沉降观测要求(共11篇)
沉降观测要求 篇1
0 前言
随着社会的不断进步, 物质文明的极大提高, 建筑设计、施工技术水平的日臻成熟完善, 新型材料的不断运用, 同时, 为提高城市中心区土地资源的利用率, 高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建构物的正常使用寿命和建筑物的安全性, 并为以后的勘察设计、施工提供可靠的资料及相应的沉降参数, 建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
1 沉降观测的国家规范要求
根据国家规范, 对于工业与民用建筑物、构筑物、建筑场地、地基基础、水坝等必须进行相关的变形测量, 并且必须在工程设计时对变形测量就要统筹安排, 施工开始即进行变形测量。
变形测量有两层概念:包括垂直位移测量、水平位移测量。垂直位移测量即是通常所说的建筑物沉降观测。本文根据本人的工程实践经验, 主要谈谈高层建筑中沉降观测的一些问题方法供各位同仁探讨。
现行规范也规定, 高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑施工过程中运用沉降观测加强过程监控, 指导合理的施工工序, 预防在施工过程中出现不均匀沉降, 及时反馈信息为勘察设计、施工部门提供详尽的一手资料, 避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝, 从而造成巨大的经济损失。
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择合理的沉降观测精度的等级尤其重要。一般没有特除要求的情况下, 一般性的高层建构筑物施工过程中, 采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测要求。国家规范对变形测量的等级划分及精度有如下要求:应该符合表1规定:
其中沉降观测是垂直方向的位移测量, 对于目前的超高层建筑越来越多的情况下, 如何进行沉降位移测量显得由为重要, 规范对垂直方向的位移监测网也做了技术方面的要求, 如表2:
注:①变形点的高层中误差和点位中误差, 系相对于最近基准点而言;②当水平位移变形测量用坐标向量表示时, 向量中误差为表中相应等级点位中位移的1/√2;③垂直位移的测量, 可视需要按变形点的高层中误差或相邻变形点高差中误差确定测量等级。
注:n为测段的测站数。
2 沉降观测的发展
在60年~70年代工业与民用建筑方面由于没有大量的高层建筑或者大型的厂房, 只是一些低矮的砖混结构, 对建筑的沉降观测没有特别的要求, 亦或要求不是很严格, 只是施工单位在施工过程中进行一些简单的沉降观测, 要求的测量精度也不是很高, 进入80年代随着高层建筑及大型厂房的出现, 为了保证建筑物的正常使用寿命和安全性, 并为勘察设计、施工提供可靠的资料及相应的沉降参数, 对建筑的变形进行测量越来越有必要, 建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显, 对于沉降观测的要求也越来越高, 而且各个地方政府相继出台相关的法规, 设计阶段就必须导入变形测量要求, 而且必须在工程建设过程中需要强制执行, 特别是建筑物的沉降观测。为确保建筑工程主体结构, 使在施工和使用期间沉降变形得到有效控制, 提高建筑工程的整体质量水平, 制订了《加强建筑工程变形观测控制的规定》, 且规定:
(1) 凡需进行变形观测控制的工程, 其勘察单位必须在岩土勘探报告中提出相关意见与建议;设计单位必须在施工图中提出观测控制的要求和说明。
(2) 凡需进行变形控制的工程, 建设单位必须在工程开工前委托沉降观测单位签订观测合同, 并由观测单位制定出观测方案后, 方可报请开工。沉降观测单位指有沉降变形观测资质并与地基基础处理、主体结构施工无关的具有相应资质的检测单位。
3 沉降观测的基本方法
(1) 首先必须建立沉降观测监测网, 布设成闭合环、结点或附合水准路线等形式。
(2) 沉降观测采用环形闭合法或往返闭合法进行控制。
(3) 根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案, 由城市精密导线点提供的水准控制点引入, 根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
4 对沉降观测测量仪器的精度要求
(1) 所使用的仪器必须有产品合格证、定期的年检报告和检定证书。
(2) 智能全站仪精度要求
1) 智能全站仪测角精度X:X≤2″。
2) 测距精度X:有棱镜X≤2 mm+2ppmD。
3) 测距精度X:无棱镜X≤3 mm+2ppmD。
(3) 精密数字水准仪精度要求:
1) 精密数字水准仪精度X:-0.3 mm/km≤X≤+0.3 mm/km (铟钢尺) 用于控制点的高程引测、复验控制标高、沉降观测基准引测、沉降观测。
2) 精密数字水准仪精度X:-0.9 mm/km≤X≤+0.9 mm/km (铟钢尺) 用于重要部位高程测量、钢结构高程测量、验测、复测标高。
(4) GPS接收机精度要求:
1) GPS接收机精度X:静态平面X≤5 mm+0.5ppmD, 用于上部高层部位轴线投测的校核。
2) GPS接收机精度X:动态平面X≤5 mm+0.5ppmD, 用于实时监测, 高层重要部位的校核纠错、变形监测、校核。
(5) 普通水准仪精度要求X:-1.5 mm/km≤X≤+1.5 mm/km。
(6) 电子经纬仪测角精度要求X:X≤2″。
(7) 激光铅直仪精度要求:
1) 激光铅直仪精度X:X≤1/200000 (用于重要轴线的竖向投测) 。
2) 激光铅直仪精度X:X≤1/40000 (用于一般轴线的竖向投测) 。
(8) 所使用的相关材料及预埋件必须符合相关的规范及政府规定要求。
5 沉降观测点的布设要求
5.1 基准点的布设
(1) 每个工程至少有3个稳固可靠的点作为基准点, 目前比较重要的建筑物的沉降观测基准点一般需要点位必须立于稳固的持力层上, 即中、微风化岩上, 故此, 通常会用钻机钻孔, 达到持力层后, 孔内埋于Ф50的镀锌钢管, 并且灌高强度砂浆, 露出地面的部分根据各个城市的规定, 使用统一编号的铁件并且进行标识。
(2) 由于设计往往只对建筑物本身的观测点布置有所要求, 而对基准点的位置没有要求, 故此, 基准点的埋设点必须在测量方案内体现, 并且通过相关部门批准, 并且注明与建筑物的距离。
(3) 保证由建筑物周围城市高程控制网引测, 然后建立建筑物的二级高程控制网。
(4) 埋设点离建筑物距离以5 m~30 m为宜。
(5) 各基准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外。
(6) 基准点的保护措施要做好, 不被碰撞。
(7) 埋好点后附图报请相关单位验收后方可使用。
5.2 变形观测点的布设
(1) 布设点能够反映建筑物、构筑物变形特征和变形明显的部位。
(2) 标志应稳固、明显、结构合理, 不影响建筑物、构筑物的美观和使用。
(3) 点位应避开障碍物, 便于观测和长期保存。
(4) 与设计要求相一致。
(5) 建筑物四角或沿外墙每10 m~15 m处或每隔2根~3根柱基上。
(6) 裂缝或沉降缝或伸缩缝的两侧。
(7) 新旧建筑物或高低建筑物以及纵横墙的交接处。
6 沉降观测的施测方法
(1) 建立水准控制网:
根据城市精密导线点、工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。必须保证在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个观测点, 并且场区内各观测点构成闭合图形, 以便闭合检校;根据工程特点, 建立合理的水准控制网, 与基准点联测, 平差计算出各水准点的高程。
(2) 建立固定的观测路线:
由场区水准控制网, 依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图, 确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线, 并在架设仪器站点与转点处作好标记桩, 保证各次观测均沿统一路线。
(3) 沉降观测时间频率要求:
根据编制的工程施测方案及确定的观测周期, 首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有地下结构, 首次观测应自基础开始, 在基础的纵横轴线上或者基础边按设计好的位置埋设沉降临时观测点, 等临时观测点稳固好, 进行首次观测;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, 并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定;随着结构每升高一层, 临时观测点移上一层并进行观测直到±0.00再按规定埋设永久观测点, 为便于观测一般可将永久观测点设于﹢0.50 mm。然后每施工一层3天后进行复测一次, 直至竣工;对于超高层建筑塔楼每升高三层观测一次;在装饰阶段每月观测一次;整栋楼竣工后:竣工当年每三个月观测一次;竣工第二年半年观测一次;竣工第三年一年观测一次, 直至沉降稳定。
(4) 沉降观测时需要坚持的“五定”原则
1) 沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点, 点位要稳定。
2) 所用仪器、设备要固定。
3) 观测人员要固定。
4) 观测时的环境条件基本一致。
5) 观测路线、镜位、程序和方法要固定。
以上措施在客观上能够尽量减少观测误差的不定性, 使所测的结果具有统一趋向性, 保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致, 使所观测的沉降量更真实。
(5) 观测中的注意事项
1) 严格按测量规范的要求施测。
2) 前后视观测最好用同一水平尺。
3) 观测时要避免阳光直射, 且各观测环境基本一致。
4) 成像清晰、稳定时再读数。
5) 随时观测, 随时检核计算, 观测时-次完成。
6) 在雨季前后要联测, 检查水准点的标高是否有变动。
7) 将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门, 当建筑物每天 (24h) 连续沉降量超过1mm时应停止施工, 会同有关部门采取应急措施。
(6) 各项观测指标要求如下:
1) 往返较差、附和或环线闭合差:△h=∑a-∑b≤l√n, n表示测站数 (或△h=∑a-∑b≤1.0√L, L表示观测路线距离) 。
2) 前后视距:≤30 m。
3) 前后视距差:≤1.0 m。
4) 前后视距累积差:≤3.0 m。
5) 沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0 mm。
6) 水准仪的精度不低于N2级别。
7 沉降观测的成果汇总
(1) 高层建筑沉降观测点相对于后视高差测定的允许偏差为±1mm, 即仪器在每一测站观测完前视各点, 再回视后视点, 两次读数之差不得超过1mm。
(2) 成果整理时, 首先检查手薄中的数据和计算是否正确, 观测限差是否符合要求, 精度是否合格。
(3) 将各次观测记录整理检查无误后, 进行误差分配, 进行平差计算, 求出各次每个观测点的高程值, 然后将观测值列入观测成果表中, 计算相邻两次观测之间的沉降量, 从而确定出沉降量, 并且注明观测日期及荷重情况。
(4) 某个观测点的每周期沉降量:△cN=HI-H (I-1) , 其中N表示某个观测点, I表示观测周期数 (I=1, 2, 3……) 且HN=N点的累计沉降量:△C=∑△cN;
(5) 为便于清楚表明沉降、时间、荷重之间的相互关系, 要绘制每一观测点的时间与沉降量的关系曲线及时间与荷重的关系曲线, 如图一所示:以沉降量为纵轴、时间为横轴、根据每次观测日期和每次下降量 (隆起量) 按比例画出各点, 然后将各点连接, 并且在在曲线一端注明观测点号;以荷重为纵轴、时间为横轴、根据每次观测日期和每次下降量 (隆起量) 按比例画出各点, 然后将各点连接;两种关系曲线可以画在同一图上, 可以清楚的表明每个观测点在一定时间内, 所受到的荷重及沉降量。
8 沉降观测通常遇到的问题
(1) 曲线在首次观测后发生回升现象:
第二次观测出现回升, 至第三次以后, 观测曲线又逐渐下降, 一般是由于初测精度不高, 如果回升超过5 mm, 应将第一次的成果作废, 若回升5 mm内, 第二次与第一次调整标高一致。
(2) 曲线在中间某点突然回升:
一般是水准点或者观测点被移动所致, 而且是被移高所致, 才会出现回升。如果水准点被移动, 则不能再用, 如果是观测点, 则需要另行设点。
(3) 曲线自某点起渐渐回升:
一般是水准点下沉所致, 由于水准点埋设不当, 产生自然下沉, 当建筑物初期时沉降量大于水准点的下沉量, 曲线不会回升, 当建筑物后期时沉降趋于稳定, 而水准点继续下沉, 则曲线会渐渐回升, 此时应该仔细追查原因, 如果与水准点下沉有关, 则要与高级水准点符合测量, 确定下沉量。
(4) 曲线的波浪起伏现象:
一般出现在观测的后期, 由于初期沉降量较大, 下沉值大于测量误差, 但后期, 下沉已经很微, 测量误差在曲线上就会体现;应该根据整个情况进行分析, 自某点起, 将波浪线改为水平线。
(5) 曲线中断现象:
由于沉降观测开始埋设在基础面上, 在浇灌混凝土后没有埋设新点或者观测点被损毁, 后来的观测点标高不一致使得曲线中断;为使曲线连接起来, 可以按照估求出未做观测期间的沉降量。
9 结语
(1) 在高层建筑沉降观测中由于建设单位在工程开工后没有及时确定观测单位等各方面的原因, 在地下室施工阶段没有进行沉降观测, 或者观测中期由于观测单位不及时、现场环境阻碍等没有及时的进行相关的观测, 使得观测成果不能准确的反映建筑的沉降状况, 所以作为工程建设的业主一定要加强沉降观测的管理, 不仅要及时的确定观测单位, 而且要监督观测单位的行为, 不能够流于形式。
(2) 高层建筑沉降观测中对地下室施工阶段的沉降观测没有足够的重视, 往往成为沉降观测的误区;
(3) 现代高层建筑随着社会生产和科学技术的进一步发展, 先进的仪器的广泛应用, 测量精度的越来越高, 沉降观测的技术必定会越来越成熟, 为设计、施工提供更加可靠的资料及相应的沉降参数。
沉降观测的相关问题探究 篇2
摘 要:本文阐述了沉降观测的基本要求,具体施测程序及步骤,并探讨了两个问题:一是确定建筑物沉降观测精度的合理性,二是在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。
关键词:建筑施工;沉降观测;施测程序
前言
现今随着建筑设计与施工技术水平的日渐成熟完善,土地资源也日渐减少与人口增长之间日益突出矛盾,高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。本文对高层建筑施工过程中沉降观测工作浅谈管窥之见。
1、沉降观测的基本要求
1.1仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,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肉小的高精度铟 合金水准尺。在不具备铟 合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
1.2观测时间的要求
建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测得不到原始数据,而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
1.3观测点的要求
为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15-30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下,建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。
1.4沉降观测自始至终要遵循“五定”原则
所谓“五定”,即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。
1.5施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。
1.6沉降观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。再未有特除要求情况下,一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。
1.7沉降观测成果整理及计算要求
原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。
2、具体施测程序及步骤
2.1建立水准控制网:根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
2.2建立固定的观测路线:由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
2.3沉降观测:根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。
2.4将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。某个观测点的每周期沉降量: △c=H h,I—H n,I -1 .N表示某个观测点,I表示观测周期数(I=1,2,3……)且 H1=H0累计沉降量: △C=∑△ c (n),n表示观测点号。
2.5统计表汇总。①根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。②绘制各观测点的下沉曲线。③根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。
利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=│△Cm-△C n│/L m n,△Cm,△C n分别为m,n点的总沉降量, L m n为m,n点的距离。
对沉降观测的成果分析,我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素,指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工大有裨益,同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料,设计出更完善的施工图纸。
2.6观测中的注意事项:①严格按测量规范的要求施测。②前后视观测最好用同一水平尺。③各次观测必须按照固定的观测路线进行。④观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。⑤成像清晰、稳定时再读数。⑥随时观测,随时检核计算。⑦在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。⑧将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
3、关键问题分析
3.1确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗,这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低,要合理适宜,适合工程特性的需要。这样,本人认为一般高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)在±0.00以上部分按二等以上水准测量方法,采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测,也可以测出较理想的结果。
3.2在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就分析原因,进行修正。①第二次观测出现回升,而以后各次觀测又逐渐下降。可能是首次观测精过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。②曲线在某点突然回升。原因:水准点或观测点被扰动所致且水准点扰动后标高低于扰前标高,观测点扰动后高于扰动前。处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被扰动观测点之沉降量。③曲线自某点起渐渐回升。原因:一般是水准点下沉所致。措施:确定水准点下沉值,与高级水准点复核测量,确定下沉量。
4、结束语
沉降观测要求 篇3
关键词:高层建筑,沉降观测,方案,操作
1 前言
高层建筑物一般具有高度较高, 质量较大, 埋置基础必须达到一定深度的特点, 对由于地基不均匀造成的建筑物的倾斜指标和地基变形量指标有着严格的限制。国家规范将高层建筑的变形观测列入其中, 要求在高层建筑物施工过程中应用沉降观测技术对过程加强监控, 避免重大经济损失和社会负面影响。变形测量贯穿于高层建筑的整个施工过程和竣工后的一定时期, 通过对建筑物和地基的精密沉降观测, 及时反馈数据信息。根据测量数据对沉降的变化规律进行研究, 分析沉降原因和将来的发展程度, 才能对施工进行指导, 积极采取措施, 确保高层建筑的施工安全和使用安全。
2 高层建筑沉降观测的技术方案选择
高层建筑物前期设计复杂, 施工周期长, 工程现场不确定因素较多, 因此高层建筑物及地面沉降观测的技术方案选择, 通常需要考虑基准网的布设原则, 沉降观测点的布设原则和沉降观测精度要求等。
2.1 基准网的布设原则
在进行高层建筑沉降观测时, 沉降观测的基准点应设置在稳定地区, 因此一般设置在沉降影响区域之外, 组成沉降观测专用基准网。专用基准网为监测建筑物和地基的沉降情况而设置, 区别于一般平面控制网。专用基准网一般分为两个层次:基准点组成的控制网, 应布设为闭合环, 附和高程路线和节点网;另一层次则为扩展网, 由基准点, 工作基点和观测点组成, 精度要求应布设成闭合环或高程线路。一般高层建筑物每一个测区周围基准网布设应不少于3个基准点, 如果点位稳定, 可包括工作基准点不少于3个。基准点的选设应尽量避开土质松软或可能发生滑坡的地区, 也应避开地下管网等设施, 同时还需宜观测。水准基点标石需统一规格。基准网复测应定期复测, 复测周期应与沉降观测同步进行, 保证仪器设备相同, 观测人员不变。为保证基准点的相对稳定, 每次都要测定基准点间的高差, 并且基准点要定期与高等级水准点联测, 高级水准点应远离建筑物。基准点应提前埋设, 高层建筑沉降观测, 一般提前一个月。
2.2 沉降观测点的布设原则
沉降观测点的布设需综合考虑的因素很多, 如高层建筑的外形、结构、地质条件、桩形等, 高层筑物上埋设观测点的数量和位置, 应选择最能反映建筑物沉降变化特征和沉降情况的点位, 还需有利于于观测。沉降观测点一般布设于高层建筑的四角, 要均匀分布, 纵横对称, 间距以15至30米为宜。作为框架结构的大型的建筑物, 高层建筑沉降观测点布设应考虑在每个或部分承重支柱的上部或沿纵、沉降差异大或地质条件有明显不一样的区段以及沉降裂缝的两侧。观测点在埋设时与建筑物牢固相连, 这样才能由观测点的变化监测出建筑物的变化情况。为保证每次观测路线的统一, 在工作点与沉降观测点之间的观测路线应固定, 仪器的假设位置与转点处因用标记桩做好记录。另外需考虑因高层建筑装修装饰, 对观测点造成的破坏和影响。
2.3 沉降观测精度要求
沉降观测精度按观测限差分类, 分为一级、二级、三级、四级。对变形特别敏感的高层建筑或超高层建筑应符合二级以上精度等级的沉降观测精度要求, 二级精度要求观测方法按国家一等精密水准测量技术规范要求实施精密液体静力水准测量。垂直位移测量的高程中误差为±0.5mm, 相邻点高程中误差为±0.3mm。对于一般高层建筑应符合二级或三级精度等级要求进行测量。三级精度要求观测方法按国家二等精密水准测量技术要求实施精密液体静力水准测量。垂直位移测量的高程中误差为±1.0mm, 相邻高程中误差为±0.5mm。
3 高层建筑沉降观测的操作要求
高层建筑沉降观测具有障碍物多且零乱混杂, 观测条件复杂, 通视条件较差;沉降点容易遭到破坏;观测周期长, 人员设备物资消耗大;数据信息量大, 处理繁复;观测具有实时性, 是不可逆的等多种特点。除了设备、仪器、物资要保障到位以外, 要求技术员不仅具有较高的测绘技术水平来测量和分析数据之外, 还要细心细致, 一丝不苟。
3.1 仪器设备要求
高层建筑沉降观测不仅需要采用高精度的测绘仪器, 并且对精度的要求也很高, 测绘仪器的附件也需与观测精度相适应。使用精密水准仪才能精确地反映出高层建筑在不断加荷作用下的沉降变化, 一般误差应小于变形值的1/10~1/20。高精度铟合金水准尺因受环境及温差的影响较小被广泛适用于高层建筑沉降观测。首次观测前所用仪器的各项指标需进行检测校正, 经常使用的需定期检定校准。
3.2 人员素质要求
测量人员必须具备专业技术, 能熟练掌握操作仪器, 熟悉测量规范, 针对不同工程具体特点选用不同的测量方法及作业顺序。能真实记录原始数据, 按施工测量规范的要求计算、整理成果。对施测过程中出现的问题能够有针对性的分析原因并正确地运用相关测绘原理进行平差计算。能按质按时按量地完成测量工作, 提供准确的沉降观测报告。
3.3 观测时间要求
高层建筑由于基础载荷的作用, 地基土层的压缩逐步累加, 沉降由此增加。高层建筑的沉降观测对时间非常敏感, 尤其是首次观测, 必须按规定的时间开始, 否则观测数据就不是原始数据, 整个观测过程也就失去了意义。其他各阶段的复测, 也有着严格的时间限制, 不可漏测、补测。只有如此, 才能得到准确的数据, 从而计算分析出沉降规律和变化。一般高层建筑物的沉降观测按数天/每次或按数层/每次为一观测周期。特别敏感的高层建筑或者超高层建筑需综合考虑建筑的变形速率, 地基条件, 施工程度、观测精度等多种因素来制定观测周期, 观测频率也应较大。高层建筑在施工期, 竣工后沉降的速度都不同, 观测周期和频率都应随着地基土层的压缩情况进行分段设计方案。施测方案所规定的观测周期必须得到严格执行。
3.4 施测要求
根据沉降施测方案, 首次观测应等观测点稳固后实施。由于高层建筑有地下结构的存在, 首次观测应自基础开始。首次观测对沉降观测点高程值的精度要求非常高, 以后所有观测都以首次观测的高程值为基础, 每个观测点首次高程应在同期观测两次, 对比两次观测结果, 高差不的超过±0.5mm。一般选用N2级精密水准仪。临时观测点随建筑结构的升高上移一层并进行观测, 到+0.00时, 需按规范埋设永久观测点, 定期复测, 直至竣工。每个测量周期, 都应及整理观测数据, 计算出沉降量、沉降差, 从而得到本周期平均沉降量和沉降速度。若发现沉降情况量异常, 应立即通知委托方, 以便及时采取措施, 同时应适当增加调整监测次数。
4 结语
高层建筑沉降观测的技术方案选择需要遵循基准网的布设原则、沉降观测点的布设原则同时还要符合沉降观测的精度要求。而高层建筑沉降观测的操作责需要精密的仪器设备, 较高的人员素质, 合理的观测方案以及对测量成果的准确分析。建立有效的沉降观测和预警机制, 通过政府部门和行业协会来制定规范, 从而降低高层建筑由于沉降造成的安全隐患。
参考文献
[1]刘星, 吴斌.工程测量学.重庆大学出版社, 2004.[1]刘星, 吴斌.工程测量学.重庆大学出版社, 2004.
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[3]丁爱民.沉降观测数据分析方法[J].安徽建筑, 2004.[3]丁爱民.沉降观测数据分析方法[J].安徽建筑, 2004.
沉降观测验收标准 篇4
沉降观测在建筑物的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过程中,具有安全预报、科学评价及检验施工质量等的职能。通过现场监测数据的反馈信息,可以对施工过程等问题起到预报作用,及时做出较合理的技术决策和现场的应变决定。
一、沉降观测的对象
沉降观测的对象包括:地基基础设计等级为甲级的建筑物;复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;加层、扩建建筑物;受邻近深基坑开挖施工影响或受地下地下水等环境因素变化影响的建筑物;及需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。
二、沉降观测点的布设
沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位,一般布设在建筑物的四角、在转角及沿外墙每10~15米处;高低层建筑物、新旧建筑物、不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、沉降缝和建筑物裂缝处的两侧;建筑物宽度大于或等于15米,或宽度小于15米但地质条件复杂的建筑物的内纵墙处,以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处;筏基、箱基的四角和中部位置处;多层砌体房屋纵墙间距6~10米横墙对应墙端处;框架结构可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处;高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处。各种构筑物沿四周或基础轴线的对称位置上布点,数量不少于4个测点。观测基准点应设在基坑工程影响范围以外,一般不小于30~50米且数量不应少于两个。
观测点的布设是沉降观测工作中一个很重要的环节,它直接影响观测数据能否真实地反映出建筑物的整体沉降趋势及局部沉降特点。
三、沉降变形监测的精度要求沉降观测的测量精度等级采用Ⅱ级水准测量。视线长度宜为20~30米,视线高度不宜低于0.5米,宜采用闭合法消除误差。
四、观测周期建(构)筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则整个观测得不到完整的观测意义。施工期间一般在基础或地下室完成后开始观测,每完成一层观测一次,沉降速度≥2.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数;如施工过程暂停,则在停工及重新开工时应各测一次,停工期间2~3个月测一次;竣工后第一年测四次(其中第一次宜在竣工后二个月时),第二年测2~3次,以后每年一次直到稳定。各个阶段的复测必须定时进行,不得漏测或补测,只有这样才能得到准确的沉降情况或规律。
五、稳定标准
稳定标准应由沉降量与时间关系曲线判定,对重点观测和科研观测工程,或最后三次观测中每次沉降量均不大于2√2倍测量中误差,则认为已进入稳定阶段。
二、三级多层建筑以0.04mm/d,高层和一级建筑以0.01mm/d为稳定标准。若施工过程中沉降大于2.0mm/d则应采取有效措施。
六、验收标准
建筑物竣工验收标准为最后一次观测的沉降速度:
浅谈施工中的沉降观测 篇5
随着社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善,同时,也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾,高层及超高层建(构)筑物越来越多。建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
1,沉降观测中对仪器设备、人员素质的要求
1.1根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,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肉小的高精度铟合金水准尺。
1.2人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2、沉降观测中对观测时间的要求
建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测得不到原始数据,而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观測周期准时进行。
3、沉降观测中对观测点的要求
为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15-30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。
4、沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则
所谓“五定”,即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。
5、沉降观测中对施测要求
5.1仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3-6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
5.2在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核
6、沉降观测中对观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。
7,沉降观测成果整理及计算要求
原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。
8,具体施测程序及步骤
8.1建立水准控制网
根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
8.1.1一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点,水准点的间距不大于100米。
8.1.2在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校。
8.1.3各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)。
8.1.4根据工程特点,建立合理的水准控制网,与基准点联测,平差计算出各水准点的高程。
8.2建立固定的观测路线
由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
8.3沉降观测
8.3.1根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点安稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。
8.3.2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。
8.3.3随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到十0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500ram)。
8.4将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。
8.5统计表汇总
8.5.1根据各观测周期平差计算的沉降量统计表,进行汇总。
8.5.2绘制各观测点的下沉曲线
建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。
8.5.3根据沉降量统计表和沉降曲线图,可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。
8.6观测中的注意事项
8.6.1严格按测量规范的要求施测。
8.6.2前后视观测最好用同一水平尺。
8.6.3各次观测必须按照固定的观测路线进行。
8.6.4观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。
8.6.5成像清晰、稳定时再读数。
8.6.6随时观测,随时检核计算,观测时要气阿成。
8.6.7在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。
8.6.8将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过lmm应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
9,探讨的两个问题
9.1确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗,这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。
9.2在沉降观测过程中,沉降量与时间关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就分析原因,进行修正。
9.2.1第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观测精过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。
9.2.2曲线在某点突然回升。原因:水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前。处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。
9.2.3曲线自某点起渐渐回升。原因:一般是水准点下沉所致。措施:确定水准点下沉值,与高级水准点符合测量,确定下沉重。
10.结束语
沉降观测要求 篇6
关键词:超载预压,沉降观测,次固结沉降量,次固结系数
0前言
大面积软基的主要问题是工后沉降[1], 即排水固结处理后软基仍可能发生较大的后期沉降而对上部结构物造成较大影响, 危害建筑安全性或影响其正常使用功能。因此, 对于预压排水加固软弱地基的工程, 通常都会提出工后沉降限值要求。
由于长期沉降观测资料较难获得, 迄今为止对次固结沉降的估算方法、影响评估均缺乏足够的资料验证。大面积软基处理计算时关注的重点基本还是主固结沉降, 而对主固结完成后的次固结沉降量的估算往往与实际相差较大。
本文基于深圳地区一个软基处理项目长达4年多的实测沉降资料, 获得了深厚淤泥的次固结沉降量, 探讨了淤泥层的总沉降量、主固结沉降量和次固结沉降量之间的关系, 分析了次固结沉降占总沉降量的比例, 推算了区域软土的次固结系数。通过数据分析揭示了次固结沉降在量值上不可忽视, 有时会对后续工程产生重大影响;推算的次固结系数可供该地区软基处理工后沉降计算提供参数。
1工程概况
本工程位于深圳蛇口港, 加固面积为7万平方米, 天然状态下的地层大致为:表层淤泥, 层厚平均约为17.4m, 泥面低于最低潮位;其下为性质良好的粘土层、粘土含砂砾层, 各土层的物理力学性质指标见表1。
采用排水板预压加固淤泥层。加固前先以中粗砂铺填覆盖出水面, 再打设塑料排水板堆载预压。排水板正方形布置, 板间距1.1m×1.1m。插板施工持续4个多月, 插板完工4个月后开始填砂, 堆填砂施工持续约6个月。由于其它原因, 堆填的压载砂在堆填完成后4年多才开始卸载, 卸载前的压载砂面标高为黄海高程5.1~7.3m, 比设计竣工面高出1.2~3.2m。施工期在加固区设置20多个沉降观测点进行沉降观测, 满载后继续观测11个月, 在卸载前夕进行了最后一次观测, 观测持续时间长达1700多天。
2沉降观测资料分析
本文选取位于加固区腹部的5个沉降观测点资料进行分析, 资料较完整, 基本可以代表淤泥层加固的总体情况。图1分别为P2、P6、P11、P18和P21沉降观测点的荷载-沉降关系曲线。
从图1中可以看出, 随着荷载的增加, 沉降开始增加较快;当加载稳定后, 沉降继续发展, 在很长一段时间内持续发生。
3沉降计算分析
3.1 最终沉降量估算
根据实测曲线变化趋势, 采用指数曲线拟合法对曲线后段进行拟合, 估算软基的最终沉降量, 其相应的推算公式为:
加荷初期的瞬时沉降采用下式[3]计算:
依据上述公式和沉降曲线计算得到表2所示最终沉降估算值和瞬时沉降估算值。
3.2 主固结沉降计算
应用弹性理论计算地基中的竖向附加应力, 采用一维压缩试验确定的压缩模量, 采用单向压缩分层总和法得到土层的固结沉降量为:
3.3 次固结沉降计算
地基的最终沉降量可表示为:
则次固结量沉降为:
根据式 (7) 计算得到各个沉降观测点的次固结沉降量结果, 见表3, 次固结沉降量与总沉降量之间的比值在4.7%~8.8%, 平均约为7.3%。
3.4 次固结系数计算
根据固结沉降计算得到不同预压时间的固结和沉降量, 见表4。
从表4中可以看出P2、P6、P11和P18、P21分别在时间745d和716d后, 固结度均达到99.9%, 在工程应用中可以认为主固结沉降已经完成[4], 其后发生的沉降应以次固结沉降为主。
次固结系数的定义为:
式中Δe可表示为:Δe=Δs (1+e0) /H1 (9)
将式 (9) 代入式 (8) 得:
而前述图1中次固结段对数曲线的斜率可表示为:
将式 (11) 代入式 (10) 得:
对各沉降观测点实测资料的次固结段进行曲线拟合如图2, 可获得次固结段对数曲线的斜率Cαh, 利用式 (12) 计算得到不同测点的次固结系数见表5。
本工程根据实测资料获得的次固结系数的平均值约为0.045, 比深圳地区前湾填海工程和深圳西部通道一线口岸工程室内试验得到的次固结系数稍大。
4结语
(1) 本预压加固工程沉降监测数据历时1700多天, 各沉降观测点数据规律基本一致, 监测数据完整可靠, 能客观反映地基工后沉降的发展规律;
(2) 本工程厚层淤泥在排水板预压荷载作用下, 次固结沉降量达0.141~0.352m, 约占估算总沉降量的4.7%~8.8%, 其绝对沉降量值超过了一般建筑物对地基的沉降控制要求, 可见对于此类软弱土地基, 加固设计时只考虑主固结沉降将偏于不安全;
(3) 通过对本工程实测沉降数据次固结段的分析, 推算出该区淤泥土层次固结系数平均值约为0.045, 可供该区软基处理设计估算工后沉降量计算参考。
参考文献
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沉降观测要求 篇7
为了确保铁路客运专线路基施工的顺利实施, 需要对其沉降变形进行实时、动态监测。然后, 根据外业监测数据估算路基的预期沉降量, 从而确定轨道结构的施工和铺轨时间。此外, 合理的沉降推算与沉降现场观测结果结合还可作为工后沉降和发展趋势的评价依据。为此, 本文详细阐述了铁路客运专线路基沉降观测的内容及实施过程, 并对现有的沉降预测模型进行了论述分析。
(二) 路基沉降观测
路基沉降观测内容一般包括:地基沉降观测、路基面沉降观测、过渡段不均匀变形观测、路堤边坡及坡脚位移观测、路堤填土分层沉降观测等。
路基沉降观测以地基沉降观测和路基面沉降观测为主。路基面沉降是评估路基工后沉降是否满足铺设无砟轨道技术条件的依据, 因此, 路基面沉降和地基沉降观测中又以路基面沉降为主。
1. 地基沉降观测
非岩石地基, 一般均应进行地基沉降观测。地基沉降观测可采用沉降板、剖面沉降管、位移计等方法进行监测。其中, 沉降板简单、实用、可靠, 是常用的地基沉降观测方法, 地基沉降观测沉降板的埋设如图1所示。
地基沉降观测断面布置应符合以下原则:
(1) 不同路基类型、不同路堤填高、不同地基加固工程的每一段路基应布置不少于2个观测断面;
(2) 地基沉降观测断面的间距一般不大于50m;
(3) 对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m;
(4) 对于地形、地质条件变化较大地段则应适当加密。
2.路基面沉降观测
路基面沉降数据是确定路基工后沉降是否满足无砟轨道铺设技术要求的依据。路基地段均应进行路基面沉降观测。路基面沉降观测采用观测桩法进行观测, 其观测桩位埋设如图2所示。
路基面沉降观测断面布置应符合以下原则:
(1) 路基面沉降观测断面间距一般不大于20m;
(2) 对于地势平坦、地基条件均匀良好、填料相同且高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m;
(3) 对于地形、地质条件变化较大地段则应适当加密。
为便于路基工后沉降的预测与评估, 路基面沉降观测断面尽量与地基沉降观测断面布置在同一断面。
3.过渡段不均匀变形观测
路基过渡段不均匀变形是否满足无砟轨道铺设技术要求, 必须通过沿线路纵向的连续的沉降观测进行判断或评估。路基过渡段不均匀变形可以采用连续的路基面沉降观测, 也可采用沿线路纵向布置剖面沉降仪进行观测。
路基过渡段不均匀变形采用连续的路基面沉降观测时, 观测断面间距宜加密至5m。路基过渡段不均匀变形采用剖面沉降仪观测时, 剖面沉降管应在路基过渡段范围内连续布置, 一般采用对角线方式布置, 详细的观测桩位埋设见图3所示。
4.沉降监测控制网
在进行客运专线路基沉降观测前, 应布设沉降监测网。该沉降监测网以二等水准点为基准建网, 按二等水准测量精度施测, 采用施工高程控制网系统。变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。其布设应符合下列要求:
(1) 沉降监测网应设置不少于4个稳固可靠的基准点, 且基准点的间距不宜大于1公里。尽量利用深埋水准点, 使用时应作稳定性检查与检验, 以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点。
(2) 工作基点应选在比较稳定的位置。工作基点间距不宜大于500m。
(3) 变形观测点应执行《客运专线无砟轨道工程测量暂行规定》 (铁建设[2006]189号) 标准, 尽量与建设单位协商, 共用监测点。
(三) 沉降量的估算
目前, 沉降量的推算主要采取的是实测沉降估算的方法, 其中又包括双曲线法、三点法 (对数曲线法) 、沉降速率法、星野法及修正双曲线法等。
1. 双曲线法
假设沉降的平均速度以双曲线形式减少, 则可以得到沉降量估算的经验公式。设初始沉降量为S0 (t=0) , 则任意时刻t的路基沉降量St可通过下式进行计算
式中:t为时间, α, β是从实测数据求得的系数。当t→∞时, 最终沉降量为
2. 对数曲线法
对数曲线法的沉降估算公式如下
式中:a为待定参数, 可通过实测数据获得。
3. 沉降速率法
根据实际的监测数据计算, 确定地基沉降速率, 具体的计算公式如下:
通过沉降速率的推算, 便可计算出满足工后沉降所需的预压时间t时刻对应的沉降速率, 以此作为控制路基沉降稳定与否的依据。
(四) 结论
路基沉降观测是以地基沉降观测和路基面沉降观测为主要内容, 对其进行实时动态的监测可有效地保证工程施工的安全和进度。本文根据实际工程的需要, 详细介绍了铁路客运专线路基沉降观测的实施方法及预测模型。
摘要:路基沉降及工后沉降是客运专线路基工程重点研究的内容, 路基工程质量的成败也主要取决于对路基沉降及工后沉降的控制。文章阐述了铁路客运专线路基沉降观测的主要内容及实施过程, 并对现有的沉降预测模型进行了论述分析。
关键词:路基,沉降变形,沉降估算
参考文献
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建筑物的沉降观测 篇8
1 沉降观测的基本要求
沉降观测中对观测仪器、观测人员的要求
由于沉降观测精度要求较高的特点, 为精确地反映出建 (构) 筑物在不断加荷下的沉降情况, 同时规定测量的误差应小于变形值的1/10-1/20。为此要求沉降观测的仪器应采用经计量部门检验合格的仪器和水准尺进行。
作业人员的要求:观测时应固定测量人员, 并使用固定的测量仪器和工具。在每次观测均需采用闭合水准线路或往返水准路线的测设方法当场检测。同一观测点的两次观测之差不得大于1毫米。
观测点设置要求:砖墙承重的建筑物:沉降观测点一般应沿墙的长度每隔8米至10米设置一个, 并应设置在建筑物的外墙转角处、纵墙与横墙的交接处及纵墙与横墙的中央、建筑物的沉降缝两侧。当建筑物宽度大于1米时, 内墙也应在适当位置设观测点;框架结构的建筑物:沉降观测点应设在每个桩基或部分柱基上部;具有浮筏基础的或箱形基础的高层建筑, 观测点应沿纵、横轴和基础周边位置;新建筑物与原有建筑物连接处的两边应设置;烟囱、水塔、油灌等其他类似的构筑物, 应沿周边对称设置;埋入墙体的观测点, 材料应采用直径不小于12毫米的元钢, 一般埋人深度不小于12厘米, 钢筋外端要有90°弯钩弯上, 并稍离墙体, 以便于置尺测量。
观测时间的要求在建筑物的施工过程中首次对沉降观测必须按时、准确的进行, 因为首次观测结果将与其他各阶段复测结果形成一个参照来解算沉降量, 所以在首次测量的过程中不得漏测, 在复测过程中我们不得补测。这样我们就可以准确的反应沉降情况或规律。观测周期指相邻的两次时间间隔。观测周期一般按高层建筑物的沉降观测一定的时间段 (如:30天/次) 或按建筑物的加荷情况每升高一层 (或数层) , 采用两种方式中的任意一种都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
沉降测量中误差减小原则:测量工作中由于仪器、观测者、外界条件等各种因素的影响是测量成果中不可避免的都带有误差在沉降测量的过程中为了减小误差的影响。所以在沉降观测过程中要做到测设的基准点、工作基点和被观测物的沉降观测点, 点位要稳定;沉降观测仪器、观测设备要稳定;沉降观测的人员要固定;沉降观测时要选择良好的观测条件并且要保证观测的时间基本一致;沉降观测所采用的水准线路、仪器点位、观测的程序、观测的方法和原则要固定。为保证测量成果的精度, 需要分析研究产生误差的原因, 并采取措施来消除或减小误差的影响。使所测的结果具有统一的趋向性, 使所观测的沉降量更具有真实。
沉降观测精度的要求:在精度方面首先根据设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。一般高层建 (构) 筑物沉降观测常采用二等水准测量的观测方法和观测精度就可以满足要求。
沉降观测成果整理及计算要求:根据水准线路的布设形式进行水准线路的成果检核, 同时原始数据要真实记录下来, 在成果整理及计算的过程中要依据依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行。
2 具体施测程序及步骤
2.1 建立水准控制网
根据提供的水准控制BM点 (或城市精密导线点) 结合工程的布局特点制定工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。具体如下:建筑物周围应布置3个以上的水准点, 根据水准仪望远镜放大率来适当选择两点间距;在沉降观测区内每一测站可后视到多个水准点, 以提高水准测量的精确度;水准点的埋深要符合二等水准测量的要求 (大于1.5米) 。根据现场环境特点, 建立合理的水准控制网, 与基准点联测, 平差计算出各水准点的高程。
2.2 固定的观测路线的选择
由已建立好的水准控制网根据图纸设计的沉降观测点分布要求, 确定沉降观测点的位置。沉降观测点和水准控制网的关系建立起来后选择适宜的观测线路, 同时在测站点与转点位置作好标记桩, 以此来保证观测线路的固定统一性。
2.3 沉降观测
固定线路确定后根据首次观测周期的要求, 要保证首次观测应在观测点设置稳固后及时进行。首次观测应自地下基础开始, 在基础的纵横轴线上 (基础局边) 按设计好的位置埋设沉降观测点 (临时的) , 待临时观测点稳固好, 进行首次观测。
首次观测的沉降观测点高程值要对以后各复测值进行对比参照, 所以其施测精度要求相当高, 在施测时我们采用精密水准仪。并且要求每个观测点的高程应由同期观测两次后决定。
随着结构不断升高, 临时观测点也会随之升高我们要对每一层进行测量直到为十0.00米, 再按规定埋设永久观测点 (为便于观测可将永久观测点设于十500mm) 。
2.4 计算检核
为保证水准测量的成果准确性, 做到步步有检核。在首次测量的记录数据和各复测阶段的数值进行计算检核, 确定结果无误后, 将数据进行平差计算, 求出各次每个观测点的高程值, 以此来确定建筑物沉降量。
2.5 统计表汇总
根据各观测周期平差计算的沉降量, 列统计表, 进行汇总。绘制各观测点的下沉曲线。首先建立下沉曲线坐标, 横坐标为时间坐标, 纵坐标上半部为荷载值, 下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中, 并将相应的荷载值也画于坐标中, 连线, 就得到对应于荷载值的沉降曲线。根据沉降量统计表和沉降曲线图, 可预测建筑物的沉降趋势, 将建筑物的沉降情况及时反馈有关主管部门, 正确地指导施工。特别在沉陷性较大的地基上对重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
对沉降观测的成果分析, 还可找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素, 指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工, 同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料, 设计出更完善的施工图纸。
2.6 观测中的注意事项:
严格按测量水准线路的要求进行测量;前后视观测最好减小视距长度或用同一把水平尺;复测过程中必须按照固定的观测线路进行;观测时要应选择良好的观测环境进行观测;观测过程中要消除视差的影响;随时按观测周期进行观测, 随时进行计算检核或测站检核;在雨季前后要进行联测, 检查水准点的标高是否有变动;将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门, 当建筑物每天 (24h) 连续沉降量超过1mm时应停止施工, 会同有关部门采取应急措施。
综上所述, 沉降量观测的方法, 将直接为施工部门提供准确的数据支持, 使施工队伍在施工中有"法"可依、有"法"必依提高了施工质量和施工进度。沉降量观测与施工部门的结合将大大改善人们的生活环境, 提高人们的生活质量起重要作用。
参考文献
[1]赵研.房屋建筑学.高等教育出版社, 2002.
沉降观测常见问题分析 篇9
关键词:沉降观测,问题,措施
1 建筑施工沉降观测常见问题
到目前为止, 人们还没有充分认识到沉降观测的重要性, 从而导建筑施工沉降观测存在一些常见问题:第一, 在设计图纸上, 建筑设计部门并没有将沉降观测方面的要求注明其中, 并且在设计图纸上也没有明确的图示标注;第二, 沉降观测过程中, 在设置观测点时并不符合相关规定;第三, 在进行沉降观测时, 观测时间并没有按照相关要求来进行;第四, 沉降观测记录并没有落到实处, 只是为了完成这项工作, 所记录的数据不真实, 弄虚作假现象时常发生;第五, 用户在使用过程中, 有测绘资质施工企业或者委托社会有资质的测绘单位没有按规定要求继续进行必要的沉降观测。
2 如何解决沉降观测常见问题
2.1 确定好沉降观测精度指标
沉降观测要根据工程项目的性质、结构特点、规模大小、质量精度要求等, 研究沉降观测方案和规划观测作业、选择测量仪器设备、组成测量队伍。按《建筑物沉降观测规范》规定, 一般建筑物应反映1mm的沉降量, 这就要求观测精度要高于±1mm, 一般按二等水准测量技术规定执行。对于研究性的观测, 应采用一等水准测量技术指标。 (1) 沉降观测精度指标的确定与观测目的有关。从目前变形观测的目的来看有三个:安全监测、积累资料和科学实验。目前比较一致的看法:为积累资料而进行的变形观测, 其精度指标可低一些, 而另两种目的精度指标要高一些。 (2) 沉降观测精度指标的确定与建筑物的允许变形值有关。建筑物的允许变形值与建筑的性质、重要性、安全可靠有关。如江河大坝的允许值、粒子速器的允许变形值、一般民用建筑物的允许值等是各不相同的, 考虑到建筑物的安全性, 设计人员总希望它变形允许值定小些, 观测精度定高些, 但作为测量人员, 则希望它精度定低些。一般而言, 建筑物允许变形值应是重要建筑物很小, 一般建筑其次, 次要建筑物可大些。其精度指标从低到高排也应是次要建筑物, 一般建筑物, 重要建筑物。 (3) 沉降观测精度指标的确定要考虑需要与可能。需要也就是它需要怎样的精度指标, 这应由设计、施工、测量等几方面的人员共同商定;也就是在目前的技术、仪器设备条件下, 可能达到的观测精度。观测精度指标的确定就应是需要与可能之间妥协的结果。
某建筑高30m, 基础宽12m, 设计时允许倾斜度a=4‰, 试确定建筑物安全时, 其沉降观测精度要求为:顶部允许偏移量:Δ=a, H=4‰×30=0.12m=120mm。若取观测误差与允许变形值的1/20, 则m=1/20Δ=±6mm。由于倾斜是沉降和水平位移共同影响的结果, 而沉降观测相对水平位移观测来说, 可达到较高精度。取m沉=±2mm, 如果通过基础的沉陷来监测建筑物的倾斜, 引下沉的观测中误差为:
2.2 监测点位的布设
监测点位是工作的对象, 也是确定建筑物变形状况的依据。监测点位布设位置并不是由单纯的因素来确定, 它是由测量单位、设计单位、甲方监理等因素共同确定, 并由施工单位配合实施埋设。监测点位的选择原则主要是:第一, 监测点位的确定是由建筑物的结构以及内应力来决定;第二, 监测点位是非常重要的, 其布设具有一定的代表性, 在一定程度上监测点位布设能够将沉降状况清楚地反映出来;第三, 监测点位的设置必须满足施工的要求, 并且能够确保施工的安全和正常进行。除了监测点之外, 还包括基准点。基准点间应构成闭合环, 并具备一定数量的多余监测值。
2.3 水准点的设置要安全稳妥
民用建筑绝对水准点是对各观测点沉降的基准点引入点, 现场引入点应设置在不受周边环境和建设过程中影响的隐蔽地段, 并且加以保护, 便于以后工程使用阶段的沉降观测。引入现场的相对固定点不应少于2个, 固定点的做法应以标准图集设置。
2.4 沉降观测方法
沉降观测过程中所采用的仪器应该是经过计量部门检验合格的一起。在观测过程中不要随意更换观测人员和仪器, 尽量确保观测人员和仪器的固定性。每个进行沉降观测时都要采取环形闭合方法进行检查。而且要做好沉降观测图示和记录的准备工作。以下是某路基工程沉降观测方法:首先, 打开管帽, 将带连接杆的钢尺下到组合式沉降板的孔内, 提勾勾住第一块沉降板下管管口, 丈量沉降板下管管口至地面管口的距离。其次, 往下依次丈量出每块沉降板下管管口至地面管口的距离。再次, 往上提出钢尺时, 再由下往上复测距离, 两次观测结果满足精度要求, 取平均值。最后, 对地面管口进行抄平, 根据此标高和测得的距离计算出每个沉降板的沉降值和两沉降板之间的压缩变形。
2.5 资料整理
首先, 采用统一的沉降观测记录表, 做好观测数据记录与整理。对每个观测数据都一一进行校核, 然后根据这些校核后的数据算出每个观测点的高程, 逐日变化值和累计变化值。其次, 根据观测资料, 及时对观测点时间--变形曲线、建筑物的变形展开曲线进行绘制。再次, 及时分析观测资料, 尤其是在预压期, 对路基沉降的发展趋势进行分析, 为了确保工期要求, 必要时采取加大预压荷载加速沉降的措施。第四, 编写观测报告。最后, 要保证沉降观测资料的存档备查
参考文献
[1]黄国柱.建筑物沉降观测方法探讨[J].西部探矿工程.2006 (12) .
[2]陈坚荣.建筑物沉降观测的基本要求与监理要点[J].中国勘察设计.2009 (03) .
[3]芦玉林.影响建筑施工沉降观测精准度的因素[J].今日科苑.2010 (16) .
关于建筑工程沉降观测方法的研究 篇10
[摘要]:随着我国经济的发展,社会的进步,为了适应城市化进程,各种高层建筑便开始广泛修建。所以,沉降观测方法在建筑工程中的起着越来越重要的作用,它不仅能够有效预防施工过程中出现的不均匀沉降,还能够发挥技术信息反馈的效用,及时为勘察设计施工部门提供详细的建设资料。因此,为了能够发挥沉降观测施工技术价值,就需要能够合理进行施工程序,有效进行全面监控,以减少整个建筑工程的经济损失。本文笔者就对建筑工程沉降观测方法进行有关研究。
[关键字]:建筑工程;沉降观测;方法;研究
在进行整个施工建设过程中,沉降观测施工技术时一项不可缺少的重要建筑施工过程,它能够通过有效的观测活动,对建筑工程的整体结构、地基与上部结构的协调能力进行全面的了解和认识,从而通过研究分析,以最大限度的避免施工过程中有可能出现的沉降量过大或者沉降不均匀造成的灾害性问题,从而使得整个建筑工程能够实现高质量、高安全的目的。
一、对引起建筑物沉降的原因分析
一个好的建筑工程,不仅能够具有高质量的施工技术,还应该具备良好的抗变形能力。建筑工程的沉降,尤其是不均匀沉降,就会导致建筑物倾斜、裂缝,甚至坍塌。然而,造成建筑物沉降变形是有其缘由的。
1.建筑工程的地质条件
建筑工程的地质条件是会造成建筑物沉降的一重要原因。若地质结构较为不稳定,其本身地貌就容易坍塌或者开裂,且在较为疏松的土质结构中,就会降低地质的承载力,所以,这就缺乏一个建筑物坚实的地基,必然也会造成整个建筑工程沉降坍塌的后果。
2.气候条件的影响
气候条件主要表现在温差与降水上。当一个建筑物的施工环境处于一个温差较大的地区时,由于白天过热,晚上太冷,一旦建筑工程所选择的材料不能够满足气候所需,就会使得工程内部材料变形,进而也就会使得整个工程产生不均匀的沉降。
3.工程建设的原因
工程建设的自身原因主要是由于施工过程中,没有做好施工前期工作,没有进行合理的设计,没有对施工进行严格的施工监督,在建设的过程中利用了较为老化的材料,还没有做好工程的沉降观测工作,所以,这些较为不合理的施工步骤影响下,就使得整个建筑物垂直变形。
二、综合把握沉降观测的基本要求
建筑工程的沉降观测施工技术主要是针对预防建筑物沉降变形的后果而进行的有效性勘察施工技术。它能够通过有序的施工监督,合理的施工工序,以预防或避免因沉降变形的原因造成建筑工程结构破坏、整体开裂的后果。所以,要想更有效的进行沉降施工技术,就需要能够综合把握沉降观测的基本要求。
1.硬件、软件要求
所谓硬件要求,就是在进行观测的过程中,能够具有优良的仪器设备,软件要求也就意味着需要能够有高素质的沉降观测人才。这主要是由于沉降观测本身具有较为高的精度要求,要求能够精确地反映出建筑物不断加荷过程中的沉降情况。所以,为了应对沉降观测的要求,就需要能够在沉降观测中应用精密水准仪。沉降观测人员,就必须接受较为专业的技能培训,能够熟悉掌握各种不同的技术操作技能,并能够迅速的解决分析问题,从而按时、准确的完善观测任务。
2.需要恰当的观测时间
在对建筑工程建设沉降观测时,一般会受到时间的限制,所以,就需要能够在恰当时候、恰当时间进行沉降观测。首次进行观测必须能够按时进行,它对整个完整的观测具有重要的意义,也是对原始数据精确性的要求。
3.选择合理的观测点
合理的选择观测点也是提高沉降观测准确性的重要方式,沉降观测点要埋设在最能够反应沉降情况的位置。在建筑物上进行沉降观测点设置时,一般要求能够实现横纵向的对称,相邻点一般以十五到三十米为宜,并将其均匀的布置在建筑物的周围,以使得整个埋设的沉降观测点能够符合各个施工阶段的观测要求。通常来说,建筑物的设计图纸上都具有专门的沉降观测点。
4.有效的数据整理
根据建筑物的特性与建设需要,就需要能够选择沉降观测较为精准的,所以,为了实现有效数据的获取,就需要有关工作人员能够相互协调,相互配合,认真仔细的对数据进行核实,进而提高原始数据的可靠性。在获得可靠地原始数据之后,就要能够记录计算符合施工测量规范的要求,能够正确、有序、严谨的进行数据整理,从而使得整个观测实现有效性的结果计算。
三、沉降观测施工技术方法探究
要测得建筑物上的各个沉降点的高程,就需要能够在进行建筑工程观察中,由一基准点开始,采用较为精密的水准测量,并能够根据前后两次的沉降差得出两次测量期间的沉降量与沉降点。所以,在进行建筑工程沉降观测施工技术方式实施时,通产需要能够正确把握基准点与沉降点的布设。下面就关于沉降观测施工技术方法进行有关探究。
1.对于观测点的设置
观测点的设置主要有基准点和沉降点,由于建筑工程的沉降期限实现较长,所以,保持基准点长期稳固是十分重要的,它也是减少因水准观测路线过长避免观测误差的一种重要方式。在进行基准点设置时,一般设置在离建设工地较近的、旧的建筑外墙上,并同时利用高程系统。然而,有关基准点的设置标准没有明确规定所有的基准点必须是国家水准点,但又为了保证沉降观测工作的连续性,就需要与市内较近的国家水准点进行联测,从而保证观测点能够在国家统一的高程值,这样就可以使得基准点能够在破坏之后,实现有效恢复。
对于沉降点的设置需要结合施工地点的地质结构和建筑物结构,从而能够综合性的全面反映建筑物地基的变形情况。在进行平面设置沉降点时,需要设置在四角、大转角等地方。从纵向的设置考虑来讲,需要设置在恰当位置的外墙,这样就使得在量尺、观测时较为方便。然而,在进行具体的施工过程中,就会使得沉降点受损,所以,便开始在带群房的建筑中,一般考虑将建筑工程主体上的沉降点设置在地下室,这样以是实现沉降点的长期性观测,也不会影响建筑物的美观。
2.关于仪器测站的布置
在进行精密水准的测量规范要求,前后的视距差不得超过0.5米,然而,在进行观察时,往往会在同一的测站上观测到多个沉降点,虽然这样能够提升工作效率,但会造成前后视距差超过限额的后果。所以,为了严格实现视距差要求,便在两个沉降点之间进行仪器测站点安置。另外,还应该在进行仪器测站布置时有效避免因视准轴与水准管轴之间的不平行所成夹角引起的水准尺度误差。因此,在这样合理的进行综合考虑下,进行仪器测站点安置,就能够在进行建筑工程沉降观测工作中实现更为精准的测量目的。
3.观测操作程序
进行测量操作时,首先在奇偶站上有着不同的测量程序。在奇站上进行测量时,是利用后前前后的顺序进行测量,在偶站上便是前后后前的测量顺序,这样就能够有效的求得一个较为准确的前后视的平均高差,还能够大大的避免了与观察时间长短成正比例的测量误差。但由于建筑工程的沉降观测的基准点与沉降点较近,就会存在与时间长短有关的误差,然这种误差影响不大,基本上便可以忽略。另外,为了能够计算视距,就需要能够利用水准尺上丝与下丝之间进行观测,然而,为了能够不降低观测的精确度,便可以在每一个站点上将观测程序简化为后后前前。
建筑工程沉降测量是对建筑物是否稳固的重要测量方式,也是建筑工程建设一个重要的施工环节。所以,为了能够实现观测数据的有效性,就需要凭借多年观测经验,对各种情况进行有效分析,从而推进建筑工程沉降测量方法更为规范,更好的辅助工程建设。
参考文献:
[1] 周聘之. 基于沉降观测方法的建筑沉降分析与应用[J]. 吉首大学学报(自然科学版). 2011(02)
浅谈高速铁路沉降观测控制 篇11
随着社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的成熟完善,为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡观测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。由此可见,沉降观测将成为工程建设领域中,非常重要的工序。
笔者根据自己在石武客运专线沉降观测的工作经验,在此谈谈对沉降观测工作的几点遵循事项,请给以批评指证。
2 石武客运专线实例
2.1 工程概况
石武客专河南段SWZQ-3标段包括石武线21.692km和郑西贯通线37.873km,本段主要工程项目有:路基1.744km,桥梁57.789km,无砟轨道61.628双线公里。石武跨贾鲁河特大桥、跨连霍高速公路特大桥及两桥间路基,郑武跨陇海铁路特大桥、跨机场高速公路特大桥及两桥间路基,郑西贯通线跨陇海铁路特大桥、跨南水北调特大桥及两桥间路基,以及相应的无碴轨道工程(不含铺轨、不含岔区)。
按设计要求将对其石武客专正线部分进行沉降平行观测,作为施工单位是沉降变形观测的实施责任主体,必须严格按有关规范、设计文件及总指要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测,对观测数据的真实性负责。
2.2 沉降变形测量
1)石武铁路客运专线线下工程沉降变形观测工作以桥梁、隧道、路基等结构物的垂直位移观测为主,水平位移监测根据路基(含过渡段)、桥涵、隧道工点具体要求确定。
2)石武铁路客运专线工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。
结构物的变形监测应建立独立的变形监测网,覆盖范围一般不宜小于4km,基准点选择应优先考虑利用CPI、CPII和水准基点。
3)结构物的变形监测应充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。
4)用全球卫星定位系统(GPS)测量时,应符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测量技术的有关规定。
2.3测量等级及精度要求
本线沉降变形测量按三等规定执行,对于技术特别复杂工点,可根据需要按二等的规定执行。
2.4 沉降变形测量点的布置要求
沉降变形测量点分为基准点、工作基点和观测点3类,其布设按下列要求:
注:1-盖;2-砖;3-素土;4-贫混凝土;5-冻土线
2.5 测量工作基本要求
水准基点使用时应作稳定性检验,并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点,并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。
每次观测前,对所使用的仪器和设备应进行检验校正,并保留检验记录。
每次沉降变形观测时应符合:
1)严格按水准测量规范的要求施测。首次(即零周期)观测应进行往返观测,并取观测结果的中数,经严密平差处理后的高程值,作为变形测量初始值。
2)参与观测的人员必须经过培训才能上岗,并固定观测人员。
3)为了将观测中的系统误差减到最小,达到提高精度的目的,各次观测应使用同一台仪器和设备,前后视观测最好用同一水准尺,必须按照固定的观测路线和观测方法进行,观测路线必须形成附合或闭合路线,使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”,以提高观测数据的准确性。
4)观测时要避免阳光直射,且在基本相同的环境和观测条件下工作。
5)成像清晰、稳定时再读数。
6)随时观测,随时检核计算,观测时要一次完成,中途不中断。
2.6 观测技术要求
1)路堤地段从路基填土开始进行沉降观测;路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时,应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。
2)沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调,做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行,不能影响路基填筑质量;路基施工不能影响到观测设备。
3)路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量,当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/d或边桩水平位移大于5mm/d、竖向位移大于10mm/d时,应及时通知项目部,并要求停止填筑施工,待沉降稳定后再恢复填土,必要时采用卸载措施。
4)观测精度要求:路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm,读数取位至0.1mm;剖面沉降观测的精度应不低于8mm/30m;位移观测测距误差±3mm;方向观测水平角误差为±2.5″。
5) 观测频次要求:路基沉降观测的频次不低于表3.3.5的规定。
注:1、架桥机(运梁车)通过时观测要求:每1次/3天,连续3次;以后1次/1周,连续3次;以后1次/2周。
实际工作进行时,观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次;当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。
2.7 沉降观测评估
目前,国内外采用的观测评估方法较多,而每种预测方法均有一定的使用范围,总结沉降变形特点,需要选择合适的预测方法,以下是常见工程的沉降评估及判定标准。
2.7.1 路基工程沉降评估
1)根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析,确定沉降变形的趋势。
2)有砟轨道路基工后沉降量不应大于50mm,年沉降速率应小于20mm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于30mm;无砟轨道路基工后沉降值不应大于15mm。
3)沉降预测的可靠性应经过验证,间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm。
4)路基填筑完成或堆载预压后,最终的沉降预测时间应满足下列条件:
式中:
S (t):预测时的沉降观测值;
S (t=∞):预测的最终沉降值。
注:沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。
5)设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。
2.7.2 桥涵工程沉降评估
判定标准:
1)根据桥涵实际荷载情况及观测数据,应作多个阶段的回归分析及预测,综合确定沉降变形的趋势。首次回归分析时,观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月,对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。
2)墩台基础的沉降量应按恒载计算,其工后沉降量不应超过下列允许值:
墩台均匀沉降量:对于有砟桥面桥梁≤30mm;对于无砟桥面桥梁≤20mm
3)静定结构相邻墩台沉降量之差要求:对于有砟桥面桥梁≤15mm;对于无砟桥面桥梁≤5mm超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外,尚应根据沉降差对结构产生的附加应力的影响确定。
4)框构、旅客地道及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不应大于50mm,铺设无砟轨道时,工后沉降量不应大于15mm。
5)处于岩石地基等良好地质的桥粱,当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降总量不大于5mm时,可判定沉降满足无砟轨道铺设条件。
6)设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。
7)利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两次预测的时间间隔一般不少于3个月,对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于1个月。
8)桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前,沉降预测的时间应满足以下条件:
式中:
S (t):预测时的的沉降观测值;
S (t=∞):预测的最终沉降值。
2.7.3 过渡段工程沉降评估
1)过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。
2)对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段,应重点分析评估其差异沉降。
判定标准:
1)过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5mm,预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1 000。
2)过渡段工程的沉降预测评估方法参照路基执行。
3 结论
不论地面还是建筑物的沉降,现阶段在都在威胁着我们社会主义的发展建设,加强地质灾害的防治管理,坚持地面沉降监测与研究,坚持高层建筑物的沉降监测与研究,最大限度的控制沉降事故的发生,关系到人民生活质量的提高和经济建设的可持续发展,利在当代,功在千秋。
参考文献
[1]2009京广铁路客运专线.沉降变形观测与评估实施细则.
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