浅谈建筑物沉降观测测点布置、数据整理及注意事项

gczljc · 发表于 2012-3-22 08:52:56

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在工业与民用建筑中，为了掌握建筑物的沉降情况，及时发现对建筑物不利的下沉现象，以便采取措施，保证建筑物安全使用，同时也为今后合理设计提供资料，因此，在建筑物施工过程中和投产使用后，必须进行沉降观测。
下列建筑物和构筑物应进行系统的沉降观测：地基基础设计等级为甲级的建筑、复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑、加层、扩建建筑、受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑；需要积累经验或进行设计反分析的建筑。在建筑物的沉降观测工作中应注意以下事项：
一、观测点的布置
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，这与建筑物的大小、荷重、基础形式和地质条件等有关。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。
二、观测方法
1、水准点的布设
建筑物的沉降观测是依据埋设在建筑物附近的水准点进行的，为了相互校核并防止由于某个水准点的高程变动造成误差，一般至少埋设三个水准点。它们埋在建筑物、构筑物基础压力影响范围以外；锻锤、轧钢机、铁路、公路等震动影响范围以外；离开地下管道至少5m；埋设深度至少要在冰冻线及地下水位变化范围以下0.5m。水准点离开观测点不要太远（不应大于100m），以便提高沉降观测的精度。
2、观测时间
一般在增加较大荷重之后（如浇灌基础，回填土，安装柱子和厂房屋架，砌筑砖墙，设备安装，设备运转，烟囱高度每增加15m左右等）要进行沉降观测。施工中，如果中途停工时间较长，应在停工时和复工前进行观测。当基础附近地面荷重突然增加，周围大量积水暴雨及地震后，或周围大量挖方等，均应观测。竣工后要按沉降量的大小，定期进行观测。开始可隔1—2个月观测一次，以每次沉降量在5—10mm以内为限度，否则要增加观测次数。以后，随着沉降量的减小，可逐渐延长观测周期，直到沉降稳定为止。
3、精度选择
同一测区或同一建筑物随着沉降量和沉降速度的变化，原则上可以采取不同的沉降观测等级和精度，因为有的工程由于沉降观测初期沉降量较大或非常明显，采用较高精度不仅费时、费工造成浪费，而且也无必要。而在观测后期或经过治理以后沉降量较小，采用较低精度观测则不能正确反映其沉降量。同一测区也有沉降量大的区域和小的区域，采用不同的观测等级和精度较为经济，也符合要求。但一般情况下，如果变形量差别不是很大，还是采用同一种观测精度较为方便。
4、沉降观测
沉降观测实质上是根据水准点用精密水准仪定期进行水准测量，测出建筑物上观测点的高程，从而计算其下沉量。
水准点是测量观测点沉降量的高程控制点，应经常检测水准点高程有无变动。测定时一般应用S1级水准仪往返观测。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。
5、预警处理
当建筑观测过程中发生下列情况之一时，必须立即报告委托方，同时应及时增加观测次数或调整观测方案。变形量或变形速率出现异常变化，变形量达到或超出预警值，预警值一般取允许变形值的60%。周边或开挖面出现塌陷、滑坡，建筑本身、周边建筑及地表出现异常，由于地震、暴雨、冻融等自然灾害引起的其他变形异常情况。
三、成果整理
沉降观测应有专用的外业手簿，手簿内容应完整齐全，平面差计算过程及成果图表各种检验分析资料完整清晰，使用的图表符号应规格统一，注记清楚。并需将建筑物、构筑物施工情况详细注明，随时整理，其主要内容包括：项目慨况；作业过程及技术方法；建筑物平面图及观测点布置图；基础的长度、宽度与高度、挖槽或钻孔后发现的地质土壤及地下水情况；变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的情况，建筑物观测点周围工程施工及环境变化的情况；施工过程中荷重增加情况、建筑物观测点周围重型材料及设备堆放情况；施测时所引用的水位点号码、位置、高程及其有无变动的情况；成果精度统计及质量检验结果；暴雨日期及积水的情况，裂缝出现日期，裂缝开裂长度、深度、宽度的尺寸和位置示意图等等。如中间停止施工，还应将停工日期及停工期间现场情况加以说明。最后要对变形分析形成基本结论与建议，并提交成果清单并附图附表。
根据建筑变形测量任务委托方的要求，可按周期或变形发展情况提交阶段性成果，其中包括本次或前1~2次观测结果、与前一次观测间的变形量、本次观测后的累计变形量、简要说明及分析建议等。当建筑变形测量任务全部完成后或委托方需要时，应提交综合成果，其中包括：技术设计书或施测方案、变形测量工程的平面位置图、基准点与观测点分布平面图、标石标志规格及埋设图、仪器检验与校正资料、平差计算、成果质量评定资料及成果表、反映变形过程的图表、技术报告书。
四、沉降观测的注意事项
1、在施工期间，经常遇到的是沉降观测点被毁，为此一方面可以适当地加密沉降观测点，对重要的位置如建筑物的四角可布置双点。另一方面观测人员应经常注意观测点变动情况，如有损坏应及时设置新的观测点。
2、建筑物的沉降量应随着荷重的加大及时间的延长而增加，但有时却出现回升现象，这时需要具体分析回升现象的原因。
3、对于深基础或高层、超高层建筑，基础的荷载不可漏测，观测点需从底板开始布设并观测。根据设计资料，如仅在建筑底层布设观测点，将漏掉大约三层楼的荷载，从而影响变形的整体分析，因此，对这类建筑的沉降观测，应从基础施工时就开始，以获取基础和上部结构的沉降量。
4、建筑物的沉降观测是一项长期的系统观测工作，为了保证获得资料的正确性，应尽可能地固定观测人员，固定所用的水准仪和水准尺，按规定日期、方式及路线从固定的水准点出发进行观测。