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        淺談建筑工程沉降監(jiān)測方法

        2020-12-09 05:24:08宋振濤康莉陳潔
        商情 2020年44期
        關(guān)鍵詞:沉降觀測建筑工程問題

        宋振濤 康莉 陳潔

        【摘要】在高層建筑建設(shè)過程中增強(qiáng)各個(gè)階段的沉降觀測對于保證高層建筑物結(jié)構(gòu)的安全,確保建筑物的正常使用非常重要。本文對建筑工程沉降觀測技術(shù)進(jìn)行分析,對實(shí)際操作中存在的一些問題進(jìn)行解決。

        【關(guān)鍵詞】建筑工程? 沉降觀測? 問題

        由于地質(zhì)地貌的不同,高層建筑地建設(shè)過程中,由于作用力的緣故,將可能造成地質(zhì)沉降,從而給建筑物的安全使用造成隱患,為防患于未然,在建筑高層過程中,普遍使用沉降觀測技術(shù),以減少建筑工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的可能性。

        一、沉降監(jiān)測應(yīng)遵循的原則

        為盡量減少觀測誤差的不定性,使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性,保證各次觀測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果具有可比性,使所觀測的沉降量更真實(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測物上的沉降觀測點(diǎn)的點(diǎn)位要穩(wěn)定;測量所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定,觀測者應(yīng)固定;每次觀測時(shí)的環(huán)境條件基本一致;觀測路線、鏡位、程序和方法要固定;沉降觀測整理時(shí)原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠,記錄計(jì)算符合施工測量規(guī)范的要求。

        二、沉降監(jiān)測存在的問題

        (一)監(jiān)測精度問題

        (1)儀器誤差。儀器的誤差往往會隱藏在數(shù)據(jù)中而難以發(fā)現(xiàn),對于沉降觀測精度有較大的影響,在相應(yīng)的規(guī)范中對儀器的誤差均有具體規(guī)定,例如,對于用于一、二級水準(zhǔn)觀測的儀器其i角不能大于15″,但由于儀器在校驗(yàn)過程中或使用過程中不可避免的受到一些外界因素的影響,從而使得儀器某些方面的誤差要高于規(guī)范要求,因此在儀器使用前應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定對儀器進(jìn)行調(diào)整,在使用過程中也應(yīng)定期對儀器進(jìn)行檢驗(yàn),降低儀器本身誤差對數(shù)據(jù)的影響。

        (2)測站的設(shè)置。規(guī)范上對測站的設(shè)置有具體的規(guī)定,對于國家一、二等精密水準(zhǔn)測量要求在設(shè)置測站時(shí)前后視距差分別不得超過0.5m和1.0m,但實(shí)際上往往一個(gè)測站可以看到5-6個(gè)沉降點(diǎn),如果僅布設(shè)這幾個(gè)沉降點(diǎn),則工作效率高,但視距差難以滿足規(guī)范要求,視距差的限制主要是為了減少i角引起的誤差,為了得到高精度的數(shù)據(jù)且降低過多設(shè)置測站所導(dǎo)致的誤差增大,應(yīng)在觀測前對i角進(jìn)行嚴(yán)格校正,從而保證在合適的測站布置下得到較高的測量精度。

        (3)平差的處理。平差處理對于保證精度較為重要,主要包括相鄰變形點(diǎn)高差中的誤差以及測站高差中的誤差,通過平差計(jì)算能夠很容易地算出觀測路線上單位長度的偶然誤差。對于沉降觀測,其測量值只應(yīng)反映建筑物下沉,如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)上升的趨勢,可以說明監(jiān)測數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤性,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行平差計(jì)算是測量精度保證的基本要求。

        (4)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)。沉降監(jiān)測點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降點(diǎn)兩種,通過精密儀器測得不動(dòng)的基點(diǎn)與沉降點(diǎn)之間的高差是計(jì)算沉降量的基本方法,因此基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)位置及長久穩(wěn)定是保證最終沉降數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要因素,為了保證其連續(xù)有效,應(yīng)將工地附近的基準(zhǔn)點(diǎn)作為工作基點(diǎn),與市內(nèi)較近的國家一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)相連,從而保證工作基點(diǎn)即使遭到破壞也能很快得到恢復(fù)。沉降點(diǎn)的布設(shè)位置應(yīng)能夠全面反映所測建筑物的變形特征,應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件及建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素綜合確定,在根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置的前提下也應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況靈活布置。

        (二)數(shù)據(jù)處理問題

        沉降觀測中由于各種因素的影響,難免觀測數(shù)據(jù)會有不同程度的誤差,在觀測后應(yīng)首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)分析及處理,并實(shí)時(shí)計(jì)算各測站的精度指標(biāo),出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)補(bǔ)測、重測。數(shù)據(jù)的后處理中,先對數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的平差計(jì)算,再根據(jù)沉降量繪制各種曲線,便于對數(shù)據(jù)的分析,為變形預(yù)報(bào)提供依據(jù),對于數(shù)據(jù)處理及分析一定要找經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行,不僅能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中可能存在的問題,也能對數(shù)據(jù)做出合理的分析,提供可靠的變形預(yù)報(bào)。

        (三)監(jiān)測周期問題

        監(jiān)測周期應(yīng)根據(jù)工程進(jìn)度、性質(zhì)以及地質(zhì)情況和基礎(chǔ)荷載的增加頻率等情況綜合確定,一般來說,對于在建的工程應(yīng)該在施工期間和建成初期觀測次數(shù)頻率應(yīng)多一些,監(jiān)測周期的設(shè)置應(yīng)綜合多方面考慮:首先,施工期觀測次數(shù)應(yīng)該按照增加荷載和地基的實(shí)際情況進(jìn)行確定;其次,如果施工階段出現(xiàn)停工的話,應(yīng)該在停工后,剛剛開工時(shí),分別進(jìn)行一次沉降觀測,在停工期間也至少要保證3-5個(gè)月觀測一次;最后,對于施工過程中荷載突然增加時(shí),例如暴雨等因素影響,應(yīng)及時(shí)增加監(jiān)測頻率并增補(bǔ)測點(diǎn)。

        (四)沉降曲線在首次觀測后即發(fā)生回升現(xiàn)象

        在第二次觀測時(shí)即發(fā)現(xiàn)曲線上升,至第三次后,曲線又逐漸下降。發(fā)生此種現(xiàn)象,一般都是由于初測精度不高,而使觀測成果存在較大誤差所引起的。此時(shí),如周期較短,可將第一次觀測成果作廢,而采用第二次觀測成果作為首測成果。為避免發(fā)生此類現(xiàn)象,首次觀測應(yīng)適當(dāng)提高測量精度,施測時(shí)一般用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀認(rèn)真施測,并且要求每個(gè)觀測點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測兩次后決定,相互比較,確保首次觀測成果可靠。

        三、建筑物沉降監(jiān)測方法

        (一)水準(zhǔn)測量法

        水準(zhǔn)測量法是建筑物沉降觀測中最為常見的一種方法,是利用水準(zhǔn)儀確定基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降監(jiān)測點(diǎn),通過沉降監(jiān)測點(diǎn)各周期的高程變化來分析建筑物的沉降變形情況。該方法適用性強(qiáng)、精度較高,能夠適用于不同場地條件下的建筑物沉降監(jiān)測,是一種應(yīng)用廣泛、傳統(tǒng)且可靠的測量方法。

        (二)全自動(dòng)測量法

        隨著測量儀器的不斷改進(jìn),集測距儀、電子經(jīng)緯儀等優(yōu)點(diǎn)于一體的全站儀得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是全自動(dòng)跟蹤測量儀的推廣應(yīng)用,為全天候、全方位、高精度的全自動(dòng)監(jiān)測提供了廣闊的發(fā)展空間。

        (三)數(shù)字化攝影測量法

        數(shù)字化攝影技術(shù)是一種利用被攝物體影響來重建物體空間位置和三維性狀的技術(shù),該技術(shù)目前在快速繪制大型建筑遺址、國防建設(shè)、地形圖繪制、建筑工程學(xué)等方面均有應(yīng)用,尤其適用于重要工程的變形和自動(dòng)生產(chǎn)線監(jiān)測、彈體運(yùn)動(dòng)軌跡、炮口沖擊波等不可接觸的物體測量中,在大型建筑物的沉降觀測中,由于其不需要接觸即可獲得多點(diǎn)的三維空間信息,且精度能夠達(dá)到2-4μm,在建筑工程中的應(yīng)用也越來越廣泛。

        參考文獻(xiàn):

        [1]崔艷珠.加強(qiáng)工程竣工結(jié)算審查的研究[J].中國市場,2011(2).

        [2]郁雯,郭丙軍,郭衛(wèi)彤,等.對建筑工程沉降觀測的研究[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),2007(3).

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