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        某高層房建項目沉降觀測及數(shù)據(jù)分析

        2018-10-21 09:30:59曹麗芳
        科技信息·中旬刊 2018年9期
        關(guān)鍵詞:沉降觀測基準點數(shù)據(jù)分析

        摘要:近幾年來城市用地日趨緊張,新的建筑用地地質(zhì)條件越來越差。同時地價越來越高,尤其是商業(yè)用地地價上漲較快,因此商業(yè)建筑樓層越來越高。惡劣的地質(zhì)條件和高樓層導致地基沉降現(xiàn)象越來越嚴重,做好高層建筑的沉降觀測和數(shù)據(jù)分析越來越重要。本文以常德市某高層房建項目為例,從該建筑建設(shè)初期到裝飾完工實施觀測和分析,為該建筑的安全狀況提供及時跟蹤和判斷,對其他建筑施工的沉降觀測具有一定參考價值。

        關(guān)鍵詞:高層建筑;沉降觀測;基準點;數(shù)據(jù)分析

        經(jīng)過三十年城市化建設(shè)的迅猛發(fā)展,城市區(qū)位和地質(zhì)條件良好的建設(shè)用地越來越來少,新的建設(shè)項目不得不向郊區(qū)征用低洼、沙土、農(nóng)田等土地,地質(zhì)條件越來越復雜,諸如高回填土、巖溶區(qū)、沼澤濕地、采空波及區(qū)等。同時,由于房建項目用地成本高,在地價逐年上升的情況下,商品房基本都是20層以上的高層建筑,在復雜地質(zhì)條件下很容易發(fā)生不均勻沉降,嚴重時會危害建筑物的安全,因此預測地基沉降的工作越來越重要。本文對常德市某房地產(chǎn)項目二期工程的高層建筑進行沉降觀測,為該建筑的建設(shè)提供實時安全狀況分析。

        一、項目介紹

        常德市某房地產(chǎn)項目始建于2015年,其中一期工程于2017年完成,共9棟28層的電梯房,銷售情況良好。因此2017年9月啟動二期工程,并規(guī)劃建設(shè)一棟酒店,規(guī)劃高度為48層。該項目總占地面積220畝,位于澧縣新城區(qū),原屬于山坡、洼地和農(nóng)田地帶,其中47%的面積屬于沙土或高回填土地質(zhì),酒店及二期工程大部分商品房都在該區(qū)域,因此沉降監(jiān)測非常重要。

        二、沉降觀測設(shè)置

        (一)沉降基準點設(shè)置

        基準點是直接測定和檢驗觀測點的依據(jù),因此基準點的質(zhì)量直接關(guān)系到觀測數(shù)據(jù)的精度和可靠性,設(shè)置的要求很高,要注意以下幾點:一是選擇的地點要有良好的地質(zhì)條件,必須保持基準點在整個觀測過程中穩(wěn)定不變。二是與建筑物保持一定距離,并在前期就設(shè)置好,要避開行人和車輛、地下管線、水源地和松軟土質(zhì)等,并保持良好的通視條件。三是埋設(shè)的基準點數(shù)量要大于3個,保證起算數(shù)據(jù)的可靠性。

        本案針對高層酒店進行沉降觀測與分析,基準點埋設(shè)6個,標記為J1-J6。采用深挖埋樁法,埋設(shè)地點距建筑250-300m,埋深為2-2.5m。在每次觀測前檢復核基準點高程。

        (二)沉降監(jiān)測點的布置

        由于本案建筑的特殊地質(zhì)條件,同時地下車庫占地面積大,在嚴格按照現(xiàn)有的規(guī)范并遵照甲方設(shè)定的技術(shù)要求基礎(chǔ)上,本案沉降觀測從地下部分開始監(jiān)測。沉降觀測點布置在建筑物承重柱和承重墻上,采用墻(柱)標志。監(jiān)測點布置盡可能減少地表徑流與大氣折光等對觀測的影響。

        三、基準點聯(lián)測及觀測點監(jiān)測

        (一)精準點和工作基點的聯(lián)測

        基準點埋設(shè)經(jīng)過15d的穩(wěn)定期后,根據(jù)監(jiān)測點的分布情況,沿監(jiān)測點規(guī)劃一條水準路線,采用水準路線網(wǎng)。在水準觀測之前用用鋼尺量距確定前后視距差滿足二等變形監(jiān)測精度要求,并將高程引測到基準點上。基準網(wǎng)各項限差設(shè)置如下:數(shù)字水準儀,同一標尺兩次讀數(shù)差不設(shè)限差,兩次讀數(shù)所測高差執(zhí)行基輔分劃所測高差之差的限差0.6mm。兩次往返較差、附合或環(huán)線閉合差≤0.3。 視線長度≤50m、前后視距差≤1.5m,前后視距累積差≤6m、視線高度≤1.90且≥0.55m。本案設(shè)置的沉降觀測基準點、工作基點、觀測點關(guān)系及分布情況如下圖1所示:

        如圖所示,在實際觀測操作過程中,采用二等水準測量規(guī)范、結(jié)合設(shè)計要求施測,保證了觀測數(shù)據(jù)的精準可靠。

        (二)觀測點監(jiān)測

        根據(jù)《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ8-2016)二等精度要求,實施觀測點的測量??紤]到本次觀測工作的重要性,為保證測量精度,外業(yè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用美國天寶Dini03電子水準儀以及配套銦鋼標尺。將基準點J1-J6與各個監(jiān)測點閉合成環(huán)。為分析施工進度與沉降數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系,每次觀測都詳細記載施工進度、增加荷載量、倉庫進貨噸位、建筑物傾斜、裂縫等各種影響沉降變化和異常等情況。同時,使用的儀器設(shè)備、安排的觀測人員甚至觀測的路線安排等全部保持固定。

        四、觀測數(shù)據(jù)采集及分析

        (一)觀測預案

        為保證沉降觀測的質(zhì)量,在觀測之前根據(jù)工程特點編制技術(shù)方案,對觀測部位、觀測項目、觀測精度以及控制樁形式等做出詳細規(guī)劃。本次觀測的建筑為地上48層(2017年5月動工,2017年9月主體建筑完工),地下2層(車庫)。觀測點于2017年5月初開始在建筑現(xiàn)場布置,并在正式觀測前予以多次調(diào)整,確保觀測點符合相關(guān)標準和實際環(huán)境。

        (二)觀測數(shù)據(jù)采集

        具體觀測時間從2017年5月2日開始至2018年4月25日結(jié)束,先后實施12次觀測,觀測數(shù)據(jù)如下表1所示:

        如表所示,本次觀測歷時12個月,收集數(shù)據(jù)72項,數(shù)據(jù)精準度高,符合相關(guān)要求。

        (三)數(shù)據(jù)分析

        根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可知,整個觀測過程采集的數(shù)據(jù)明顯分兩個階段:

        建設(shè)階段:2017年5月-2017年9月,是主體建筑建設(shè)階段,荷載從一層增加到主體結(jié)構(gòu)全部封頂,總計108天,平均累計沉降值從-0.42mm增加到-8.07mm,平均每天沉降值為-0.747mm。其中最大沉降值為-8.89,最大沉降速度為-0.078mm/天。

        裝修階段:2017年10月至2018年4月,主體建筑完工進行裝修,總計281天,在此期間,平均沉降值從-8.07mm減少到-7.50mm,平均每天的沉降值為0.002mm。

        通過以上采集的觀測數(shù)據(jù)分析可知,該建筑沉降值較小,在正常值范圍內(nèi),證明該建筑的地基比較穩(wěn)定。其中“時間-荷載-沉降值”關(guān)系圖如下圖所示:

        如圖所示,“時間-沉降”關(guān)系圖能夠準確且實時反映該建筑的沉降過程,沉降值與樓層增加(即荷載變化)和時間呈現(xiàn)正比關(guān)系。總體來講,沉降值隨時間推移的曲線平整光滑,證明沉降值分布整體上保持均勻,在整個觀測過程中未出現(xiàn)較大波動。從后續(xù)的結(jié)果看,2018年4月結(jié)束觀測至2018年9月入住,整個酒店建筑未出現(xiàn)明顯裂痕。

        五、總結(jié)

        如本案觀測基本按月進行,在建筑物從地基到封頂實施實時監(jiān)測,一旦出現(xiàn)沉降值過大導致的安全問題,立即可以采取措施,從而大大保障了建筑的安全性,防止沉降導致的各種事故發(fā)生。同時觀測數(shù)據(jù)可以為將來的建筑安全保障提供資料,為后續(xù)觀測提供參考。

        近幾年來,隨著房建項目越來越高、地質(zhì)條件越來越差,以及工期越來越快,導致高層建筑安全事故頻發(fā),建筑沉降厲害導致的開裂現(xiàn)象屢見不鮮。因此,通過實時沉降監(jiān)測,并及時采取措施,是保障建筑安全的重要措施。隨著技術(shù)不斷進步和建筑要求越來越高,監(jiān)測的要求也越來越高,同時沉降觀測技術(shù)和分析方法越來越先進,一些新的觀測方法、數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)與理論不斷推出,因此各單位都要及時學習和應(yīng)用這些新技術(shù)和新方法。當前觀測和數(shù)據(jù)分析的自動化趨勢越來越明顯,這也是各單位需要及時關(guān)注的。

        參考文獻:

        [1]李小偉 于慶和.哈爾濱大劇院沉降監(jiān)測技術(shù)[J].林業(yè)科技情報,2018(2):115-118

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        [3] 王偉 徐鍇 王海龍 李祿祿. 施工階段斜坡堤地基沉降實時監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用[J].巖土工程學報,2017(5):85-90

        [4] 孫士毅 陳偉強 朱金炬 朱偉剛 李愛明. 建筑物沉降觀測中的注意事項[J].建筑技術(shù),2014(11):135-136

        [5] 陳新孝 周述光. 建筑沉降觀測工作管理與實踐中存在的問題及應(yīng)對措施[J].施工技術(shù),2017(12):300-303

        作者簡介:

        曹麗芳,女,1989年生,湖南澧縣人,工程師,湖南博聯(lián)工程檢測有限公司總經(jīng)理助理。

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