高层建筑沉降观测精度的影响因素探讨

作者:未知

  摘 要 精确的沉降观测能够为建筑项目的施工及后期管理提供可靠的数据支持,便于进行相关分析及采取相应管控措施,而一旦沉降观测出现偏差,便会在很大程度上影响建筑物的整体质量与使用安全。基于此,本文结合笔者相关项目实践经验,细致分析了高层建筑沉降观测精度的诸多影响因素,以期能够为相关同业者在进行高层建筑沉降观测作业时有所帮助。
  关键词 高层建筑;沉降观测;精度;影响因素
  1 高层建筑沉降观测的意义
  当下我国城镇化进程日趋增速,栋栋现代高层建筑如雨后春笋般拔地而起。但受制于建设区域的地质因素以及自重偏大等多种因素,高层建筑极易在建设与使用之中产生沉降,从而致使建筑出現一定倾斜与开裂,危及使用安全。因此,对高层建筑予以精准的沉降观测并依观测结果予以相应判定极其必要。通过对建筑物的沉降情况予以监控后,可以及时发现潜在的沉降问题并评价建筑物的施工水平及使用与功能安全,对高层建筑全生命周期的维护有着重要影响作用。
  2 高层建筑沉降观测精度的影响因素
  (1)设备因素。测量设备的选择是影响高层建筑物沉降观测精度的首要因素,须根据项目的特点以及测量值精确度的需求,结合相关项目经验选择最适合该项目的精度。例如,在绝对沉降的观测过程中,主要观测数据为沉降量及平均沉降量等,则可以考虑结合地基情况来确定精度,低压缩性地基土质可以选择0.5mm精度,中压缩性土质可以选择1.0mm精度,高压缩性土质选择2.5mm精度。根据规范要求,建筑物的观测误差不能超过建筑物整体变形允许值的十分之一,据此对于一级以上的沉降观测要选择精密水准仪及高精度水准尺来进行,例如DSN05或DS05级,水准尺可以采用高精度线条式合金水准尺。二级沉降可以采用DS1或DS05型号水准仪加高精度合金水准尺,三级沉降观测用DS3型水准尺即可。所有测量仪器须进行定期维护,避免由于仪器的原因而造成的测量误差[1]。
  (2)人员因素。沉降观测人员作为作业技术人员,在上岗作业前须经过相关专业培训,在具备测量基础理论知识的前提下,充分熟练掌握仪器操作的相关规程,并能结合理论知识对不同的项目采用不同的观测方案及计算方法,能够进行准确的平差计算,并对出现的观测问题及时分析并采取相应措施。另外,要加强人员责任感,确保观测人员不随意变更,须进行持续观测,还要对测量过程及结果进行准确的记录与分析。
  (3)环境因素。由于建筑物沉降观测通常在室外进行,受自然环境影响变化较大,且由于观测具有一定的持续性,季节、气候、气温等变化对不同时期的观测数据都会有一定的影响,大风、雨雾天气也会对观测视野造成影响从而影响观测的精确度。因此,要做好相关措施避免环境因素对沉降观测的影响,例如在观测的每个来回,尽量保证在同一时间段,以有效提高测量的稳定性。除了自然环境还要考虑其他偶然因素,例如支承点转换过程中发生变化也会影响读数,造成误差。
  (4)观测时间因素。在操作规程中,有对观测时间的严格要求,尤其是首次观测时要依据要求准时进行,否则会对原始数据的准确性造成极大影响,进而使得后续观测数据都失去参照。对在施工过程中各个阶段的复测也要依照前期制定的观测计划予以进行。在前期制定观测计划时,要依据工程性质、地质水平情况、设计荷载及合同进度要求等来予以制定,每个阶段的复测都要严格遵守时间规定,不允许漏测或者延期补测,按时定期复测才能确保观测数据的准确性。
  观测周期可以依据施工进度要求并结合荷载情况制定,根据现行规范,民用建筑施工过程中每1~5层进行一次观测,而工业建筑应依据不同施工阶段进行均匀观测,一般以四分之一进度为一个阶段,例如建筑物为均匀增高的情况下,一般荷载每增加25%就观测一次。如若在施工中出现暂时停工,在开工及复工之时都需要进行复测以确保数据的连续性,在停工期间一般为2~3个月进行一次观测。
  在竣工后的第一年,观测频率应当保持在一季度一测,即年均观测次数为4次为宜,此后每年递减,第二年可以降至2~3次每年,第三年每年一次即可,一直持续观测到沉降稳定为止。对于不同地基也有不同的规定,例如砂土地基要求至少观测2年,而软土地基要观测10年,对于沉降稳定的标准是沉降量不超过0.01~0.04mm/日时即趋于稳定阶段。
  (5)水准点因素。水准点是沉降观测的重要依据,因此,对于水准点的水平位置有着严格的要求。如若顶端处理不当,顶端平面不水平或者较为粗糙,会导致每次搁放时的状态受到影响,进而导致观测结果存有较大偏差。另外,在观测之前没有对水准点进行校验,也会引起参考点变化进而致使后续测量数据出现较大偏差。因此,对于高层建筑的沉降观测,要提前布设好3个以上的水准点,并且水准点的布设位置要满足稳定性的要求,避免其受到人为因素或设备车辆碰压的影响。水准点与测设建筑物的距离应当控制在50~100m的范围内,在严寒地区还要防止冰冻,需埋设在冰冻线下50cm处并做好顶部防护。
  (6)观测点因素。观测点的数量及点位设置对沉降观测有着重要影响,因此,在设置观测点的数量及点位时要结合建筑物的外形特点、荷载情况及地质情况来设置。一般在建筑物基础的转角处、柱基等位置以及伸缩缝两侧等都应设置观测点,以便于较全面展示建筑外观及基础形式。常用观测点形式有:预制墙式观测点、燕尾形观测点、角钢埋设观测点等,合理的观测点设置,能够有效提高建筑物沉降观测精度。
  (7)观测路线因素。合理的观测路线能够有效提高仪器布设、观测距离的稳定性,确保观测数据的精确性,因此要结合建筑物特点及测量经验,事先制定好科学合理的观测路线,并在整个观测过程中按照固定的观测路线进行测设,以有效减小因为随意变换观测路线而带来的观测误差[2]。
  3 结束语
  高层建筑的沉降观测,是一项对技术性及精确性要求较高的持续性工作,建筑物从施工到竣工验收以及运维的各阶段均须进行准确及时的观测。对此,沉降观测人员须对各阶段沉降观测精度的影响因素予以细致分析,并在具体项目中予以妥善处治,从而能为有效确保建筑施工质量及使用安全提供准确的数据支持。
  参考文献
  [1] 张少东.高层建筑物沉降测量[J].价值工程,2013,32(20):86-87.
  [2] 郭培状.论建筑物的沉降观测[J].山西建筑,2017,43(22):205-206.
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