构筑物沉降观测技术（共11篇）
构筑物沉降观测技术 篇1
沉降观测技术的作用是毋庸置疑的,现行建筑行业规范也明确要求高层建筑物施工必须做好沉降观测,以此来加强对施工过程的监控,预防不均匀沉降的发生,避免建筑物垂直位移所造成的主体结构破坏或者产生沉降裂缝,给业主和企业带来严重损失。
1 高层建筑物沉降的原因分析
在应用沉降观测技术之前,首先必须对高层建筑物沉降的原因有一个全面了解。高层建筑物发生沉降的原因主要有两点:一是外部因素。由于地质条件、地下水位、大气温度和土壤性质的不同,高层建筑物会随时间的变化而出现变形,其中沉降就是变形的一种表现;二是自身因素。高层建筑物本身需要荷载,会受到外力作用,再加上建筑物结构不合理,也会出现沉降。
2 沉降观测的特点概述
2.1 精度高
沉降观测的精度高低直接关系到高层建筑物的安全性和稳定性,影响到对沉降规律的把握和控制。在实际操作中,沉降观测要求高精度,必须满足在该高层建筑物允许的沉降值范围,一般来讲,沉降观测的精确度应小于允许沉降值的110~120,但是为了更加详细全面的研究沉降过程,对于观测精度要求还要更高。
2.2 频率高
建筑物产生沉降都具有一定的时间效应,在计算高层建筑物沉降过程中需要对同一点不同时间的坐标差和高程差进行一定时间周期的重复观测计算。所以,沉降观测的频率高,往往取决于观测的预计沉降量以及沉降的速率,沉降观测必须能够反馈出沉降变化的规律。
2.3 难度大
建筑物本身沉降的精度特别小,计算量大,要求严格。同时,沉降观测所需要处理的数据信息量特别大,需要从大量数据中采用严密的数据处理办法去获取沉降信息,可以说沉降观测数据处理的过程也是分析沉降规律和预报的过程。
3 高层建筑物沉降观测技术的基本要求
3.1 沉降观测仪器设备
高层建筑物沉降观测仪器一般需要使用精密水准仪及铟瓦合金的水准标尺。我国目前常用的水准仪是国产的S1、S05水准仪,同时现在的数字化电子水准仪也逐渐开始推广应用,比如莱卡DNA03等。
3.2 沉降观测点
沉降观测点是指要测量的高层建筑物上的测量标志,一般采用20mm的螺纹钢。沉降观测点的数量和位置必须严格按照测量规范标准要求、地质状况以及建筑物结构特点进行设置,应能够准确全面地反映沉降情况。高层建筑物在设置沉降观测点时通常采用纵横向对称的方式,观测点之间距离需要分布均匀,保持在15~30m为宜。
3.3 沉降观测精度
高层建筑物沉降观测的精度必须能够反映出建筑物不同变化的沉降量。《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)要求沉降观测需要采用二级水准测量方法,视线长度在50m以内,前后视距差在2m以内,累差也不能超过三米,视线应在高度应在0.3m以上,基辅分划读数差应在0.5mm以内,往返较差及附和或环线闭合之差在1.0√n(n为检测站个数)以内,检测已测测段高差之差在1.5√n以内。
3.4 沉降观测时间
沉降观测时间一般在方案中都需要详细规定,必须严格要求观测时间,否则会造成观测数据的不真实,最终影响沉降观测的质量。高层建筑物沉降观测的各个阶段都必须严格安装工程进展情况进行,杜绝漏测或补测的发生,只有这样才能真正掌握沉降规律。在实际施工中,建在砂类土层与粘土类土层上的建筑物沉降周期是不一样的,尤其是粘土类沙层建筑物施工期间的沉降量是整个沉降量的一部分,需要观测频率大,可以根据实际地基、层数和荷载来确定观测周期。如果遇到停工情况,需要在停工时和重新开工时各观测一次,掌握停工期建筑物沉降变化情况。竣工后,沉降观测频率可以相对小一些,一般根据地基类型与沉降速度可以设置为一个月至一年等不同周期。最后,通过沉降量与时间关系曲线来判断沉降是否进入稳定期,如果建筑物沉降速度小于0.01~0.04mm/d时,基本就可以认为进入了沉降稳定阶段,当然具体实践中还需要根据建筑物地基土的压缩性等情况而定。
3.5 沉降观测方法
在沉降观测中通常观测人员会采用闭合水准测量的方式。通过高程基准点对观测点进行测量,然后组成闭合水准路线,在观测高程基准点时通常采用往返偶数站观测的办法,高程基准点和沉降观测点都需要严格按照国家的规范标准使用闭合水准路线观测。
4 高层建筑物沉降观测的施测步骤
4.1 建立水准控制网
在分析工程特点、地理环境以及布局结构基础上,水准控制网可以根据建设单位提供的水准控制点或者城市精密水准点或者测绘人员自己建立的水准点来进行设置。水准控制网中的水准点也可以称为基准点,水准点必须设在沉降区、震动区以及开挖区范围以外,并且根据国家二等水准测量要求确定水准基点的开挖深度,并确保标石深度大于相连建筑物基础的深度。三个间距在100m以内的水准基点可以组成闭合路线,可以根据它们的闭合差来检验精准度。在架设水准仪时必须能够后视到两个以上的水准基点。
4.2 布设沉降观测点及路线
具体布设工作需要布点人员使用专门仪器根据沉降点位进行沉降观测点的布设。首先,在建筑物墙体上将沉降观测点的位置标示出来,然后使用工具进行打眼和固定,为了防止掉落可以在标示上涂抹植筋胶。最后,当布设好沉降观测点后,就需要在沉降点和水准基点之间建立观测路线,测绘人员需要做好编号和记录工作,将建立好的观测路线确定下来。
4.3 实施沉降观测
以上工作完成以后,就可以开始观测闭合线路。首次观测特别重要,必须采用偶数站往返两次观测,并且同一个沉降点往测和返测要设立不同水准标尺。首次观测沉降点的高程值是后面计算沉降量的重要依据,所以,必须确保观测的精确度,可能需要数次重复观测,往返观测的沉降点的两个高程值相差必须小于1mm,然后取两者的平均值作为首次沉降点的高程值。后面的观测就可以通过闭合差来检验测量精度,一般闭合差需小于允许值的一半。如果首次沉降点沉降量为零,就可以根据两次观测的高程值之差计算沉降点位的沉降量和总的沉降量。
5 几点建议
在高层建筑物沉降观测中由于人为、仪器以及外部环境等因素干扰,难免会出现误差。为此,在实际沉降观测中需要做好以下三点:一是定期检验水准仪i角误差,确保其在规定标准范围内;二是选择合适的观测时间。遇到太热或太冷及刮风下雨等恶劣天气时不要观测,并且观测前需要将水准仪放到阴凉处,确保水准仪与外界温度一致;三是注意沉降观测步骤。严格按照施测程序进行,尤其注意要在观测点与基准点稳定后方可进行观测。此外,沉降观测仪器在不断更新换代,我们采用更先进的仪器,会让观测方法更加完善、精确,减少作业强度,提高观测效率。
参考文献
[1]蔡顺.沉降观测技术在高层建筑施工中的运用[J].中华民居(下旬刊),2014(03).
[2]祁志涛.建筑工程沉降观测技术及其应用[J].中外企业家,2014(15).
[3]卢建利.高层建筑沉降观测及数据分析[J].山东工业技术,2015(18).
[4]赵海林,陈旭.谈对施工中沉降观测技术的分析[J].China's Foreign Trade,2010(12).
[5]苑晓薪,李喜民.谈在施工中沉降观测技术的应用[J].民营科技,2008(08).
[6]王华伟,曹新彦.建筑施工中沉降观测技术的应用[J].土木建筑学术文库,2007(00).
构筑物沉降观测技术 篇2
建筑物沉降观测存在的问题和处理
沉降观测能反映地基的实际变形以及时建筑物的影响程度,是分析地基事故及判别施工质量的重要依据,也是验证地基基础设计是否正确的重要资料.是建筑物或构筑物在施工乃至使用过程中不可或缺的工作,也是技术资料中不可缺少的`内容,它不仅关系到建筑质量,更关系到建筑物的安全.但在我们日常施工或使用中却往往被忽视.现就沉降观测存在的问题和处理作一浅析.
作 者：高佑凯 作者单位：兰州城市建设学校刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(12)分类号：G64关键词：建筑物 沉降观测 建筑物沉降观测 沉降观测存在问题
论提高建筑物沉降观测精度方法 篇3
关键词：建筑物；沉降观测精度；方法
前言：随着我国社会经济的不断发展，对建筑施工水平提出了越来越高的要求。为保证建筑结构整体的稳定性和安全性，同时为以后的沉降观测提供重要依据，实施建筑物沉降观测工作，保证沉降观测精度，非常具有必要性。
1.建筑物沉降观测精度的方法概述
建筑物沉降观测精度方法也就是指，在建筑物施工过程中，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。当今时期，各种大型、复杂的工程建筑物越来越多，建筑物的建设对地面原有状态产生影响，同时增加了建筑物的地基压力，很容易导致地基和周围地形发生变化。因此，有必要加强对建筑物的沉降观测，以此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。
2.沉降观测的特点概述
2.1 精度高。沉降观测的精度高低直接关系到高层建筑物的安全性和稳定性，影响到对沉降规律的把握和控制。在实际操作中，沉降观测要求高精度，必须满足在该高层建筑物允许的沉降值范围，一般来讲，沉降观测的精确度应小于允许沉降值的110～120，但是为了更加详细全面的研究沉降过程，对于观测精度要求还要更高。
2.2 频率高。建筑物产生沉降都具有一定的时间效应，在计算高层建筑物沉降过程中需要对同一点不同时间的坐标差和高程差进行一定时间周期的重复观测计算。所以，沉降观测的频率高，往往取决于观测的预计沉降量以及沉降的速率，沉降观测必须能够反馈出沉降变化的规律。
2.3 难度大。建筑物本身沉降的精度特别小，计算量大，要求严格。同时，沉降观测所需要处理的数据信息量特别大，需要从大量数据中采用严密的数据处理办法去获取沉降信息，可以说沉降观测数据处理的过程也是分析沉降规律和预报的过程。
3.沉降观测的基本要求
3.1沉降观测的仪器设备。通常来讲，规定的测量误差必须低于变形值的2/1到1/10左右。所以，必须选择精密水准仪作为沉降观测的仪器。对于水准尺的选择，最好是选择高精度的铝合金水准尺，此种水准尺不容易受到外界温度和环境的影响，因此备受业内人士所欢迎。
3.2对于进行沉降观测的人员要求。建筑物沉降观测工作人员，只有在经过专业的培训和学习之后，明确基本理论知识，了解沉降观测各种使用仪器、操作方式和流程，了解测量理论，才可以开展实践观测工作。并且能够在具体操作中注意不同建筑物特点的差异性，合理使用切实可行的观测方式。如果在沉降观测过程中遇到一些问题，可以独立及时展开分析，提出具体的有效对策，保证观测结果的真实性和准确性。
3.3观测点的要求。对于建筑物沉降观测点位置的选择，必须根据下面两项原则：首先，容易展开观测行为；其次，可以准确表现出沉降特征。通常情况下，都会在建筑物上横纵对称设置对称点，相邻观测点一般具有15cm- 30cm左右的间隔，能够在建筑物附近均匀分布。此外，观测点位置的选择，必须满足于实际施工的观测需求，防止在装饰、装修阶段，墙或者柱饰面遮挡住观测点，以此影响施工整体进度。
3.4观测时间的要求。建筑物沉降观测具有严格的时间要求，尤其是在第一次观测时，必须严格准确进行观测，否则影响沉降观测的原始数据，致使整个观测无法获取完整、准确的观测数据信息。对于其他阶段的复测，结合工程的具体进展准时观测，严禁出现漏测或者补测的行为。只有满足上述要求，才能够保证沉降观测的准确性，掌握观测规律。一般会将相邻两次的时间间隔，称作为一个观测周期。高层建筑物沉降观测观测周期可以是建筑物的加荷情况每升高一层，也可以是按照一定时间段来确定，比如说30天一次。但是，不管是采取哪种观测方式，均必须严格遵循计划中的观测周期准时进行观测。
3.5沉降观测自始至终要遵循“五定”原则。“五定”原则就是沉降观测依据的观测人员需要稳定、观测环境需要稳定、观测方式观测路线需要稳定、观测使用仪器需要稳定、以及沉降观测点、工作基点需要稳定。对于上述内容来讲，尽可能的降低观测误差，以此保证观测结果的统一性，确保首次观测与每次复测结果具有一致性，最终提升建筑物沉降观测的准确性。
3.6沉降观测的精度及成果整理计算的要求。一般的高层建筑物在施工阶段，如果没有特殊要求，都会选择二等水准测量的观测方式。具体来说，前后视距需要低于30m，前后视距差需要小于1m，前后视距累计差需要大于30m；相对于后视点的高差容差，必须大于1mm；对于水准仪精度来说，必须高于DS3级别。
4.建筑物沉降观测精度提升策略
4.1重视技术设计书的编制。在建筑物沉降观测中，技术设计书属于实践工作的重要依据。在技术设计书中包括了沉降观测路线、起算点控制、测量等级等等内容。所以说，技术设计书质量是否良好，将会直接影响沉降观测是否可以有效进行，严重情况下会对观测精度产生影响。因此，建筑物沉降观测必须保证技术设计书的质量。首先，选择高素质的技术设计书参编人员，以此提高技术设计书整体质量性和可行性。参编人员除了需要具备相关的岩土理论知识和专业技能，同时还需要对各种水准仪做到灵活运用。只有做到这样，才能确保技术设计书有利于提升建筑物沉降观测的精度。此外，参编人员需要具有多年实践观测经验，以此详细阐述所遇到的各种问题，以及具体有效的解决对策，保证测量精度。其次，对于建筑物沉降观测精度来讲，除了需要结合建筑物实际情况，还有必要满足设计单位要求和规范要求，以此来明确沉降观测等级，开展沉降观测工作。
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4.2提高观测人员综合素质。观测人员对于建筑沉降观测结果具有直接影响，因此必须提高观测人员综合素质，以为为建筑物沉降观测工作奠定基础。首先，在沉降觀测工作实施之前，需要对观测人员展开教育和培训，了解沉降观测建筑物的类型，同时明确各项技术参数，以此为后期沉降观测提供理论指导；其次，针对建筑物的实际情况，要求观测人员明确观测重点，以及需要注意的各项问题。在观测阶段，观测人员需要严格遵循相关制度，规范操作，明确自身职责，以此提升建筑物沉降观测质量和效率。
4.4科学布设沉降观测点。建筑物沉降观测过程中，能够合理布置沉降点，对于沉降观测具有重要影响。所以必须基于建筑物结构的整体基础上，合理布置沉降点，能够对建筑物的沉降情况做到全面反映。沉降观测点的布置，可以遵循下面几点内容：首先，对于框架结构的建筑物来讲，沉降观测点可以在柱基上布置，也可以沿着纵横轴线布置；其次，沉降观测点可以在外墙的10- 20cm位置处布置，也可以在核心筒四角或者大转角位置布置；最后，如果是烟囱、水塔等高耸建筑，一般都会在基础轴线相交位置布置沉降点。此外，对沉降观测点进行埋设工序时，避免沉降观测点受到建筑物装饰操作的影响。
4.4构建高程控制基准网。布置基准点在建筑物沉降观测中属于关键内容。基准点的布置，除了需要结合现场实际情况，同时需要着重考虑建筑物的整体布局，一般情况下都会在不容易受到变形影响的位置上进行布置。在稳定基准点标石之后，可以进行高程控制基准网的布置。建筑物沉降观测的基准点，通常不会低于3个，如果有必要布置工作基点，必须保证工作基点与基准点的线路足够闭合。此外，基准点避免布置在震动区域、开挖位置等处，并且不能在交通干道上布置。
4.5沉降的观测。在建筑物沉降观测过程中，必须严格遵循技术设计书中的沉降测量方法，以此为提升建筑物沉降测量精度提供基础。并且需要注意的是，在稳固观测点之后才可以进行首次测量。由于首次测量有利于为后期观测提供观测参考作用，所以必须保证首次测量的精准度。可以通过多次反复的测量，从而保证首次观测结果的精度符合相关要求。此外，在沉降观测中特别是首次测量，必须严格按照规范标准展开。而其他位置的沉降观测，必须遵循技术设计书条例展开，同时避免出现漏测或者补测现象，以此保证建筑物沉降观测的准确性。不仅于此，需要对沉降规律及时总结和归纳，不断创新和完善沉降观测技巧，做到进一步提高沉降观测质量和精度。
结束语：总而言之，建筑物沉降观测属于比较系统复杂的程序，其对于建筑施工具有重要影响，通过沉降观测数据，还可以为工程事故提供数据分析依据。因此，必须加强对提高建筑物沉降观测精度方式的研究，以此来提升建筑物沉降观测精度，保证工程顺利开展，提升整体质量。
参考文献
[1]卢吉锋，冯雪巍.提高建筑物沉降观测精度的方法和措施探讨[J].河北工程技术高等专科学校学报，2013，（1）：49-52.
[2]宋方，强亚明.提高建筑物沉降观测精度的方法[J].科技视界，2014，（14）：122-122，159.
[3]孟良军.提高建筑物沉降观测精度的方法和措施探讨[J].建筑工程技术与设计，2014，（23）：697-697.
建筑物的沉降观测 篇4
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.
浅谈高层建筑沉降观测技术 篇5
关键词：沉降观测 沉降观测点 高层 建筑 建筑物 水准点 水准控制网
1 沉降观测的重要性
当前，随着社会经济和科学技术的发展，建筑行业建筑施工水平不断提高，建筑规模不断拓展，与有限的土地资源和日益增长的人口数量成为越来越严重的社会矛盾。建筑行业越来越依赖于开发高层或超高层建筑物来缓解用地压力。为确保高层或超高层建筑物结构安全耐用，并为日后的勘察设计和沉降观测提供有效的参考数据，开展建筑物沉降观测工作就显得尤为重要。
2 沉降观测的基本要求
2.1 观测仪器、人员水平的要求。采用S1级或S05级精密水准仪配合高精度铝合金水准尺开展沉降观测。若缺少铝合金水准尺，可采用一般塔尺的第一段标尺施测。要求观测人员一律培训上岗，技能水平和专业素质达标，能够根据工程特点，结合现场条件采用科学的观测方法，并且能够针对观测中出现的问题提出较为全面的观点，能够灵活运用误差理论计算平差，确保每一次观测准确、高效。
2.2 观测时间的要求。通常相邻的两次时间间隔为一个观测周期。必须根据观测方案所规定的时限设定观测周期。高层或超高层建筑物沉降观测通常是30天一周期，或参考建筑物加荷条件每升高一层或每升高数层设一观测周期。
2.3 观测点的要求。选择沉降观测点的位置时须遵循两点原则，一是便于观测，二是最能反映沉降特征。按照常规，应该在建筑物上纵横对称设置观测点，相邻点间隔15～30m，均匀地分布于建筑物附近。另外，还应该按照施工阶段的观测要求选定观测点的位置，要避免在装饰装修环节观测点被墙或柱饰面掩盖而影响到连续施测的计划。
2.4 观测始终要遵循“五定”原则。所谓“五定”，即沉降观测依据的基准点、工作基准点、建筑物上的沉降观测点，点位要稳定；观测仪和配套设备要稳定；每一次的施测路线、施测方法以及所采用的镜位和流程基本固定；环境条件基本一致；观测人员要稳定。坚持“五定”原则有助于规避测量误差，确保观测结果基本一致，同时能够保证每一次复测与首次观测的结果都有可比性，从而提高沉降观测结果的客观性和精确性。
2.5 观测要求。观测人员应该熟练掌握沉降观测方法、观测流程以及观测仪和配套设备的操作方法。首次观测要校正仪器设备，如有必要可报送计量单位计量检定。仪器设备连续使用3～6个月后重新检定。观测时，现场人员必须有序组织，密切配合，认真负责，做到步步有校核。
2.6 观测精度的要求。高层建筑物施工通常均采用二等水准观测标准。以下是相关观测指标：①往返较差、附和或环线闭合差：△h=∑a-∑b≤l■，n为测站数。（或△h=∑a-∑b≤1.0■， L为观测路线距离）。②前后视距：≤30m。③前后视距差：≤1.0m。④前后视距累积差：≤3.0m。⑤沉降观测点相对于后视点的高差容差：≤1.0mm。⑥水准仪的精度至少达到N2级
2.7 观测数据整理及计算要求。观测过程中实时记录测得的数据，按照测量规程规定流程、技术手段进行测量计算，确保流程完整有序，而且要逐步校核，确保结果真实有效。
3 施测流程
3.1 构建水准控制网。①一般高层建筑物附近按照≤100m的间距要求所布设的水准点要超过3个。②在能够后视2个水准点的位置布设观测仪，同时确保测区内各水准点可以形成便于闭合校验的闭合图形。③宜在建筑物开挖、地面沉降、震动区范围以外布设各水准点，结合工程特点以及二等水准施测要求（大于1.5米）设定水准点的埋设深度，构建水准控制网和基准点联测，继而进行平差计算，统计出所有水准点的高程。
3.2 建立固定的观测路线。由测区水准控制网，参考沉降观测点设计图，或结合观测点埋设的深度要求布设观测点。观测点与控制点之间建立固定的观测路线，并且将提示施测路线的标记桩设在观测仪与转点处，确保每一次施测所采用的观测路线基本固定。
3.3 沉降观测。基于沉降观测方案和施测周期，宜在观测点安稳固后进行首次观测。一般高层建筑都设有地下结构，应从基础开始进行首次观测，在基础的纵横轴线上参考提前设计的位置埋设临时沉降观测点，稳固好临时观测点后开展首次观测。
除首次观测以外的每一次观测的高程值都根据首次观测确定的观测点高程而定。因此，首次观测在测量精度上要求较为严格。按常规使用N2级或N3级精密水准仪施测。除此以外，要求在2次同期观测后确定所有观测点的首次高程。
建筑结构上的观测点随着楼层的升高逐渐上移，当观测值达到+0.00时再确定永久观测点的位置。随后在竣工后沉降基本稳定之前的每一层都要复测。
3.4 确认所有观测记录无误后计算平差，得出各观测点每次观测的高程，继而得出沉降量。
3.5 统计表汇总。①列表统计沉降量，并进行汇总。②绘制各观测点的下沉曲线构建下沉曲线坐标，时间为横坐标，纵坐标上、下两部分分别是荷载值以及各沉降观测周期的沉降量。在坐标体系中绘制各观测点测得的沉降量及其对应的荷载值，连线得到与荷载值相对应的沉降曲线。③基于以上两个步骤对建筑物沉降趋势进行预测，及时向上级反映建筑物的沉降情况，以便做出正确的施工决策。有的重要建筑物所在地基沉陷性较大，为保证施工安全，施工前必须进行沉降观测。
3.6 观测阶段的注意事项：①观测方法、观测流程和技术要求必须符合测量规范；②使用同一水平尺进行前后视观测；③每次的观测路线保持一致；④每次施测现场环境一致，且避免阳光直射；⑤读数时必须保证成像稳定、清晰；⑥坚持不定时观测、持续观测，勤于检核计算；⑦在雨季前后联测沉降量，检查水准点的标高是否一致；⑧实时向关联部门通报沉降观测数据，全天候观测沉降量大于1mm时立即施工整顿。
4 探讨的两个问题
4.1 选择科学的沉降观测精度。现阶段，建筑行业沉降观测规程尚不完善，观测标准尚未明确，使得施工单位在设定精度标准时掺杂了过多主观的成分，而观测精度与沉降观测结果的客观真实性密切相关。所设定的沉降观测精度过高或过低都不利于获得准确的观测结果，因此观测精度要根据沉降观测规程及工程特点而定，尽量在保证观测结果客观准确的前提下避免资源浪费。按笔者的观点，一般高层及超高层建筑物首次观测时宜采用二等以上水准测量方法，并且使用高级水准仪配合铝合金尺施测，在±0.00以上部分用S2、S3级水准仪施测，这样才能保证测量结果的精度达标。
4.2 观测建筑物沉降情况时，施测时间与沉降量所形成的是起伏的关系曲线，而非单边下行光滑曲线，需要综合分析其形成原因，并进行修正。①二次观测时曲线回升，之后呈下降走势。这是因为首次观测精度要求不严格，如果回升大于5mm，则首次观测结果作废；如果回升不超过5mm，则二次观测与首次观测调整标高一致。②曲线在某点突然回升。原因：水准点或观测点被碰动后，致使观测点标高抬高，或水准点标高降低。处理措施：取相邻观测点的相同观测周期的沉降量作为被碰观测点之沉降量。③曲线自某点起渐渐回升。原因：水准点下沉。处理措施：确定水准点下沉值，与高级水准点符合测量，确定下沉重。
参考文献：
[1]李小勇，张鹏，何耀邦，李伟.浅谈高层建筑物沉降观测[J].科技信息，2011（08）.
[2]吴伟，汤远亮.高层建筑施工中沉降观测技术的应用[J].价值工程，2010（03）.
构筑物沉降观测技术 篇6
高层建筑物的沉降观测是施工乃至使用过程中不可或缺的工作,它不但关系到建筑物的质量,更关系到建筑物的使用安全。为了保证建筑物的使用安全,保障人民群众生命及财产安全,保证建构筑物的使用寿命不缩短,保证建(构)筑物的安全性,获得可靠的资料及相应的沉降参数,为以后的勘察设计施工提供参考,建(构)筑物沉降观测表现出越来越显著的重要性和必要性。现行规范是这样要求的:高层建筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、滑坡监测、动力设备基础等都得有沉降观测。尤其是高层建筑物的施工要用其加强过程监控,避免不合理的施工工序,使施工过程能均匀沉降,勘察设计施工部门从其及时回馈的信息中获得详尽的一手资料,须在建筑物的施工及使用当中对建筑物进行沉降观测,及时的发现建筑物在重力方向的异常,使因沉降原因造成建筑物主体结构的损坏的事情不发生,避免产生影响结构使用功能的裂缝,造成非同小可的经济损失。本文就高层建筑物沉降观测存在的问题和观测方法作一分析。
1 当前建筑物在施工和使用过程中存在的问题
建筑施工单位对沉降观测的认识不足,认为可有可无;设计单位对沉降观测没有明确的要求,在施工图纸上没有明确的标示,包括沉降观测点的设置和水准点的合理安置;不按规定的时间进行观测,不按设计要求和规范作业;在使用过程中不做沉降观测,认为施工完成后,建筑物的沉降已经不存在或沉降已稳定。
2 沉降观测的实施
2.1 水准点与沉降观测点的设置
为了不使建构筑物的沉降情况出现错误,沉降观测点的埋设不是随便的,而是应在最能反映沉降特点且方便观测的位置,合理的布置水准点是关系到沉降观测成功的关键,埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,应根据观测方案合理布设,应布置在基岩或其它已经沉降稳定的建筑物的适当位置,隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点,水准点不得少于2个,为了防止人为破坏,一般应布设3个,在水准点的沉降没有稳定前,严禁使用。每次都要将水准点间的高差测定出来,据此考察它们之间是不是相对稳定,且水准点要定期与距建筑物较远的高等级水准点联测,以检核其本身的稳定性。
沉降观测点应根据建筑物的结构,形状,结合实地工程地质条件,合理安置在建筑物的最能反应建筑物沉降的位置,框架结构的沉降观测点应置于桩基上。沉降观测点应埋入墙体,材料采用直径不小于12mm的圆钢,埋入墙体深应不小于15mm,墙体外应向上弯90°,并应稍离墙面,钢筋顶端应置为平面,以便于立尺。沉降观测点应在施工图上表定,并应编号,以便以后观测时,不会混乱。
2.2 沉降观测的周期和时间
我们应以编制的工程施测方案及确定的观测周期为依据,第一次观测应在观测点稳固后及时展开。
高层建筑物观测,应配合施工人员,提前安置好水准点,并应在第一层施工时,进行第一次观测,然后每隔两层观测一次。每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,要求有相当高的精确度,我们通常用N2或N3级精密水准仪进行施测,并且要求非常严格,每个观测点首次高程要在同期观测两次后才能决定。当施工期间有停工时,在停工后马上观测一次,开工后再观测一次。沉降观测要看工程进展情况来定时进行,不得有漏测或补测的情况,只有严格遵守这一要求,才能得到准确的沉降情况或规律。在竣工后,观测的频率可以不那么大,可根据沉降速度的大小和地基土类型来决定,其周期通常可分为一个月、两个月、三个月、半年与一年等。我们可通过沉降量与时间关系曲线来判定沉降是不是进入稳定阶段。一般工程的沉降观测进入稳定阶段时,沉降速度将小于0.01~0.04mm/d,具体取值还要看各地区地基土的压缩性。观测后,计算出观测点的沉降差、沉降量以及本周期平均沉降量和沉降速度,并把这些资料及时整理出来。当变化量异常时,要及时通知委托方,为其防患措施提供依据,同时在观测次数上做适当调整,再多观测几次,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。
2.3 沉降观测应遵循的原则
沉降观测的仪器的选择是有规定的,应采用经计量部门检验合格的水准仪和铟钢水准尺进行观测,方案应不低于二等水准的测量方法。因为沉降观测要求的精度非常高,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,不同周期的观测我们应遵循一个“五定”原则:沉降观测的基点、基准点和被观测物上沉降观测点,点位要稳定;使用的仪器设备要稳定,水准尺也要用高精度铟合金水准尺,这种水准尺受温差变化及环境的影响不大;观测人员要稳定,他们一定要接受专业的技能培训,对仪器的操作规程掌握程度要求比较高,要很熟练,要会分析实施过程中出现的问题并准确无误的运用误差理论做平差计算;观测时的环境条件基本上要没有偏差;观测点位、路线、方法和程序要固定。每次观测我们采用的方法均是环形闭合方法,或往返闭合方法当场进行检查。同一观测点的两次观测之差要小于1毫米,尽可能保证各次复测结果与首次观测结果的一致性。
在我们做完一次沉降观测工作后,要先把沉降观测示意图绘制出来,并且认真做好每次沉降观测记录。
3 沉降观测的精度要求
根据工程需要,沉降观测精度共分为四个等级。一等适用于变形特别敏感的高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑、精密工程设施;二等适用于变形比较敏感的高层建筑物、高耸构筑物、古建筑、重要工程设施;三等适用于一般性高层建筑、工业建筑、高耸构筑物、滑坡监测;四等适用于观测精度要求不高的建筑物、滑坡监测。
在一般情况下,没有特殊要求的话,在一般性的高层建(构)筑物施工过程中,运用二等水准测量的观测方法就能进行沉降观测。以下的表1和表2是对各项观测指标提出的要求。
注:二等水准视线长度小于20m时,其视线高度不应低于0.3m次.
4 沉降观测的资料整理及结果分析
原始数据不得有虚假成分,要真实可靠,记录计算不得违反施工测量规范的要求,遵循一定的原则,一步一步的进行校对与核实,获得有效结果。据此展开成果整理及计算。
沉降观测应提交的资料如下:
(1)沉降观测成果表;(2)沉降观测点位分布图及各周期沉降展开图;(3)v-t-s(沉降速度、时间、沉降量)曲线图;(4)p-t-s(荷载、时间、沉降量)曲线图(视需要提交);(5)建筑物等沉降曲线图(如观测点数量较少可不提交);(6)沉降观测分析报告。
应编制沉降观测示意图,在示意图上应注明水准点的位置和编号及标高、沉降观测点的位置及编号。
沉降观测的记录应采用统一表格。一定要对观测数据严格核对,确保准确,才可以做记录,不得随便改动,将各次观测记录整理检查,确定已经准确后再做平差计算,通过对各次每个观测点的高程值的计算,进而得到沉降量。首次在各观测点观测时,如果标高相同,那么要按照实际情况填写,其沉降量为零,本次标高与前次标高之差即为以后每次的沉降量,而各观测点本次标高与首次标高之差即为累计沉降量。
建筑物的沉降差、沉降量、倾斜、局部倾斜应小于地基允许变形值,《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)中指出,一般观测工程,建筑物已进入沉降稳定阶段时,其沉降速率将不大于0.01~0.04mm/d,具体取值要看各地区的地基土的压缩性。
要完好的保管沉降观测资料,应将其存档以备以后考察。如果用户或房屋开发商在建(构)筑物沉降还不稳定,不能停止开展沉降观测工作,还要继续进行,并建立档案。若沉降量不符合相关要求,如沉降量比规范和设计要求的要大,则应与有关部门进行协商,进行处理。我们只有这样做,才能让建(构)筑物的沉降观测起到它本该有的警示作用,才能以此为依据,保证建(构)筑物的结构安全。
参考文献
[1]JGJ/T8-97《建筑变形测量规程》.
[2]吴福成.沉降观测中常见问题原因分析及处理.
[3]全国测绘科技信息网中南分网第十八次信息交流会论文集.
论高层建筑物的沉降观测 篇7
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响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，失去实际观测意义。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15～30m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。
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，导致不能连续观测而失去观测意义。
1.4 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。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，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。
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。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。要求：
1)一般高层建筑物周围要布置3个以上水准点，水准点的间距不大于100m;
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;
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1.5m)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。
2.2 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。
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十500mm)。然后每施工一层就复测一次，直至竣工。
2.4 平差计算
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=Hh, I—Hn, 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;
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。
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。特别座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
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-△Cn│/Lmn，△Cm，△Cn分别为m, n点的总沉降量，Lmn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。
参考文献
[1]李青岳主编.工程测量学.北京:测绘出版社, 1984.
[2]李青岳, 陈永奇主编.工程测量学.北京:测绘出版社, 1995.
现代高层建筑物沉降观测方法 篇8
目前沉降观测方法主要以几何水准测量为主。沉降观测时, 在能表示沉降特征的部位设置沉降点, 在沉降影响范围之外埋设水准基点, 利用水准基点定期测量沉降观测点高程, 从而在各个沉降观测点高程的变化中了解建筑物的沉降情况。
一、沉降观测要严格按照规范规定的程序和步骤
1、布设水准控制网
合理制订监测的施测方案, 布设水准控制网。一般要求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100m;在场区内任何地方架设仪器至少能后视到两个水准点, 并且场区内各水准点应构成闭合图形, 以便检校;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。
2、建立固定的观测路线
根据场区水准控制网, 按照沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图, 合理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、沉降观测施测
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临时的沉降观测点。
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 (为便于观测可将永久观测点设于+500mm) , 然后每施工一层就复测一次, 直至竣工。
4、数据分析统计
记录各次观测, 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。首先根据各观测周期平差计算的沉降量列出统计表, 进行汇总;绘制各观测点的时间、沉降量关系曲线图;然后根据沉降量统计表和沉降曲线图, 预测建筑物的沉降趋势, 并将建筑物的沉降情况及时反馈到有关部门。
二、沉降观测的重要性决定了实施的条件和要求
1、测量仪器设备的要求
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响小的高精度铟合金水准尺。在首次观测前要对所用测量仪器的各项指标进行检测校正, 必要时应经计量单位鉴定。连续使用3～6个月后应重新对所用仪器、设备进行检校。
2、测量人员素质的要求
施测人员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, 能针对不同工程的特点, 采用不同的观测方法及观测程序。
3、观测时间的要求
建筑物的沉降观测对时间有严格的要求, 特别是首次观测必须按时进行, 否则沉降观测因得不到准确数据而使整个观测无效。其他各阶段的复测也必须根据工程进展情况定时进行, 这样, 才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次观测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。
4、沉降观测点的要求
沉降观测点是固定在拟观测建、构筑物上的测量标志, 为了能够反映出该建、构筑物的准确沉降情况, 沉降观测点要牢固地埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建、构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15～30m为宜, 均匀地分布在建、构筑物的周围。观测点的数量和位置, 应能全面反映建筑物的沉降情况。
5、沉降观测精度的要求
根据工程需要, 沉降观测精度共分为四个等级。一等适用于变形特别敏感的高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑、精密工程设施;二等适用于变形比较敏感的高层建筑物、高耸构筑物、古建筑、重要工程设施;三等适用于一般性高层建筑、工业建筑、高耸构筑物、滑坡监测;四等适用于观测精度要求不高的建筑物、滑坡监测。
三、沉降观测过程中有关的注意事项:
1、严格按测量规范的要求施测。
2、前后视观测最好用使同一把水准尺, 减少系统误差。
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, 观测时要一气呵成。
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。
四、沉降观测方法需要随着行业的发展不断探讨改进
要做好沉降观测, 应特别注意以下几个方面:
1、建筑物沉降观测是一项精密、繁琐、连续的系统工作, 容不得半点差错, 对测量仪器、工作人员、施测程序都有极高的要求。
2、沉降观测工作是一项非常繁杂的工作, 技术要求高。随着新仪器新设备的应用, 如全站仪、GPS在变形观测中逐步推广使用, 可以减少劳动强度, 但能否满足精度要求, 还需要在今后的实践中不断加以研究。
3、沉降观测资料反映施工阶段的实际沉降量, 一般难以与设计部门提供的理论预留沉降量相符, 其主要原因是理论计算假设条件与施工条件变化出入较大, 计算无法考虑施工期各种动态的影响因素。
4、由于累计沉降量均与初始观测值相关, 因此初始观测值的准确性极为重要, 每个观测点的初始观测值必须采用最初连续两次观测结果的平均值。
浅议建筑物的沉降观测 篇9
关键词：沉降观测,沉降测量点,观测精度,周期
在建筑物修建过程中,由于建筑物的基础和地基所承受的荷载不断的增加,从而会引起基础及其四周地层的变形,而建筑物本身因基础变形及其外部荷载与内部应力的作用,也要发生变形。在建筑物的施工及运行管理期间为了保证建(构)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,必须对建筑物进行沉降观测。
1 引起建筑物沉降的原因
引起建筑物沉降变形的原因较多,但最主要的原因有:1)荷载。2)自然条件、日温、年温的变化。3)建筑物基础的工程地质条件。除此之外,偶尔撞击,气候突变,建筑材料老化,勘测、设计、施工、营运不合理等也可引起建筑物的垂直变形。
2 变形测量点的布设
2.1 变形控制点的布设
1)基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的位置。每一测区的基准点不应少于3个,构成水准网以便于检核;对于小测区当确认点位可靠时可少于3个,但连同工作基点不得少于3个。2)一般情况下,基准点应与附近的国家水准点联测。只有当水准点较远时,才可以采用独立的假定高程系统。所有的基准点起算数据要统一平差,组成统一的变形监测网。3)基准点埋设深度至少要在冰冻线下0.5 m,以保证稳定性。4)工作基点在引测中采用Ⅱ等水准测定,附合或环线闭合差不得超过
2.2 变形观测点的布置
1)通常在建筑物的四角点、中点、转角处等能反映变形特征和变形明显的部位布设沉降观测点,点间距一般为10 m～20 m。2)在高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧布设沉降观测点。3)建筑物裂缝和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖分界处。4)观测点要符合各施工阶段的观测要求,牢固可靠,便于观测,特别要考虑到装饰装修阶段及水电施工等破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。
3 观测精度和观测周期的确定
3.1 观测精度的确定
观测精度的确定方法主要有以下几种:
1)变形允许值ΔS:
ΔS=ΔD×L/H。
其中,ΔS为允许差异沉降量,m;ΔD为建筑物倾斜值,m;L为基础两端点的水平距离,m;H为建筑物的高度,m。以ΔS为依据以一定比例系数确定或直接给出观测中误差值。其中具有代表性的是国际测量工作者协会(FIG)于1981年第16届大会上提出的方法,即:为实用目的,观测值中误差不应超过变形允许值的1/20～1/10,或者1 mm～2 mm;为科研目的,应分别为1/100～1/20,或者0.2 mm。
2)可根据下述公式确定为实用目的变形值观测中误差:
ms=Δ/λt。
其中,Δ为允许变形值;t为置信区内允许误差与中误差的比值;1/λt为比例系数,估算时通常采用λ=20,t=2。
3)在综合考虑国内外经验下对于岩石和半岩石,砂土、黏土及其他压缩性土,填土、湿陷土、泥炭土及其他高压缩性土三类低、中、高压缩性土的绝对沉降观测中误差分别为±0.5 mm,±1.0 mm,±2.5 mm。
3.2 观测周期的确定
1)荷载变动下的观测周期。
施工阶段应随施工进度及时进行。a.基础垫层或基础底部完成后开始观测,观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定,至少观测一次。b.从基础施工到结构工程封顶,每施工一层观测一次。c.从结构封顶到满荷载,一般15 d～30 d观测一次。d.从满荷载到沉降速度变化趋向稳定可适当延长观测时间,一般为1个月～3个月,但不应超过3个月。e.自沉降速度稳定至沉降基本停止,其观测周期开始为半年或一年左右一次,以后2年～3年一次。使用阶段的观测周期,应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求外,一般情况下,可在第一年观测3次～4次,第二年观测2次～3次,第三年后每年1次,直至稳定为止。观测期限一般不少于如下规定:砂土地基2年,膨胀土地基3年,黏土地基5年,软土地基10年。
2)沉降速度不同情况下的观测周期见表1。
3)施工过程中如暂时停工,在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间,可每隔2个月～3个月观测一次。
4)在观测过程中,如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降水等情况,均应及时增加观测次数。
4 外业观测及注意事项
4.1 观测仪器的选择
根据观测精度的要求,高层建筑物一般选用可测Ⅱ等水准测量的高精度水准仪,并配置测微器、铟钢水准尺。
4.2 观测路线的选择
合理的选择观测路线可在很大程度上提高观测的精度,观测路线的选择应依据:建筑物上所有的沉降观测标与工作基点在观测时均要在闭合线路上,在保证各测站所需最小视距的前提下,选择最短观测路径作为最佳观测路径,同时注意最佳路径应尽量减少测站、转点,减少累计误差。
5 内业计算及成果整理
外业观测结束后,应及时进行内业计算。首先检查环线闭合差,符合要求后根据工作基点推算出各观测点的高程,再计算其沉降量。沉降量分两部分:1)本期沉降量,即上次观测至本次观测期间的阶段沉降量,它反映出建筑物在一定时间内的沉降速率;2)累计沉降量,即第一次观测至本次观测期间的沉降量,它反映出建筑物的总沉降量大小。这两个量要用专门的沉降量一览表统计整理出来,画出时间与沉降关系曲线,依次做出沉降趋势预报并与规范或设计允许值比较,如出现异常情况应及时报告,以便有关单位研究,采取对策。为工程施工或安全使用采取有关措施提供依据。
6 实例分析
秦皇岛某住宅楼2号楼共15层,砖混结构。根据沉降观测点布设的一般原则并结合甲方要求,在该楼群下沉影响区域以外布设了4个基准点,并构成基准网进行联测,在该楼上布设8个变形观测点,其位置如图1所示。
该楼自从2007年9月7日开始观测,每增加一层观测一次,至2008年2月24日共观测16次。其观测数据如表2所示。
从观测成果分析可知,该楼总体表现为下沉趋势,无异常点存在。该楼最大沉降量为-12.2 mm,其对应的点为C6号点;最小沉降量为-9.2 mm,其对应的点为C7号点。平均沉降量为-10.6 mm,其日平均沉降量为-0.06 mm。其相邻点的最大沉降差异为3 mm,且日平均沉降量较小,由此可见该大楼沉降基本均匀,其地基基础稳固。
7 结语
建筑物的沉降观测耗时长、要求精度高,是一项艰巨而又细致的基础性工作。这就要求我们认真分析每项工程的自身特点,全面细致的制定既能满足工程需要又经济实用的观测方案。认真做好每一项观测工作,仔细分析观测数据、及时提供观测结果,为我们的社会主义现代化建设保驾护航。
参考文献
[1]李青岳.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1997.
[2]JGJ/T8-97,建筑变形测量规程[S].
[3]陈军.高层建筑施工沉降观测探讨[J].江苏测绘,2001,9(3):25-26.
构筑物沉降观测技术 篇10
【关键词】高层建筑；施工；沉降观测技术；应用
一、前言
作为高层建筑施工中的一方面重要工作，沉降观测技术在近期得到了长足的发展。该项课题的研究，将会更好地提升沉降观测技术的应用效果，从而保证高层建筑施工的可靠性。本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述
随着经济社会高速发展，现建成与在建的高层建筑的数量已达60余栋。高层建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。现行规范也规定，高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物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。
建筑物沉降的原因有合理变形：建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物发生变形，这种变形一般小于允许变形值，随着时间的推移而趋于稳定；施工误差变形：由于施工误差而造在荷载分布和预计分布不符，从而造成建筑物变形，这种变形对局部来讲一般很小；基础变形：由于建筑物的重量，使基础上的土壤被压实，引起建筑物沉降。
三、高层建筑施工中沉降观测需满足的基本要求
1.沉降观测仪器设备方面的要求
沉降观测的参数需要反映高层建筑在负荷增加时的沉降情况，因此对沉降观测数据的精度要求较高。依据高层建筑建设施工的要求，测量误差需要控制在建筑物结构变形值1/20～1/10以内，在观测中需要使用DS1或者DS0.05级的精密水准仪，以满足对观测精度的要求。
2.沉降观测人员素质方面的要求
观测人员需要有精深的专业知识和熟练的操作技能，熟悉仪器设备的构造、操作方法、操作流程和测量理论，可以针对不同工程和具体施工情况，选择合适的观测方法和观测程序。对于在观测过程中出现的实际问题，观测人员可以客观科学的分析其原因，及时采取平差计算，以保障观测任务顺利的完成。
3.沉降观测时间方面的要求
高层建筑沉降观测对时间的要求和限制也非常严格，尤其是首次观测的时间更是尤为关键，其关系到原始数据的准确性和可靠性，对观测结果有着直接的影响。其他不同阶段的观测也要随着工程施工而进行，不能出现漏测或者补测的情况。两次观测时间的间隔为一个周期，高层建筑施工中常以建筑物升高一层的时间作为观测周期进行观测，或者依据统一的时间段作为观测周期，如工程每建设施工30天为一观测周期。
4.沉降观测位置方面的要求
沉降观测对于观测位置的要求也很高，既要能准确反映高层建筑的沉降情况，又要易于观测工作的实施。观测人员在高层建筑设置的观测位置纵向和横向要相互对称，彼此之间间距约在15～30m之间，均匀分布于高层建筑周围。在选择沉降观测位置的时候，观测人员要结合工程施工情况，切不可使观测位置因施工被破坏或者被掩盖。
四、高层建筑沉降观测的程序及步骤
1.建立水准控制网
按照工程的特性布局、现场的环境条件拟定测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）按照工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：一般的高层建（构）筑物周围要设置3个以上水准点，其间距不宜大于100米。在场区内任何地方架设仪器至少能后视2个水准点，而且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校；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），按照工程特点，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.设置沉降观测点
沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特点的点位，砌筑小阴井加以维护，应该选在下列位置：1.建筑物的四角、大转角及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上；2.高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧，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、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧，人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处；3.宽度大于或等于15米，或宽度小于15米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔（纵）墙设内墙点，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；4.筏基、箱基的四角和中部位置处；5.多层砌体房屋纵墙间距6～10米横墙对应墙端处；6.框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上，以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处。
3.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布点图，确定沉降观测点的位置。在工作基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。
4.沉降观测
埋设好沉降观测点后进行观测时，检查其稳固后，进行首次观测。首次观测的沉降点高程精度要求较高，一般采用S02或S05级别的精密水准仪来进行测量，并且要求同期观测两次取其平均值。具体的观测过程中，地基沉降埋设临时点位观测到±0，建筑主体沉降埋设永久观测点，根据高层建筑的层数，每施工2-5层观测一次，直至竣工。将测量的各次数据整理检查无误后，进行数据平差计算，求出每个观测点的数据，计算出每次观测的本次沉降量及累计沉降量。此外，应根据各观测周期的累计沉降量，以下半部沉降量、上半部荷载值（楼层）为纵坐标，时间为横坐标，绘制时间-荷载-沉降量曲线图，有利于工作人员更好的对高层建筑的荷载和沉降量进行剖析，为建筑施工提供指引。
五、施工中沉降观测技术存在的问题
1.沉降观测结果存在浮动现象，无法控制
无论哪一类的建筑施工，都要对地表进行开挖。地面的表层被开挖以后就会改变地面原有的形态，使得土地变得松散。如果在接下来的施工中不回填泥土并压实，就无法使建筑地面下的泥土恢复到开挖前的密实形态。同时，随着工程施工进度的不断进展，建筑物的高度和地表的荷载不断地增加，加大了对地基的压力。使得地基土慢慢地被压缩，这样就给建筑物的沉降创造了条件。由于施工时各种施工设备都会对地下产生振动效应，会对地基土产生一定的影响，也会导致它松散不密实。
2.沉降量与下沉曲线的变化
在观测沉降量及下沉曲线时，发现下沉曲线并不是保持正方向或者反方向变动时，常常会出现如下一些现象：曲线可能会从中间的某一点逐渐回升或者在中间某点突然回升；在首次观测后，下沉曲线可能会出现回升现象；曲线有时会出现波浪起伏现象。这些现象的存在说明，一些人为或者非人为因素影响了对建筑物的沉降观测结果。
六、结束语
通过对高层建筑施工中沉降观测技术应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的应用有赖于对多项优势因素的利用，有关人员应该从高层建筑施工的客观实际出发，充分比对有力条件，研究制定最为符合实际的沉降观测技术实施方案。
参考文献：
[1] 陈柏林.高层建筑施工中沉降观测技术应用[J].建设科技.2011（01）：89-90.
[2] 秦效华.浅谈沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].科技创新导报.2011（24）：29-30.
提高建筑物沉降观测精度的方法 篇11
1 沉降观测仪器设备
在进行建筑物的沉降观测过程中, 对其精度具有十分高的要求。要想在建筑工程施工中保证沉降观测的精度, 科学合理地选择仪器设备就显得非常有必要, 其中数字水准仪就是进行沉降观测中的一个重要仪器设备。
1.1 数字水准仪的特点
与光学水准仪不同的是, 数字水准仪在读数方面更加准确客观, 测量过程中精度很高, 速度与测量效率方面也有很大优势, 同时操作上没有很大难度, 对测量过程中出现的误差能够自动改正。另一方面, 光照条件在一定程度上会对数字水准仪产生影响, 在实际工作过程中, 一些不利因素的出现不可避免, 例如, 一些工程在进行沉降观测时, 在第一层设置了相应的控制点, 若施工人员在这层之上施工, 外部光线就无法满足设定要求, 这种情况下, 就只能采取人为照明的方法, 数字水准仪在进行读字过程中会受到直接影响, 造成沉降观测精度不准[1]。
1.2 数字水准仪的缺点
对于数字水准仪来说, 在其周围的一定距离内不可以有震动源, 这是因为数字水准仪会受到震动源的影响而无法正常工作。若在进行建筑物沉降观测过程中, 有其他的设备仪器运行, 数字水准仪就会无法使用, 这时, 就要运用其他的仪器设备进行沉降观测。
2 沉降观察施测程序和步骤
2.1 技术设计书的编制
技术设计书的编制要根据建筑工程的实际工作情况以及甲方的相关要求来进行。技术设计书是建筑工程中沉降观测实施的基础前提, 所以, 设计书的设计内容一定要详细、全面, 要注重实用性与操作性。在充分得到甲方的认可后才能实行。另外, 参加技术设计书制定的相关技术人员的选定也十分重要, 尤其司镜人员的选定, 对设计书质量的好坏起着关键作用。要注意选定具有专业理论知识和高操作水平的司镜人员进行编制, 根据不同的建筑工程特点, 设计观测方法, 对观测中出现的问题进行及时解决[2]。
在进行技术设计书的编制过程中, 建筑物的沉降观测精度要根据不同的建筑物的设计要求、重要性、相关规范等进行选择, 测量的精度要能够充分反映建筑物本身的沉降情况。
2.2 沉降观测点的布设要求
在布设建筑物观测点的过程中, 观测点要能够充分反映地基变形的特点, 并且要结合当地的地质情况和建筑物自身的特点进行特点。埋设的建筑物沉降观测点应该满足工程施工各个阶段的不同要求, 尤其要重视因房屋装修而引起的观测点的破坏, 避免影响建筑物沉降的连续观测[3]。
2.3 高程控制基准网和固定观测路线的建立
变形测量过程中基准点的布设要从建筑物的整体布局出发, 在基准点的变准石稳定之后建立高程控制基准网, 并且还要根据施工现场的具体情况适时合理地对观测路线进行修改, 在第一次测量结束以后, 建立固定的观测路线。
2.4 沉降观测、成果整理及变形分析
在沉降观测过程中要依据观测时间的具体要求, 坚持“五定原则”进行观测, 根据每个观测周期的平均差值进行计算, 列出表格进行统计, 再根据所列数据进行分析, 根据数据结果绘制出建筑物的沉降量曲线图, 对沉降量进行分析, 总结出建筑物的变形情况。
3 沉降观测中遇到的问题及处理措施
3.1 沉降观测精度的确定
对于建筑物的沉降观测要求较高, 过低或过高都不行, 要根据建筑工程的需要进行合理选择, 保证不会造成不必要的浪费, 确保沉降观测的准确性。一般情况下, 对于高层建筑或是一些重要建筑物要按照国家规定的二级以上沉降测量标准进行测量, 这样才可以达到理想的测量结果。
3.2 沉降量曲线的分析
在进行建筑物沉降观测时, 沉降量与观测时间关系曲线是变化的、起伏的, 具有一定的形成原因, 具体情况如下:
第一, 在第二次沉降观测之后曲线出现回升, 而在之后的沉降观测中又会慢慢下降, 这种情况的出现, 可能是由于第一次的沉降观测精度过低造成的。如果回升范围超过五毫米, 那么首次沉降观测的结果将会作废;如果回升范围在五毫米之内, 那么需要将第二次的测量高度与首次测量标准保持一致[4]。
第二, 若果曲线突然在某个节点大量回升或是下降, 这时, 可能是沉降观测点在工程施工时被碰动造成的, 对于这种情况, 要时刻对每个观测点进行观察, 对那些受到碰动的沉降观测点进行记录, 以便给后期分析提供数据支持。在这种情况下, 要选取其相邻的沉降观测点中的同一时间的测量的沉降量作为被碰动点的沉降量。
第三, 沉降量曲线如果从某一时点开始逐渐回升, 那么主要可能是由于水准基点出现下沉造成的, 针对这种情况, 需要根据高级水准点进行符合测量, 以找出水准基点具体的下沉数值, 对建筑物的沉降观测相关结果进行及时改正, 对各种问题及解决方法进行总结并记录, 以便提高建筑物沉降观测精度, 保证建筑物的建筑质量[5]。
4 总结
建筑行业已经成为我国社会发展中一个不可替代的组成部分, 建筑行业的发展关系着人们生活水平的提高和社会经济的进步。建筑工程施工更是建筑行业取得长足发展的关键所在。建筑物沉降观测研究成为了建筑研究中的重中之重, 本次研究通过对沉降观测仪器设备、实施程序与步骤进行分析, 对提高建筑物沉降观测精度方法进行了深入探究, 不足之处还望指正, 希望可以为建筑物的沉降观测研究贡献绵薄之力。
参考文献
[1]王振, 潘国荣.提高建筑物沉降观测精度的方法[J].测绘信息与工程, 2010, 10 (12) :123-125.
[2]曾凡斌.浅谈如何提高建筑物沉降观测的精度[J].城市建设理论研究, 2011, 10 (12) :250-253.
[3]卢继峰, 冯雪伟.提高建筑物沉降观测精度的方法和措施探讨[J].河北工程技术高等专科学校学报, 2012, 05 (04) :263-265.
[4]沈彦文, 花向红, 王新洲, 等.水准尺倾斜对沉降变形量的影响研究[J].测绘信息与工程, 2010, 10 (05) :142-145.