建筑施工中沉降观测技术的应用研究
2022-06-09
【摘要】建筑施工中，沉降观测技术能够保证建筑物的使用寿命更长，安全性更高。本文讲述了沉降观测技术的应用程序与步骤，并对使用该技术的过程中应注意的一些问题进行了阐述和说明。
【关键词】建筑施工；沉降观测技术；程序步骤；注意事项
1.前言
在建筑工作中测量建筑物沉降数据并对此加以监控是十分有必要的，因为通过测量后，不仅能够为后续勘察设计与施工工作提供沉降参数与可靠资料，还能保证建筑物的安全，提升建筑物的使用寿命。尤其是对高层建筑来说，更应该注重沉降观测过程。应用该技术时，应按照一定的程序与步骤进行，并且还要遵守一系列的注意事项，本文将对此进行逐一说明。
2.沉降观测的程序与步骤
2.1根据一定标准建立水准控制网
水准控制网是根据水准控制点或是城市精密导线点来设置和建立的，其中还要考虑到工程特点及布局，现场环境条件等因素的影响。一般来说有三点基本要求。首先，建筑物旁需要布置至少三个水准点，彼此间的距离不应超过100米。其次，要保证场区内架设仪器时，可在任何地方后视到2个水准点，各水准点可以构成闭合的图形，方便闭合检校。最后，每个水准点的位置应在振动区、地面沉降和建筑物开挖范围外，且埋深应大于1.5米。
2.2沉降观测点的设置原则
沉降观测点应尽量设置在便于观测且能反映出沉静特征的位置，这样才能更好地反映建筑物沉降的具体情况。并且，观测点需要符合施工阶段的不同观测要求，尤其要保证装修及装饰阶段柱饰面或是墙的施工不能给观测点来带掩盖或破坏。一般来说，应按照设计的具体要求布置观测点。在设计没有要求的情况下，可以布置在符合如下条件的位置：首先，建筑物大转角、四角和沿外墙位置，每隔十至十五米或是每二到三根结构柱要布置一个观测点。其次，新旧建筑物、高低层的建筑以及纵横墙等一些交接位置的两侧也要布置观测点。第三，建筑物的沉降缝两侧，基础埋深间差距比较大的地方，以及天然地基和人工地基的交接处或不同结构分界位置可布置观测点。最后，在宽度大于等于十五米，或是小于十五米但地形复杂的位置与建筑，应在其内墙和承重柱上设置观测点。
2.3观测的次数要求
观测次数方面，建筑施工的结构层增加一到两层时，需要多观测一次，如果建筑物是均匀升高的，那么观测次数最少应为四次，分别是荷载增加了四分之一，二分之一，四分之三和百分之百的时刻，施工全过程中，观测次数最少为五次。此外，雨后及冬期后，需要进行补充观测。施工停工时，停工与复工时要各测一次。工程竣工后的第一年，要观测三至四次，第二年观测两至三次，第三年观测一次，直至数据稳定不再变化。
2.4沉降量的计算
在将每次观测记录进行整理，并检查没有错误后，要实施平差计算，算出每次不同观测点高程值，进而确定沉降量。其次，还要根据观测周期的沉降量，列出一个统计表，以便进行汇总工作。通过对观测点下沉曲线的绘制，可以帮助人们预测出建筑物沉降趋势，并将沉降情况及时通知相关的主管部门，以便保证建筑物安全，并正确地进行施工指导。
2.5分析沉降观测结果
分析沉降结果时，首先涉及到对沉降稳定性的判断。沉降是不是稳定的判断依据主要是沉降量和时间的关系曲线。对于一些重点工程，如果最后的三个观测周期内，每周的沉降量小于等于二倍根号二的测量误差，就可以判断建筑物的沉降进入了稳定阶段。一般来说，如果被观测的建筑物其沉降速度在0.04mm/d以下，也可以判断建筑物进入了稳定阶段。
其次，还要涉及到沉降均匀性的判断。判断时需要与《建筑地基基础设计规范》中规定的地基变形允许值进行比较。超过了允许值，沉降就是不均匀的，建筑物就存在一定的危险性，没有超过允许值，沉降基本上可以判断为比较均匀。一般来说，建筑物由于上部结构与基础的刚度大，需要控制的主要问题多为整体倾斜问题，尤其要注意横向倾斜的问题。箱型和筏板基础是整体基础，基础倾斜方向上，两个端点间沉降差与距离间的比值是整体倾斜控制中的主要使用数据。当比值比整体倾斜的比值小时，可以判断为合格。
3.观测过程中应注意的几个方面
3.1及时对设备和仪器进行校正
沉降观测对于观测数据的精确度要求比较高。为了能够准确反映建筑物沉降情况，需要用精密水准仪和受温差及环境变化因素影响较小的高精水准尺进行判断。一般规定测量的误差应小于变形值的1／10～1／20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铝合金水准尺【1】。第一次观测以前，需要对所有仪器的不同指标进行精确的检测和校正，如有必要，需要计量单位来进行鉴定。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪【2】。并且，每个仪器在连续三至六个月的使用以后，需要进行重新的精确校正。
【关键词】建筑施工；沉降观测技术；程序步骤；注意事项
1.前言
在建筑工作中测量建筑物沉降数据并对此加以监控是十分有必要的，因为通过测量后，不仅能够为后续勘察设计与施工工作提供沉降参数与可靠资料，还能保证建筑物的安全，提升建筑物的使用寿命。尤其是对高层建筑来说，更应该注重沉降观测过程。应用该技术时，应按照一定的程序与步骤进行，并且还要遵守一系列的注意事项，本文将对此进行逐一说明。
2.沉降观测的程序与步骤
2.1根据一定标准建立水准控制网
水准控制网是根据水准控制点或是城市精密导线点来设置和建立的，其中还要考虑到工程特点及布局，现场环境条件等因素的影响。一般来说有三点基本要求。首先，建筑物旁需要布置至少三个水准点，彼此间的距离不应超过100米。其次，要保证场区内架设仪器时，可在任何地方后视到2个水准点，各水准点可以构成闭合的图形，方便闭合检校。最后，每个水准点的位置应在振动区、地面沉降和建筑物开挖范围外，且埋深应大于1.5米。
2.2沉降观测点的设置原则
沉降观测点应尽量设置在便于观测且能反映出沉静特征的位置，这样才能更好地反映建筑物沉降的具体情况。并且，观测点需要符合施工阶段的不同观测要求，尤其要保证装修及装饰阶段柱饰面或是墙的施工不能给观测点来带掩盖或破坏。一般来说，应按照设计的具体要求布置观测点。在设计没有要求的情况下，可以布置在符合如下条件的位置：首先，建筑物大转角、四角和沿外墙位置，每隔十至十五米或是每二到三根结构柱要布置一个观测点。其次，新旧建筑物、高低层的建筑以及纵横墙等一些交接位置的两侧也要布置观测点。第三，建筑物的沉降缝两侧，基础埋深间差距比较大的地方，以及天然地基和人工地基的交接处或不同结构分界位置可布置观测点。最后，在宽度大于等于十五米，或是小于十五米但地形复杂的位置与建筑，应在其内墙和承重柱上设置观测点。
2.3观测的次数要求
观测次数方面，建筑施工的结构层增加一到两层时，需要多观测一次，如果建筑物是均匀升高的，那么观测次数最少应为四次，分别是荷载增加了四分之一，二分之一，四分之三和百分之百的时刻，施工全过程中，观测次数最少为五次。此外，雨后及冬期后，需要进行补充观测。施工停工时，停工与复工时要各测一次。工程竣工后的第一年，要观测三至四次，第二年观测两至三次，第三年观测一次，直至数据稳定不再变化。
2.4沉降量的计算
在将每次观测记录进行整理，并检查没有错误后，要实施平差计算，算出每次不同观测点高程值，进而确定沉降量。其次，还要根据观测周期的沉降量，列出一个统计表，以便进行汇总工作。通过对观测点下沉曲线的绘制，可以帮助人们预测出建筑物沉降趋势，并将沉降情况及时通知相关的主管部门，以便保证建筑物安全，并正确地进行施工指导。
2.5分析沉降观测结果
分析沉降结果时，首先涉及到对沉降稳定性的判断。沉降是不是稳定的判断依据主要是沉降量和时间的关系曲线。对于一些重点工程，如果最后的三个观测周期内，每周的沉降量小于等于二倍根号二的测量误差，就可以判断建筑物的沉降进入了稳定阶段。一般来说，如果被观测的建筑物其沉降速度在0.04mm/d以下，也可以判断建筑物进入了稳定阶段。
其次，还要涉及到沉降均匀性的判断。判断时需要与《建筑地基基础设计规范》中规定的地基变形允许值进行比较。超过了允许值，沉降就是不均匀的，建筑物就存在一定的危险性，没有超过允许值，沉降基本上可以判断为比较均匀。一般来说，建筑物由于上部结构与基础的刚度大，需要控制的主要问题多为整体倾斜问题，尤其要注意横向倾斜的问题。箱型和筏板基础是整体基础，基础倾斜方向上，两个端点间沉降差与距离间的比值是整体倾斜控制中的主要使用数据。当比值比整体倾斜的比值小时，可以判断为合格。
3.观测过程中应注意的几个方面
3.1及时对设备和仪器进行校正
沉降观测对于观测数据的精确度要求比较高。为了能够准确反映建筑物沉降情况，需要用精密水准仪和受温差及环境变化因素影响较小的高精水准尺进行判断。一般规定测量的误差应小于变形值的1／10～1／20，为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级)，水准尺也应使用受环境及温差变化影响小的高精度铝合金水准尺【1】。第一次观测以前，需要对所有仪器的不同指标进行精确的检测和校正，如有必要，需要计量单位来进行鉴定。首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪【2】。并且，每个仪器在连续三至六个月的使用以后，需要进行重新的精确校正。