高層建築物沉降監測方案與例項分析

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建築物沉降監測方案設計時,應明確作業依據、點位佈設和精度要求、測繪週期與資料處理方法等,以維持沉降監測資料的精度,下面是小編蒐集整理的一篇探究高層建築物沉降監測方案的論文範文,歡迎閱讀檢視。

高層建築物沉降監測方案與例項分析

當前城市土地日益稀缺,從提高容積率的角度,高層建築物不斷湧現,而高層建築物在施工、裝修與竣工期的穩定性,關係到工程的生產安全,為及時發現建築結構不均勻沉降問題,必須加強高層建築物的週期性沉降監測工作,分析與預測建築物的沉降變化規律,對工程建設具有重要參考價值。

1沉降監測概述

高層建築物沉降監測,即為首先在建築物四角、拐點、中點等特徵位置佈設沉降監測點,然後以高等級水準觀測的形式,根據技術設計和施工要求,進行定期與非定期的監測點高程重複式採集,計算每週期間的沉降變化量,進而判斷建築物基礎的沉降與地面荷載間的關係,科學反饋監測物件的安全狀況。

現以某住宅小區建設期間的高層建築沉降監測為例,闡述建築物沉降監測的佈設方法、施測週期與資料分析處理。該住宅小區位於市區繁華地段,共有8棟高層建築,其中1-4#為26F、4-8#為24F,主體為鋼混框架結構,基礎型別為筏板基礎,自2013年4月至10月期間,為建築物澆築至封頂期,現以該時期的監測資料為基礎,進行相應的階段性資料分析。

2高層建築物沉降監測方案

建築物沉降監測方案設計時,應明確作業依據、點位佈設和精度要求、測繪週期與資料處理方法等,以維持沉降監測資料的精度。

(1)沉降觀測作業依據。本工程測繪作業中主要執行下列現行的規範規程:GB12897-2006《國家一、二等水準測量規範》、JGJ8-2007《建築變形測量規範》、GB50026-2007《工程測量規範》、甲方和設計方提供的有關技術要求。

(2)基準點及沉降觀測點點位佈設與精度要求。沉降監測的點位佈設包含基準點與監測點兩部分,在遠離工程現場的穩固地區埋設3個以上的基準點,作為工程水準測量的控制點,構成閉合水準環路;監測點的佈設,則在建築物四角、沉降縫、後澆帶等特徵位置佈設,點位應易於保護,施測時按照二等水準要求測量。

(3)觀測週期與觀測技術要求。根據相關規範的要求,基準點複測週期為半年,考慮複測工程量較小,本工程擬以3個月為週期複測;監測點的測繪週期隨施工階段的不同有所差異,主體澆築施工期間每3層1期,封頂後裝飾期間隔3月1期,竣工交付後間隔6個月1期,直至沉降穩定為止;遇到停工或點位異變情況,及時加測相關資料。測量時需要嚴格執行GB12897-2006《國家一、二等水準測量規範》、JGJ8-2007《建築變形測量規範》的相關要求。

(4)資料處理要求。每期測量完成後及時將觀測資料傳輸並備份,並按照規定及時處理資料,發現沉降異常分析原因並通知施工方、監理方及甲方。平差時採用COSA進行高程網一維平差,資料彙總以Excel表格形式為主。

3工程案例分析

現以該工程6#樓為研究物件,以澆築與封頂期的9期沉降監測為例,分析其資料採集方式,探究資料處理方法,並有針對性的分析沉降原因。該棟建築共24層,主體造型相對簡單,共計佈設6個沉降點,分別佈設在建築物四角和南北兩側的中間位置。基準點與沉降點資料採集時,採用TrimbleDini03自動安平精密電子水準儀配以LD-2型條形碼銦鋼水準尺,按照二等水準的原則進行測繪作業;沉降基準網點經6月15日、9月10日複測,點位最大變化量為0.17mm,相對穩固,可以視為沉降觀測基準點無變化。

按照技術設計要求進行沉降觀測工作,將週期性採集的沉降監測資料,經COSA系統平差之後,匯入Excel表格,進行統計分析,因工程所在地為軟土地區,施工中沉降總量相對明顯。以時間作為橫軸、以沉降總量作為縱軸,建立沉降總量-時間曲線圖,可以直觀的表現各個沉降觀測點的沉降變形情況,對於發現異常沉降點位、分析施工中的變形特徵具有重要意義,本工程中6#樓的沉降總量-時間曲線圖,如圖1所示:

以每期週期性沉降的差值為分子,以週期間的日期數為分母,求取沉降速率變換曲線,可客觀反映樓體在各時期的沉降變化狀態。自2013年4月8日起至10月17日的9期沉降監測資料發現,建築物施工期間的沉降大致分3個階段,現以A03點為例,進行分析。第一階段,初期隨建築物層高增加,地表負重荷載的迅速增加,建築物監測點在一段時間內,沉降速率呈現略微加快的趨勢,由0.06mm/d變化至0.12mm/d附近,此後隨土體壓縮程度的'增加,底部基礎抗壓性的增強,樓體沉降速率又緩慢減小至0.05mm/d附近,但同一樓體的各沉降監測點沉降均勻,屬施工期間的正常沉降;第二階段,隨施工進行,隨樓層不斷增高,當混凝土加氣塊填充後,樓體沉降速率略微增大至0.07mm/d,通過監測發現,樓體沉降點沉降較為均勻;第三階段,樓體主封頂及混凝土加氣塊填充完成後,樓體沉降速率隨時間延續呈現減小的趨勢,而且沉降平緩,速率維持在0.01mm/d-0.04mm/d之間,按照JGJ8-2007《建築變形測量規範》對高層建築物沉降速率的要求,該樓體建築物正處於緩慢沉降並趨於穩定的良性狀態,但伴隨裝飾期與竣工使用期間的荷載增加,必須加強後期沉降的持續監測工作,一般竣工後半年無明顯沉降,可視為沉降穩定,並停止沉降觀測工作。

4結語

在高層建築物沉降監測中,為保證資料的精度與可靠性,要按照相對固定的施測原則,維持週期性資料間的精度統一,固定主測人員、固定儀器裝置、固定觀測路線,即“三定”原則,同時要注意施測時的前後視距基本相等,減小球氣折光差與i角偏差的影響,避免施工震動對沉降觀測的影響等;在資料分析處理方面,充分利用沉降結果表、沉降量-時間曲線圖、沉降量三維模型來反映沉降情況,也可融入灰色系統理論模型、雙曲線模型、神經網路模型等進行沉降量預測,科學指導建築物的工程施工,確保安全。

參考文獻

[1]韓正,杜海霞,龍飛,等。高層建築沉降觀測及其資料分析[J].城市勘測,2009(1):108-110.

[2]馮雲德。建築物沉降觀測技術方法探討[J].北京測繪,2009(4):88-90.