梁正軍
(包頭市國土資源局,內蒙古 包頭 014010)
為保證建筑物在施工和使用中的安全,以及為建筑物的設計、施工、管理及科學研究提供可靠的資料,在建筑物施工及運行管理期間,需要對建筑物的穩定性進行觀測,這種觀測稱為建筑物的變形觀測。建筑物變形觀測的主要內容有建筑物沉降觀測、建筑物傾斜觀測和建筑物裂縫觀測等。其中,建筑物沉降觀測尤為重要。
建筑物變形觀測的精度、頻率和時間應根據建筑物的重要性、觀測目的和具體施工情況而定。例如,若觀測目的是為了確保建筑物的安全,則其精度要求較低,若觀測目的是為了研究其變形過程,其精度要求則很高。
在實際工作中,要具體問題具體分析,靈活把握變形觀測的原則和方法,根據變形觀測的目的,對建、構筑物實施有效觀測。以下是在太原市西緝虎營關于國防工辦宿舍2號、3號、5號樓的沉降觀測方案。
國防工辦宿舍2號、3號、5號樓所在小區南臨西緝虎營大街,西臨坡子街。由于其西部及西北部營坊街小區進行建筑施工,使相鄰較近的國防工辦宿舍2號、3號、5號樓可能會受到影響,故進行沉降觀測。
該地區地下水位較高,大約在-1 m左右,導致營坊街小區建筑施工必須采取降水措施。營坊街小區將要降水開挖興建的底商住宅樓①和③(分別為6層和12層),距離最近的現有建筑國防工辦宿舍2號、3號樓約12 m。施工單位已于新舊建筑物之間設置止水帷幕。國防工辦宿舍2號、3號、5號樓所在小院道路狹窄,建筑物擁擠,圍墻、平房距樓很近且不規則,通視條件差,給沉降觀測帶來較大困難。進行沉降觀測的2號、3號、5號樓均屬于磚混結構5層舊住宅樓,特別是距離施工最近的2號樓屬于20世紀70年代建筑,且于90年代進行了加固和加層,應予以高度重視。
JGJ/T 8-97建筑變形測量規范。
(1)觀測目的。在營坊街小區主要建筑施工的各個階段,根據施工進度及施工方案,及時進行沉降觀測,為國防工辦宿舍2號、3號、5號樓提供準確的沉降變形數據,以便決策部門正確決策,確保建筑安全。
(2)水準點(基準點)的設置。根據現場情況,布設兩個水準點A和B(距施工降水范圍約50 m和80 m)。A點埋設于國防公辦宿舍2號、3號、5號樓所在小院6層磚混結構固定建筑上,B點布設于小院大門外馬路對面圍墻上。每次進行沉降觀測時以兩點起算,相互校核,防止基準點有所變動。另外,將在5號樓附近固定建筑上設置輔助水準點C,以進一步檢核。高程采用假定高程系統,假定A點絕對高程HA=100.000 m。
(3)觀測時間。基準點及觀測點埋設穩固后(如用膨脹螺栓固定在墻內,埋設后即可施測,但要確保其穩固性),即可進行沉降觀測。首先進行第一次觀測,觀測成果作為基準數據。施工期間,首次降水達預計降水水位的 1/3時,進行第一次沉降觀測;達到預計降水水位的 2/3時,進行第二次沉降觀測;達到預計降水水位時,進行第三次沉降觀測;之后,每次降水完畢進行一次沉降觀測,如持續降水,以每隔3 d、5 d、7 d、9 d、11 d等觀測一次為原則。施工增加荷載前后,即澆灌基礎、回填土,每起一層樓,要進行第一次沉降觀測,施工建筑竣工驗收后,進行最后一次沉降觀測。以上觀測原則可在實際施測過程中,根據實際情況予以調整,如沉降量比預計小,可適當延長觀測周期,相反,應適當縮短觀測周期。特別是施工降水期間,止水帷幕的止水效果直接關系到對相鄰建筑物影響的大小,所以開始降水時沉降觀測周期必須短,之后可根據實際沉降情況,適當延長,靈活處理。在施工期間若停工時間較長,應在停工的前后也進行沉降觀測。
(1)施工單位必須密切配合,及時提前一天通知預定的沉降觀測時間。
(2)委托方必須予以配合和支持,避免一切干擾,確保觀測順利進行。可以看出測點26~45段在深度10~60 m范圍內高密度ρs等值線在水平方向上變化劇烈、GDS曲線出現了鋸齒狀異常,1~23號點地段的高密度ρs等值線大致成水平狀、高密度GDS曲線近似直線排列,說明在測點26~45段下有小煤窯采空區,且采空區頂板坍塌變形程度較嚴重,而在其余測點下方巖體完整,為非采空區。后在測點28號附近進行鉆探,結果發現地下巖體較破裂,并且在深度17.4~18.7 m有空洞。
通過三高測量技術在小煤窯采空區探測工作中的應用,說明此技術具有下述特點:①數據采集量大、信息量豐富、測量快、效率高;②測量精度高、誤差小,GDS曲線反映直觀易解釋;③三高測量分辨率高,用在該地區探測50 m深度以上的采空區的分布情況及巷道頂板坍塌變形程度是可行的。