設(shè)在基礎(chǔ)開挖、施工道路、地下管線及震動區(qū)以外;(2)做到在現(xiàn)場范圍內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個基準(zhǔn)點(diǎn),并且由基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形,便于校核。(3)相互距離不大于50米;(4)采用混凝土淺埋式基準(zhǔn)點(diǎn),埋深1.5米,坑底土夯實(shí)后澆筑混凝土,高度1.2米,寬度0.8米,上部砌磚保護(hù)井并加砼井蓋。(見圖1)

2.2.3設(shè)置固定沉降觀測點(diǎn),建立固定的觀測路線:
沉降觀測點(diǎn)在基礎(chǔ)±0.00完成后開始設(shè)置,點(diǎn)位設(shè)置按以下原則綜合考慮確定:(1)外柱縱橫軸線每隔15-20米設(shè)置一個點(diǎn),并盡量保持對稱;(2)建筑物四角及大轉(zhuǎn)角處設(shè)置一點(diǎn);(3)后澆帶兩側(cè)設(shè)置一點(diǎn);(4)樓梯間或電梯間剪力墻設(shè)置一點(diǎn),現(xiàn)場共設(shè)置6個點(diǎn)。
采用預(yù)埋套筒可抽拔式沉降觀測點(diǎn),在首層外柱綁扎完箍筋支設(shè)模板前,將鋼套筒焊接固定于柱筋上,高度在柱+500處,并做相應(yīng)標(biāo)記,柱模拆除砼強(qiáng)度達(dá)1.2N/mm
2后即可觀測,使用時(shí)將活動觀測點(diǎn)抽出,觀測完畢后再插入套筒中?,F(xiàn)場在該部位涂刷醒目標(biāo)志,防止人為碰撞、損毀;每個觀測點(diǎn)按順序編號,繪制工程平面圖及基準(zhǔn)點(diǎn)、觀測點(diǎn)位置平面圖,建立固定觀測路線,在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)做標(biāo)記(樁),明確觀測人員職責(zé)并固定分工,保證每次觀測均沿統(tǒng)一路線、統(tǒng)一觀測方式進(jìn)行,盡量減小觀測系統(tǒng)誤差。
2.2.4沉降觀測:
根據(jù)規(guī)范要求的觀測周期,考慮結(jié)構(gòu)層的施工進(jìn)度,定為每施工一層就觀測一次,直至主體結(jié)構(gòu)封頂;裝修階段按90d觀測一次,竣工后半年觀測一次;首次觀測在觀測點(diǎn)設(shè)置完畢后及時(shí)進(jìn)行,對首次觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)、沉降點(diǎn)高程做詳細(xì)記錄;觀測中,觀測點(diǎn)與沉降點(diǎn)距離不大于30米,同期觀測兩次,通過平差計(jì)算求得各點(diǎn)高程,兩次觀測同一沉降點(diǎn)高程相差不大于0.5mm,取其平均值作為沉降點(diǎn)的初始高程,每次觀測前水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺均進(jìn)行校正。
2.2.5 確定沉降量:
每次觀測完畢后將觀測原始記錄整理檢查無誤后,進(jìn)行平差計(jì)算,求出各次觀測點(diǎn)的高程值,從而確定沉降量。計(jì)算方法:(1)某個觀測點(diǎn)的每周期觀測沉降量:Cn=Hi—Hi-1
n—表示某個觀測點(diǎn),i—表示觀測周期數(shù)(i=1、2、3…9),Hi—表示觀測點(diǎn)高程。
(2)累計(jì)沉降量:△C=∑Cn
原則上,應(yīng)每次觀測后計(jì)算沉降量,發(fā)現(xiàn)沉降數(shù)值突然過大,應(yīng)及時(shí)報(bào)告現(xiàn)場監(jiān)理,建設(shè)單位,通知設(shè)計(jì)、地勘部門進(jìn)行驗(yàn)算。
2.2.6統(tǒng)計(jì)匯總,繪制沉降曲線
(1)根據(jù)各觀測周期、平差計(jì)算的沉降量,進(jìn)行匯總,并以表格的形式記錄下來,以便于數(shù)據(jù)分析。(見表1)
沉降觀測記錄表 |
工程名稱:某高層商住樓 |
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表一 |
觀測次數(shù) |
各觀測點(diǎn)的沉降情況 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
高程(m) |
本次下沉(mm) |
累計(jì)下沉(mm) |
施工 情況 |
1 |
512.301 |
±0 |
0 |
512.305 |
±0 |
0 |
512.3 |
±0 |
0 |
512.306 |
±0 |
0 |
512.31 |
±0 |
0 |
512.307 |
±0 |
0 |
1層 |
2 |
|
-0.5 |
-0.5 |
|
-1 |
-1 |
|
-0.5 |
-0.5 |
|
-0.5 |
-0.5 |
|
-0.5 |
-0.5 |
|
-0.5 |
-0.5 |
2層 |
3 |
|
-1 |
-1.5 |
|
-1 |
-2 |
|
-1 |
-1.5 |
|
-1 |
-1.5 |
|
-1 |
-1.5 |
|
-1 |
-1.5 |
3層 |
4 |
|
-1 |
-2.5 |
|
-1 |
-3 |
|
-1 |
-2.5 |
|
-1 |
-2.5 |
|
-1 |
-2.5 |
|
-1 |
-2.5 |
4層 |
5 |
|
-1 |
-3.5 |
|
-1 |
-4 |
|
-1 |
-3.5 |
|
-1 |
-3.5 |
|
-1 |
-3.5 |
|
-1 |
-3.5 |
5層 |
6 |
|
-1.5 |
-4 |
|
-1.5 |
-4.5 |
|
-1.5 |
-4.5 |
|
-1.5 |
-4.5 |
|
-1.5 |
-4.5 |
|
-1.5 |
-5 |
6層 |
7 |
|
-2 |
-6 |
|
-1 |
-5.5 |
|
-1 |
-5.5 |
|
-1.5 |
-6 |
|
-1.5 |
-6 |
|
-1.5 |
-6.5 |
7層 |
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|
|
|
|
|
|
|
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23 |
215.279 |
-0.2 |
-21.5 |
215.278 |
-0.2 |
-27.1 |
512.27 |
-0.3 |
-29.6 |
512.281 |
-0.3 |
-25.5 |
512.28 |
-0.2 |
-30 |
512.285 |
-0.2 |
-22.5 |
|
(2)繪制各觀測點(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)上半部為樓層數(shù)(荷載值),下半部為各沉降觀測周期的沉降量,將統(tǒng)計(jì)表中各觀測點(diǎn)對應(yīng)的觀測周期測得的沉降量畫于坐標(biāo)中,并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中,連線,就得到對應(yīng)于荷載值的沉降曲線。
(3)沉降觀測成果分析
根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖,可以預(yù)測建筑物的沉降趨勢,將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋,正確地指導(dǎo)施工。利用沉降觀測結(jié)果,校核建(構(gòu))筑物沉降量是否滿足有關(guān)要求:
建(構(gòu))筑物沉降速率 V=C/t (C-總沉降量,t-工期),若V值≤0.02~0.04mm/d,沉降均勻,正常。若V值 ≥ 0.02~0.04mm/d,沉降不均勻。還可利用沉降曲線計(jì)算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度:α=(S
A-S
B)/L S
A、S
B—傾斜方向上A、B兩點(diǎn)的沉降量(mm);L—A、B兩點(diǎn)間的距離。根據(jù)表1各沉降點(diǎn)沉降值分析,該建筑物少量下沉,基礎(chǔ)沒有傾斜。
2.2.7編寫階段性的沉降觀測評估報(bào)告:對沉降觀測的成果分析后,寫出階段性的沉降觀測評估報(bào)告,報(bào)建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、地勘部門審核,并做為施工控制資料參與質(zhì)量驗(yàn)收評定。
參考文獻(xiàn):
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[5] 工程測量規(guī)范(GB50026-2007)
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