摘要:隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國各大城市的高層建筑也越來越多,由于高層建筑沉降測量具有一定的特殊性,并且為了保證高層建筑的安全建設(shè)以及完工后的安全使用,本文針對高層建筑的沉降測量技術(shù)做了一定的分析,指出了高層建筑沉降測量的工作要點。
關(guān)鍵字:高層建筑;沉降測量;應(yīng)用
在高層建筑的建設(shè)過程中,隨著工程不斷進行,建筑體載荷也在不斷的增加,導(dǎo)致建筑體普遍存在沉降現(xiàn)象。當(dāng)工程結(jié)束之后,沉降量也會慢慢的趨于穩(wěn)定。為了保證高層建筑的安全建設(shè)與后期的安全使用,在施工過程中就必須對沉降量進行觀測,以此來反映建筑物的變形情況。
1.高層建筑物沉降原因介紹
由于土地地質(zhì)原因以及建筑物施工過程中載荷的不斷增加都會引起建筑物的不均勻沉降發(fā)生。為了避免由于沉降而導(dǎo)致建筑物大面積的損毀與變形,必須在施工過程中采取有效的措施加以應(yīng)對。通過對目前的建筑物沉降研究分析,導(dǎo)致建筑物沉降的原因主要有以下幾個方面:
1.1地基土本身的不均勻
由于建筑物實際建設(shè)用地并不是單一勻質(zhì)的地基土,而在前期設(shè)計階段,往往會對其進行單一勻質(zhì)化的假定,這樣一來,設(shè)計與實際之間就具有一定的誤差。所以,實際中建筑物并不能像設(shè)計中計算的一樣完全均勻沉降。
1.2建設(shè)過程中出現(xiàn)問題
因為前期勘探過程中,未能發(fā)現(xiàn)地下不良的地質(zhì)情況或者沒有針對這些不良地質(zhì)情況采取有效措施,還可能因為在地基建設(shè)過程中施工不當(dāng)?shù)仍颍伎赡茉斐傻鼗l(fā)生不均勻沉降。
1.3建成后使用過程中的意外因素
建筑物建設(shè)完成后,因為地基中大量的漏水會導(dǎo)致地基的局部沉降;在地面臨時退房大量的物資,會突然增加局部載荷也有可能造成局部地基沉降。另外,臨近建造的新的建筑物業(yè)會造成原來建筑物的不均勻沉降。
1.4地基安全儲備面積的不同
在建筑物前期的設(shè)計過程中,設(shè)計者會針對地面設(shè)計計算各部分地基的承載情況,設(shè)計者除了會保證載荷較大部分的地基設(shè)計,還會在載荷較小部分預(yù)留一定的承載量,而這種設(shè)計也會導(dǎo)致由于地面載荷與地基設(shè)計不符而發(fā)生不均勻沉降。
1.5 采用不合理的地基處理方法
在工程建設(shè)中,會根據(jù)不同的實際情況采用不同的地基處理方法,并且這些方法的使用范圍以及所能夠達到的效果也不盡相同。地質(zhì)差異以及工程差異等都是造成地基處理方法不同的原因,甚至在同一工程中會采取多種地基處理方法。但實際工程建設(shè)中,往往會因為采取相同的方法處理軟弱程度不同的地基而導(dǎo)致不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生[1]。
2.沉降測量技術(shù)在高層建筑建設(shè)過程中的應(yīng)用
由于高層建筑地基載荷比較大,沉降現(xiàn)象比較顯著,對高層建筑的安全建設(shè)與使用有重要影響,所以對高層建筑而言,沉降測量要求更高。下面就沉降測量技術(shù)的基本應(yīng)用過程進行介紹。目前,沉降測量技術(shù)主要分成以下五步來完成。
2.1布設(shè)測量的基準點
沉降觀測點的布設(shè),必須在整個工程建設(shè)過程中保持穩(wěn)定,并且能夠全面的體現(xiàn)出建筑物地基的沉降特點。在確定沉降觀測點的時候,一般都要綜合考慮建筑物工程結(jié)構(gòu)以及實際的地質(zhì)情況,要盡可能的避開電氣設(shè)施、暖水管道等有礙觀測的設(shè)施。在高層建筑沉降測量中一般至少要設(shè)立三個觀測點,并且這些觀測點要在建筑物周圍50~100m的范圍以內(nèi)。為了使這些觀測點具有永久的使用性能,觀測點最好設(shè)立在穩(wěn)定性好的地方,比如墻角以及埋石點等。
2.2沉降觀測點的標(biāo)志
在設(shè)立建筑物沉降點的時候需要根據(jù)建筑物的特征采用相應(yīng)的標(biāo)志,并且沉降觀測點的標(biāo)志要盡量做到以下三點要求:
(1)牢固性。要保證在長期的觀測過程中,此標(biāo)志都能夠很好的反映觀測點的位置,不能隨意變動。
(2)美觀性。要根據(jù)建筑物本身的風(fēng)格、材料以及建筑物在建設(shè)過程中以后建成后的實際情況來布設(shè)沉降觀測點的標(biāo)志,盡可能不影響建筑物的美觀。
(3)隱蔽性。建筑物沉降測量點的布設(shè)應(yīng)該盡可能隱蔽,防止在建設(shè)過程中被有意或無意的破壞、移位等。
2.3觀測的過程
在基準點埋設(shè)二十天以后就進行參考網(wǎng)的測量,為了確定基準點是否穩(wěn)定,還要不定期的對其進行觀測。一個非常重要的技術(shù)問題就是在處理建筑物變形數(shù)據(jù)的時候需要對網(wǎng)中點的穩(wěn)定性進行檢查。此時可以對變形數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定點群的篩選,目前主流的篩選方法有Delft法、Karlstuhe法、Hannover法等。此外,還可以采用先進的GPS定位儀來進行建筑物沉降量觀測,這種方法簡單易行。此方法具體的觀測過程可以總結(jié)如下:假定建筑物選定了三個基準點A、B、C。其中A、B兩點的穩(wěn)定性比較好,C點在后期的發(fā)生了下沉,此時就能夠以A點來作為水準點和基準點。在下一層的澆筑完成之后,再在建筑物上埋設(shè)觀測點,以A點為基準點,觀測建筑物的沉降情況,一定要考慮到比較小的變形還有施工的因素。按照相關(guān)部門的規(guī)定,建筑物沉降觀測的周期需要在施工的后期做出一定程度的調(diào)整,并沉降測量工作一直要持續(xù)到建筑主體完工以及住戶入住以后。
2.4資料的整理以及分析
在每一階段的沉降觀測結(jié)束之后,都需要及時的整理測量所得數(shù)據(jù),并且通過平差計算,各個基準點相對高程計算以及此階段平均沉降量的計算等,對建筑物的變形情況進行預(yù)測分析。分析結(jié)束以后,要輸出此階段建筑物沉降觀測結(jié)構(gòu)表、P-T-S曲線圖、各個觀測階段的沉降展開圖、建筑物的沉降曲線圖以及此階段沉降分析報告。在整個整理分析沉降數(shù)據(jù)的過程中,如果發(fā)現(xiàn)存在異常的沉降情況,就要及時通知相關(guān)部門,采取有效措施加以應(yīng)對[2]。
3.高層建筑的沉降測量需要注意的幾種情況
為了盡可能的保證觀測的可靠性與真實性,應(yīng)該對觀測點進行組網(wǎng)觀測,也就是說要形成觀測條件較多的復(fù)合網(wǎng)。一般在開始觀測的時候,應(yīng)該對各個觀測點觀測兩次,用保證初期觀測結(jié)果的準備性。如果在觀測過程中,發(fā)生某些觀測點存在異常情況,應(yīng)該對這些點進行重點觀測,并且要詳細調(diào)查異常原因,做出詳細記錄。在建筑物建設(shè)過程中,由于建設(shè)環(huán)境的影響,觀測條件相對較差,對觀測應(yīng)該實行更加嚴格的等級控制,具體可以分成下面幾種情況
(1)由于高層建筑沉降觀測的要求,需要在建筑物周圍100m的范圍內(nèi),至少布設(shè)三個水準點,并且各個水準點要能夠構(gòu)成一個閉合的檢校圖形,在一個水準點架設(shè)的測量儀器要能夠后視觀測到兩個或者兩個以上的水準點。
(2)為了形成能夠與基準點聯(lián)測,并且能夠通過計算得到各個水準點高程的水準點控制網(wǎng),需要在震動位置、地面沉降以及工程開挖區(qū)域以外再另行布設(shè)埋深滿足二等水準測量要求(>1.5m)的水準點。
(3)有的建筑物外側(cè)表面具有要鋪設(shè)特殊材料的保護層,對于此類建筑物要分建設(shè)過程中和工程結(jié)束以后兩種情況來合理布設(shè)沉降觀測點,以保證能夠連續(xù)的進行觀測[3]。
(4)由于強度較大的工程建設(shè)可能會對觀測結(jié)果產(chǎn)生很大的影響,為了保證觀測結(jié)果的準確性,觀測人員與施工人員之間要保持良好的溝通,掌握工程進度,在施工期間合理安排測量。
4.總結(jié)
相比于普通建筑物沉降測量,高層建筑需要更加穩(wěn)定以及布設(shè)更為科學(xué)的基準點來進行沉降測量工作。通過連續(xù)的沉降測量,掌握建筑物的沉降規(guī)律,并且及時采取有效的防范補救措施,對于建筑物的安全建設(shè)以及完工后的安全使用具有十分重要的意義,希望本篇文章的分析能夠給實際的沉降測量工作提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。
參考文獻:
[1] 王彥. 淺析高層建筑沉降測量技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報. 2013(10).
[2] 陳才義. 高層建筑沉降的測量技術(shù)研究[J]. 勘察與測繪. 2012(6).
[3] 李國煒. 略論高層建筑沉降的測量技術(shù)[J]. 自然科學(xué)學(xué)科研究. 2011(1).