摘要:隨著大規模工業與民用建筑業的發展,特別是高層建筑物如雨后喜筍般矗立在城市之中,為確保建筑物結構安全和安全運營,對建筑物進行變形監測尤為重要。而沉降觀測是建筑物在施工乃至使用過程中不可或缺的工作,也是技術資料中不可缺少的內容,它不僅關系到建筑質量,更關系到建筑物的安全。本文著重對建筑物沉降監測的有關問題進行探討。
關鍵字:建筑物,沉降觀測,沉降觀測存在問題
一、當前建筑施工中沉降觀測存在的問隧
建筑施工中,地面表層開挖后,改變了地面原有的狀態,其體積因松散而增加,施工中經回填壓實,則不能恢復原來的密實度。隨著建筑物的施工進展,其上荷載不斷增加,地基土慢慢被壓縮,就引起了建筑物的沉降。由于地下施工振動、地下水反彈等原因,也能引起建筑物的沉降。
然而,當前建筑施工對沉降觀測的認識,一般都不夠重視,主要有以下一些問題:一是建筑設計部門在設計圖紙上沒有注明沉降觀測方面的要求或明確的圖示標注。二是變形觀測點的設置不符合規定。三是觀測時間不按設計要求或規范規定執行;四是沉降觀測記錄弄虛作假或憑空填報,五是用戶在使用過程中,沒有按規定要求繼續進行必要的沉降觀測。
二、如何做好建筑物的沉降觀測
1、測量人員態度端正、嚴格要求
對測量人員要求,必須接受專業培訓及技能學習,能熟練掌握儀器的性能及操作規程,熟悉測量理論并針對不同工程特點、具體情況采用不同的測量方法及程序,對實測過程中出現的特殊問題能分析原因并正確運用誤差計算、平差方法加以處理,做到按時、快捷、精確地完成觀測工作。
2、沉降觀測點的設置要正確合理
沉降觀測點的布設是沉降觀測工作中一個重要的環節,沉降觀測點布設的優劣不僅直接影響到觀測數據能否反映出建筑物的整體沉降趨勢和局部沉降特征,而且影響工作效率。沉降觀測點的數目和位置與建筑物大小、荷載基礎類型和地質條件有關。沉降觀測點本身應牢固,要確保點位安全,能長久保存。
(1)磚墻承重的建筑物:沉降觀測點一般應沿墻的長度每隔8米至10米設置一個,并應設置在建筑物的外墻轉角處、縱墻與橫墻的交接處、縱墻與橫墻的中央、以及建筑物的沉降縫兩側。當建筑物寬度大干1米時,內墻也應在適當位置設觀測點。
(2)框架結構的建筑物:沉降觀測點應設在每個樁基或部分柱基上部。
(3)具有浮筏基礎的或箱形基礎的高層建筑,觀測點應沿縱、橫軸和基礎周邊位置設置。
(4)新建建筑物與原有建筑物連接處的兩邊應設置。
(5)煙囪、水塔、油灌等其他類似的構筑物,應沿邊對稱設置。
(6)埋入墻體的觀測點,材料應采用直徑不小于12毫米的圓鋼,一般埋入深度不小于12厘米,鋼筋外端要有90°彎鉤彎上,并稍離墻體,以便于置尺測量。
3、沉降觀測的次數和時間要適當
沉降觀測的周期應能反映出建筑物的沉降變形規律,建筑物的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件,特別是首次觀測必須按時進行,否則沉降觀測得不到原始數據,從而使整個觀測得不到完整的觀測結果。一般認為建筑在砂類土層上的建筑物,其沉降在施工期間已大部分完成,而建筑在粘土類土層上的建筑物,其沉降在施工期間只是整個沉降量的一部分,因而,沉降周期是變化的。
根據工作經驗,在施工階段,觀測的頻率要大些,一般按3天、7天、15天確定觀測周期,或按層數、荷載的增加確定觀測周期,觀測周期具體應視施工過程中地基與加荷而定。如暫時停工時,在停工時和重新開工時均應各觀測一次,以便檢驗停工期間建筑物沉降變化情況,為重新開工后沉降觀測的方式、次數是否應調整作判斷依據。在竣工后,觀測的頻率可以少些,視地基土類型和沉降速度的大小而定,一般有一個月、兩個月、三個月、半年與一年等不同周期。沉降是否進入穩定階段,應由沉降量與時間關系曲線判定。對重點觀測和科研項目工程,若最后三個周期觀測中每周期的沉降量不大于2倍的測量中誤差,可認為已進入穩定階段。一般工程的沉降觀測,若沉降速度小于0.01~0.04mm、d,可認為進入穩定階段,具體取值應根據各地區地基土的壓縮性確定。
4、觀測儀器及觀測方法要講究
觀測沉降的儀器應采用經計量部門檢驗合格的水準儀和鋼水準尺進行。沉降觀測自始至終要遵循“五定”原則,即沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物的沉降觀測點,點位要穩定,所用儀器、設備要穩定,觀測人員要穩定。觀測時的環境條件基本一致。觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性,使所測的結果具有統一的趨向性,保證備次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致,使所觀測的沉降量更真實。如每次觀察均需采用環形閉合方法,或往返閉合方法當場進行檢查,要求同—觀測點的兩次觀測之差不得大于1毫米。
5、沉降觀測的圖示與記錄要精細
完成沉降觀測工作,要先繪制好沉降觀測示意圖并對每次沉降觀測認真做好記錄。
(1)沉降觀測示意圖應畫出建筑物的底層平面示意圖,注明觀測點的位置和編號,注明水準基點的位置、編號和標高及水準點與建筑物的距離。并在圖上注明觀測點所用材料、埋入墻體深度、離開墻體的距離。
(2)沉降觀測的記錄應采用建設部制定的統一表格。觀測的數據必須經過嚴格核對無誤,方可記錄,不得任意更改。當各觀測點第一次觀測時。標高相同時要如實填寫,其沉降量為零。以后每次的沉降量為本次標高與前次標高之差,累計沉降量則為各觀測點本次標高與第一次標高之差。
(3)房屋和構筑物的沉降量,沉降差、傾斜,局部傾斜應不大于地基允許變形值,可參見設計規范具體規定。
沉降觀測資料應妥善保管,存檔備查。
用戶或房屋開發商在建筑物沉降尚未穩定的情況下,應繼續進行沉降觀測工作,并建立檔案。如沉降量超過規范和設計要求,則應會同有關部門進行處理。只有這樣,建筑物的沉降觀測才能起到應有的警示作用,才能為建筑物的結構安全提供可靠的依據。