摘要:在高层建筑的施工过程中,地基的主要作用是承受建筑物外部结构的重量等,荷载会随着施工进度而不断的增加,沉降幅度也会日益加大,在荷载停止增加的情况下,沉降也就在一定程度上停止,在施工过程中沉降量的变化是其重要依据。所以,要想确保高层建筑物的质量,并且提高其施工的安全,就必须加强沉降测量的力度和范围。
关键词:工程建筑;地基测量;方法;应用
一、高层建筑中进行地基测量的必要性
施工单位进行施工的最主要目标就是提高建筑物的质量和安全,完善建筑物的各项基本功能是施工单位在施工过程中必须积极认真做好的事情。这也是进行各方基本利益建设维护的最基本条件,所以必须引起一定的重视。社会实践证明沉降问题的非正常出现会严重影响建筑物的使用寿命,特别是高层建筑中出现的不均匀沉降现象,会严重危及到建筑物的质量和安全。因此,在施工的过程中,要科学测量高层建筑物的沉降,在对所得的数据进行分析的基础上找出产生沉降的主要原因以及沉降的具体程度,并且采取科学合理的措施,以确保后续施工的质量和安全。通过分析沉降观测的数据,与当地地质基本资料进行结合,对地基沉降的规律进行综合分析,评价其稳定性。以保证在后续的施工过程中能够及时做出科学对策,提高施工质量。
二、高层建筑的地基沉降观测
为了维护建筑物的质量和安全,确保建筑物的使用。在进行高层建筑的施工时,应不断完善地基的沉降测量技术,施工单位必须给与足够的重视。事实上,在建筑物出现超过一定极限的变形时,尤其是不均匀的沉降现象,会使得建筑物的危险变大。
1、观测地基沉降的基本原则
在观测地基沉降的过程中,应遵守以下五个基本原则:(1)在设定沉降观测点时一定要精确,稳定点位。(2)要固定使用的相关仪器。(3)及时妥当的安排进行观测的施工人员。(4)确保进行观测时,设计规划与地点的实际环境基本相同。(5)观测程序和观测的路线必须严格按照相关的规范进行操作。
2、观测准备以及时间要求
测量需要使用精度很高的测量仪器,这不仅要求工作人员具有认真负责的态度,还要迅速得到准确的测量数据。此外,精度高的测量仪器还应与相应的附件进行配合,在使用前以及使用的过程中,附件和仪器需要及时认真的进行测定和检查。因为建筑物的结构有一定的荷载,在荷载的影响下,地基往往会出现一定的沉降问题。所以,随着高层建筑建设结构的不断施工,荷载会相应增加。在规定的周期范围内应进行不均匀沉降的观测,确定观测周期可以根据变形速度、当地的环境、工程地质条件以及观测精度和施工情况等各方面的因素决定,并且应根据具体变化的沉降来调整测量的周期。
3、桩基的测量方法
3.1 桩基的静载法测检
该方法被认为是目前测量基桩竖向抗压承载力最直接和最可靠的试验方法,它所获得的Q-S曲线的形态由于桩侧和桩端土的分布和性质、成桩工艺、桩的形状尺寸等诸多因素而变化。此外,我们在工程实践中发现基准梁和基准桩的问题常会被检测人员所忽视,容易出现下列问题:基准桩打入深度不足,在测量试验过程中产生位移;基准梁长度不符合规范要求;基
准梁刚度不足,产生较大的挠曲变形。
3.2 桩基的钻芯法测检
该方法具有科学、直观、实用等特点,在混凝土灌注桩检测中应用较广,完整的检测可获得桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性等情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。抽芯技术对检测判断的影响很大,检测规范中对钻机和钻头做出了相应规定,其目的就是避免抽芯验桩造成的误判。而钻芯孔的垂直度允许偏差则为 0.5% 故常会出现施工方与检测部门相互推卸责任的情形,而配备测斜仪对钻孔垂直度进行测检,可以减少类似的争议。
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3.3 桩基的低应变法测检
现今国内大多数测检部门均采用反射波法(瞬态时域分析法)进行桩身完整性测检,其主要原因是该法具有仪器轻便、现场检测快捷等优点,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试和辅助分析手段。当桩长或长径比较大,或桩身截面阻抗值变化幅度较大时,会引起应力波的多次反射,往往因桩底无反射波信号而影响对其位置的判断,从而无法准确评价桩身完整性,《检测规范》中对此并未做出强制性规定。
3.4 桩基的承载能力与桩身完整性
《检测规范》指出桩身完整性不符合要求和单桩承载力不满足设计要求是两个独立的概念,若桩身完整但承载力不满足设计要求,就必须进行加固补强处理。但对于承载力合格但桩身完整性较差的缺陷桩的处理,则较易被人们所忽视,可能导致结构在安全性、水平承载力或耐久性方面存在隐患,因此应由设计人员根据地质状况、桩基设计布置、上部结构等情况,并考虑抗震设防等级等因素制定其合理的技术处理措施。
3.5 桩基的高应变法测检
该法主要用于判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求,在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能查明它们是否会影响竖向抗压承载力,即判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。现今我国一些地区利用高应变法作为桩承载力和桩身完整性的普查手段,已成为一种普遍的做法。
3.6 桩基的声波透射法测检
与其它完整性检测方法相比,声波透射法能进行全面细致的检测,且基本上无其它限制条件,但存在的漫射、透射、反射等会对检测结果造成一定影响。采用声波透射法检测时,施工时的预埋管埋设相当关键,若预埋管固定偏移或下端渗漏都将可能对测试结果造成影响,甚至使检测被迫终止。
三、高层建筑沉降测量技术的应用
1、基准点布设
一般单体建筑物布设3个基准点。因一般建筑只要求相对沉降量,故可布设独立测量点。对于面积大的大型建筑体,可分区设置基准点,并建立各自的监测网,基准点位置的选择主要考虑观测方便及点位的长期稳定性。要求至少3年以上的时间中应有一个基准点能保存完好。根据经验,基准点选埋在距建筑30-40m 左右比较适宜。设置工作基点是便于观测,所以点位应靠近建筑物。由于绝大部分工程环境限制了测量时安置水准尺固定架,而观测精度很大程度上取决于水准尺是否立得垂直,所以工作基点应在靠近墙根、电线杆等处理设,便于观测时将尺立直,减少观测误差。
2、沉降观测点布设
沉降观测点的布设,应以能全面反映建筑物地基沉降特征并结合实际地质情况及建筑结构特点来确定,标志的埋设位置一般要避开雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物,并要视立尺需要离开墙(柱)面和地面一定距离。
3、沉降观测点标志和观测工件的制作
根据工程建筑结构类型、建筑材料、建筑中和建筑完工后的场地情况以及建筑物外敷有软性保温层的特点,为保证不对建筑物美观有大的影响,以及建筑中和建筑完工后的测量连续性,该工程沉降观测点的标志采用隐蔽式标志类型,并制作了相应的测量工件。
4、沉降观测资料整理
每周期观测后,及时对观测资料整理、平差计算,求得各点的相对高程,计算观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度,并对变形情况进行分析预报。针对工程要求,数据处理包括:对测量方案设计、观测数据的粗差检验与剔除、平差模型检验与方差分量估计、基准点稳定性检验、变形几何分析、变形物理解释和变形预报等,并考虑了是否需要包
括变形测量数据库及相应的分析与预报系统的建立,以及分析沉降与地基荷载变化的关系。
结语:高层建筑进行全面的、系统的、长期的沉降观测,掌握其沉降规律,发现异常,及时分析原因,并采取工程补救措施,对于确保桩基高层建筑物在施工期间和投入运营后的安全,具有非常重要的意义。
参考文献:
[1]GB50021-2001,岩土工程勘察规范[S]
[2] 陈希哲 . 土力学地基基础 [M]. 北京:清华大学出版社,1997
[3]GB50007-2002,建筑地基基础设计规范 [S]
论文作者:闫华
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/25
标签:建筑物论文; 测量论文; 地基论文; 桩基论文; 承载力论文; 基准点论文; 荷载论文; 《基层建设》2016年19期论文;