變形測(cè)量在港口服務(wù)區(qū)中的應(yīng)用

崔青軸 王婷婷

(1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所，天津 300456； 2.海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

變形測(cè)量在港口服務(wù)區(qū)中的應(yīng)用

崔青軸1王婷婷2

(1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所，天津 300456； 2.海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

通過埋設(shè)沉降標(biāo)、組織觀測(cè)工作，對(duì)某港區(qū)進(jìn)行了建筑物變形觀測(cè)，并對(duì)累計(jì)沉降量、傾斜度和不均勻沉降進(jìn)行了分析，得出的結(jié)論指導(dǎo)了港口配套服務(wù)工程的建筑物施工，為建筑物的使用提供了可靠保障。

變形測(cè)量，監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)分析

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基建規(guī)模的迅速增長，建筑物越來越多，但受各種復(fù)雜因素的影響，少數(shù)建筑物在使用過程中會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象。通過變形測(cè)量，取得第一手的資料，可以監(jiān)視建筑物的狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)，通過及時(shí)分析原因，采取措施，防止事故的發(fā)生，以確保人身和財(cái)產(chǎn)安全。

1 建筑物變形測(cè)量的原因

自然條件及其變化是引起建筑物變形的主要因素之一。建筑物地基的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地基土物理性質(zhì)、溫度等均為需要考慮的自然因素。例如，同一區(qū)域地基土分布不均勻土的物理、力學(xué)性質(zhì)有差異就會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降。建筑物由于地基土的塑性變形而引起沉陷，由于溫度與地下水位的季節(jié)性和周期性的變化，而引起建筑物的規(guī)律變形。

另一方面建筑物變形是受其自身影響的，包括：建筑物本身的荷重、建筑物的結(jié)構(gòu)、型式及動(dòng)荷載(如風(fēng)力、震動(dòng)的作用)?？睖y(cè)設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營管理工作的不當(dāng)也是引起建筑物產(chǎn)生變形的因素。以上這些變形因素是相互關(guān)聯(lián)的，隨著近年來建筑物不斷加大加高，對(duì)地基土的荷載也越來越大，建筑物變形也越來越嚴(yán)重。

2 項(xiàng)目概況

為了解某港口配套服務(wù)區(qū)商業(yè)項(xiàng)目工程的沉降變化情況，確保在建設(shè)過程中的質(zhì)量安全和正常使用，避免和減少因沉降變形所引起的工程質(zhì)量事故，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)。建筑物總建筑面積為13.7萬m2，地下1層，地上4層，建筑物主體高度為23.6 m(不含屋面裝飾框架)。基礎(chǔ)形式為預(yù)制管樁，主體結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)。

3 工作組織

依據(jù)JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范，同時(shí)考慮測(cè)區(qū)位置、建筑內(nèi)部裝修施工和利于觀測(cè)的原則，在建筑物觀測(cè)初期，在建筑物1層四周的鋼結(jié)構(gòu)柱體上，每間隔1根～2根鋼結(jié)構(gòu)柱體布設(shè)1個(gè)沉降標(biāo)，共布設(shè)了46個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，作為測(cè)量建筑物沉降變化的標(biāo)志，見圖1。在建筑物沉降觀測(cè)前，在現(xiàn)場(chǎng)埋設(shè)了3個(gè)高程基準(zhǔn)點(diǎn)。

本項(xiàng)目觀測(cè)按JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范中二級(jí)要求進(jìn)行觀測(cè)。

根據(jù)施工進(jìn)度和各沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降速率，定期對(duì)各沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)，將觀測(cè)結(jié)果及時(shí)通知甲方，并在每期沉降觀測(cè)結(jié)束后提供沉降觀測(cè)分析報(bào)告。觀測(cè)時(shí)間從2012年4月16日開始，截至2013年8月1日，共觀測(cè)8期，其中第1期～第5期為建筑施工開始至封頂階段的沉降觀測(cè)情況，第6期～第8期為建筑物竣工后的沉降觀測(cè)情況，后期將根據(jù)各沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降速率變化情況繼續(xù)跟蹤觀測(cè)。

4 數(shù)據(jù)分析

4.1 累計(jì)沉降量分析

在施工建設(shè)前期階段中(第1期～第5期觀測(cè)期間)，沉降點(diǎn)整體沉降量較小，沉降速率比較平緩；在施工建設(shè)后期封頂或竣工后(第5期～第7期觀測(cè)期間)，因建筑物荷載增大等原因，沉降點(diǎn)整體沉降量變大，沉降速率增大比較明顯。在建筑物竣工后(第7期～第8期觀測(cè)期間)，沉降點(diǎn)整體沉降量變小，沉降速率趨于平緩。

為了對(duì)沉降情況進(jìn)一步了解，將最近一期的沉降數(shù)據(jù)分析如下：

建筑物累計(jì)沉降量最大值是91.45 mm，其累積沉降速率為0.195 mm/d(即每天下沉0.195 mm)；累計(jì)沉降量最小值是10.90 mm，累積沉降速率為0.023 mm/d；累計(jì)沉降量的平均值為58.73 mm，平均下沉速率為0.125 mm/d。最近一期的沉降量最大值是16.25 mm，累積沉降速率為0.156 mm/d；最近一期的沉降量最小值是0.20 mm，累積沉降速率為0.002 mm/d；最近一期沉降量平均值是4.46 mm，平均下沉速率為0.043 mm/d。

根據(jù)JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范中建筑物地基變形允許值來分析，體形簡(jiǎn)單的高層建筑物基礎(chǔ)的平均沉降量的允許值為200 mm，根據(jù)本項(xiàng)目進(jìn)展情況預(yù)計(jì)，目前沉降量約為最終沉降量的60%，所以本項(xiàng)目目前地基沉降量的允許值為120 mm，本項(xiàng)目沉降觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)最大沉降量為91.45 mm，小于平均沉降量允許值，滿足規(guī)范限差要求；根據(jù)JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范中建筑物日沉降速率來分析，累計(jì)沉降量的日沉降速率允許值為0.255 mm/d，目前建筑物的累計(jì)沉降量的日沉降速率為0.125 mm/d，小于日沉降速率允許值，滿足規(guī)范限差要求。

4.2 傾斜度分析

不均勻沉降對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全影響較大。JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范對(duì)多層和高層建筑由不均勻沉降引起的傾斜度提出限差如下：設(shè)建筑物總體高度為H，當(dāng)H≤24 m時(shí)，限差為4‰；當(dāng)24 m100 m時(shí)，限差為2‰。本項(xiàng)目建筑物樓層高度不超過24 m，故由不均勻沉降引起的傾斜度不得超過4‰。

從表1中可以看出，由不均勻沉降引起的傾斜度最大值為1.65‰，在限差要求范圍之內(nèi)。

4.3 不均勻沉降分析

根據(jù)累計(jì)沉降量,繪出了建筑物累計(jì)沉降量的等沉曲線圖，如圖2所示。

表1 沉降觀測(cè)點(diǎn)不均勻沉降引起的傾斜度 ‰

從圖2中可以看出，建筑物西北角和東南角區(qū)域沉降量比較大，西南角和東北角區(qū)域沉降量比較小，發(fā)生了不均勻沉降。針對(duì)這種情況，我們建議，在建筑物使用期間，盡量不要在建筑物西北角和東南角區(qū)域放置重型物品。

5 結(jié)語

1)通過累計(jì)沉降量分析、傾斜度分析和不均勻沉降分析，結(jié)合JGJ 8-2007建筑變形測(cè)量規(guī)范的規(guī)定，天津地區(qū)沉降穩(wěn)定控制值為0.017 mm/d～0.01 mm/d，若最后百日沉降速率位于0.017 mm/d～0.01 mm/d之間，可認(rèn)為建筑物已進(jìn)入沉降穩(wěn)定階段；2)建筑物變形測(cè)量，要根據(jù)地質(zhì)條件、建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地基處理方式和設(shè)計(jì)施工方案，制定出經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和高效的技術(shù)測(cè)量細(xì)則和設(shè)計(jì)方案。根據(jù)設(shè)計(jì)建筑物的各項(xiàng)容許值，來科學(xué)估計(jì)出測(cè)量精度；3)建筑變形測(cè)量要根據(jù)有關(guān)規(guī)范確定出報(bào)警極限值，對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行正確的分析，進(jìn)行科學(xué)總結(jié)，有效的指導(dǎo)施工和制定出安全防范措施；4)隨著建筑物的投入使用、裝潢荷載的作用會(huì)使建筑物的沉降有進(jìn)一步的發(fā)展，因此我方將根據(jù)沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降速率變化情況繼續(xù)定期觀測(cè)，直至建筑物進(jìn)入穩(wěn)定階段。在施工完成之后(結(jié)構(gòu)封頂)，要能夠預(yù)測(cè)出滯后沉降量，制定出運(yùn)營期間的長期變形測(cè)量方案。

[1] JGJ 8-2007，建筑變形測(cè)量規(guī)范[S].

[2] 劉亞南,顧 瑩.房屋增層加固設(shè)計(jì)探討[J].建筑與預(yù)算，2014(1)：73-74.

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[5] 柳忠楊,陳增福.老廠房加固改造工程實(shí)例分析[J].建筑與預(yù)算，2014(1)：81-82.

[6] 包 歡.大型建筑物實(shí)時(shí)形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)理論及應(yīng)用研究[D].鄭州：解放軍信息工程大學(xué)，2009.

[7] 陳佳佳，陳偉清.工程建筑變形監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理方法探討[A].全國測(cè)繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十四次學(xué)術(shù)信息交流會(huì)論文集[C].2010.

On application of deformation measurement at port service zones

CUI Qing-zhou1WANG Ting-ting2

(1.TianjinResearchInstituteforWaterTransportEngineering,MOT,Tianjin300456,China;2.OffshoreOilEngineeringCo.,Ltd,Tianjin300451,China)

According to the burial of settlement pole and organization for observation, the paper analyzes the deformation measurement of buildings on some port area, indicates the accumulative settlement volume, gradient and uneven settlement, and concludes the instruction for the building construction of port auxiliary service projects, so as to provide some reliable guarantee for the buildings.

deformation measurement, supervision, data analysis

1009-6825(2014)34-0214-02

2014-09-21

崔青軸(1982- )，男，工程師; 王婷婷(1981- )，女，工程師

TU198

A