徐志虎
中國中鐵四局集團第二工程有限公司常州地鐵項目部 江蘇 常州 213000
隨著我國的經濟高速的發展,越來越多的建筑物出現,包括每個城市的地標建筑,都是在滿足快速發展所需的辦公和住宿需求。在建筑物增多的同時,對建筑的設計、性能、運行等各方面都在進行深入的研究,包括建筑材料綠色度的評價、施工過程管理等,其中建筑物的沉降觀測也是其中的一個部分,甚至是控制建筑物質量的一個重要手段,通過沉降的控制可以從根本來保障建筑的安全性,因此現在越來越多的人開始對建筑物開展沉降研究,特別是大型建筑必須在設計之前就需要考慮沉降問題。沉降觀測隨著科技的不斷進步,也在不斷發展,目前出現了很多輔助觀測的高端設備,用來對建筑物進行沉降觀測與分析,保障建筑物的質量和安全。
目前,建筑工程基本都需要進行沉降觀測,用來保障其在一定的使用年限內具有較好的服務質量,下面主要對五種需要開展沉降觀測建筑進行介紹。
(1)建筑基礎設計要求:對于現在很多的大型或地標型建筑等重點工程來說,其在地基基礎設計的時候要求甲級,那么為了滿足建筑本身的需求,對其進行沉降觀測就是必需的工作。
(2)軟土或復合地基:位于軟土或復合地基之上的建筑物,在開展設計和建設之前必須要開展沉降觀測,不然建筑物很容易發生沉降,導致嚴重的事故發生。
(3)建筑物擴建:對現有建筑開展水平面或者垂直面的加層等工程,除了考慮地基對擴建后的整體建筑物的承受力外,還應該對其進行沉降觀測,分析其在使用年限內的沉降規律,保障建筑物的運行安全。
(4)大型的外部影響:建筑物周圍開展如挖坑、地下水等影響,測需要對建筑物開展沉降觀測,以確保建筑物的質量。
(5)管理及監督:這個類型的建筑物存在這如設計與施工經驗不足、建筑物沒有按照正規的手續辦理相關質量監督、建筑物的主體結構或地基等沒有開展質量驗收、建筑物后期運行過程中出現了局部開裂與傾斜等問題,對于這些建筑也需要開展沉降觀測[1]。
隨著社會的發展,人們對建筑物的沉降觀測精確度要求越來越高,需要對不同情況下的建筑物沉降量進行準確的測量,因此,對于測量儀器的精度級別要求也比較高,一般要求等級為DS0.5、DS1,誤差控制在5%~10%,在不同的條件下,要盡量降低誤差值。
建筑物的沉降觀測作為建筑質量控制重要環節,其開展測量的人員必須是接受過專業教育或培訓的人,除了保證人員能夠熟練的開展工作外,還可以在不同的建筑物發生不同的情況時,測量人員能根據所學的知識進行現場隨機應變的制定應對措施,以確保測量能按時準確的完成。
觀測點的選擇很重要,需要選擇能夠完全反映建筑物發生沉降的部位,從而能夠較快速的測量和分析沉降規律,對建筑物開展補救。同時,觀測點還需要避開相關障礙物,保證測量的準確性;也要在保證觀測點的合理性時盡量不影響建筑物的使用和美觀。
為了很好地獲得建筑物沉降的第一手數據,從而分析計算整個沉降過程,得到合理的結果,必須在規定的時間內對建筑物開展沉降觀測,并且要與建筑物施工的過程進行合理的結合。同時,需要指定合理的觀測周期,避免出現遺漏的地方和漏測[2]。
在開展建筑物的基坑挖掘前,應該在施工區域外進行水基準點的布局,通過布局形成控制網,并用控制網對建筑物的初始高程進行測量。在布局的過程中應該按照國家的相關規定,保證建筑物附近的水基準點的數量大于3個,間距不超過100米;觀測儀器后視水基準點的數量大于2個,并能夠進行閉合校驗。
通常情況下,儀器測站設置的越多,獲得的基礎數據越多,對于測試的準確性和數據分析合理性具有正相關,但是在觀測效率方面則會起到負面作用,因此,測站數量的設置在滿足視線長度的需求后,盡可能安排多一些測站。
沉降觀測站包括奇、偶站,不同的站點開展的測量結果存在著一定的誤差,另外,在不同的時間開展測量也會存在這些種問題。因此,在開展測量時,首先要獲得儀器后視基輔平均高差,然后在調整觀測點與水基準點的位置,在保證觀測精度的條件下,對其進行調整,從而控制觀測誤差。
對于沉降觀測來說,需要測量人員在開展工作之前針對具體的工程指定相應的數據記錄表格,然后按照數據需求和操作規程,對建筑物開展第一次沉降測量,并對所獲得的數據進行準確性計算分析,如果數據存在問題,則需進行相關的調整后進行測量,如果數據準確度符合要求,可以將其作為基準來與反復測量的數據進行計算分析,獲得積累誤差,最后對所有的測量數據和計算分析數據進行記錄。最后,需要進行沉降速率曲線圖的繪制,并根據沉降規律畫出等值線圖,給出相關的沉降分析結論,用于指導建筑物的質量和安全管理[3]。
建筑物的沉降觀測作為建筑質量和安全研究的一個重要部分,現在越來越多的人開始對建筑物開展沉降研究。本文分析了需要進行沉降觀測的五大類型的建筑物;詳細介紹了在測量人員、測量儀器、測量時間、觀測點的布局等要求,最后對沉降觀測的操作流程進行了說明,希望對建筑工程沉降觀測具有借鑒意義。