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摘要:现代高层建筑的规模化发展,推动了建筑施工技术的创新研发。沉降观测技术,作为有效防止施工建筑发生不均匀沉降安全隐患的过程监控措施,成为当前高层建筑施工的重要技术手段。社会主义建设新形势下,科学的分析沉降观测技术的技术优势和应用措施,是促进高层建筑实现科学发展的重要举措。本文对高层建筑物沉降原因进行了分析,阐述了高层建筑的沉降测量技术及其应用。
关键词:高层建筑;沉降测量技术;应用分析
1 高层建筑施工中沉降观测的必要性
在进行高层建筑的过程中,普遍使用沉降观测技术,并不断加强对高层建筑的各个阶段的沉降观测技术的使用,高效及时的沉降观测不仅能为今后的建筑工程项目的工作人员提供准确有效可靠的技术指标和相关参数,而且能为设计部门提供详尽的参考资料,大大缩减以后的建筑工程项目施工过程中所可能发生的建筑主体结构损坏甚至于破坏或者出现裂缝等质量问题的可能性,使得建筑项目的安全性与使用年限符合国家相关检验标准。
为能保证高层建筑物结构的安全,确保建筑物的正常使用,在高层建筑进行具体的建设过程中增强对高层建筑建设各个阶段的沉降观测是非常重要的,应引起高层建筑的设计者的高度重视。所以,在高层建筑施工中,一定要对各项沉降参数进行周密的观测,并且还要通过专业技术人员对各项观测数据进行严密的分析和研究,最终得出项目所在地的高层建筑发生沉降的原因,针对于各种可能原因及时制定恰当的控制措施,从而提升整个建筑工程项目的施工建设质量和在今后的使用过程中高层建筑的使用安全性和稳定性。
2 高层建筑的沉降原因
2.1 地基土本身的不均匀
由于建筑物实际建设用地并不是单一匀质的地基土,而在前期设计阶段,往往会对其进行单一匀质化的假定,这样一来,设计与实际之间就具有一定的误差。所以,实际中建筑物并不能像设计中计算的一样完全均匀沉降。
2.2 采用不合理的地基处理方法
在工程建设中,会根据不同的地质构造采用不同的地基处理方法,并且这些方法的使用范围以及所能够达到的效果也不尽相同。地质差异以及工程差异等都是造成地基处理方法不同的原因,甚至在同一工程中会采取多种地基处理方法。但实际工程建设中,往往会因为采取相同的方法处理软弱程度不同的地基而导致不均匀沉降现象发生。
2.3 施工中的问题
在进行施工的过程中由于地基处理不得当,或是在勘探过程中没有细致的观察,这样也就没有及时处理好暗洪或者坑洞等,从而造成了地基出现了不均匀的沉降。
2.4 地基安全储备面积的不同
在建筑物前期的设计过程中,设计者会针对地面设计计算各部分地基的承载情况,设计者除了会保证载荷较大部分的地基设计,还会在载荷较小部分预留一定的承载量,而这种设计也会导致由于地面载荷与地基设计不符而发生不均匀沉降。
2.5 建成后使用过程中的意外因素
建筑物建设完成后,因为地基中大量的漏水会导致地基的局部沉降;在地面临时退房大量的物资,会突然增加局部载荷也有可能造成局部地基沉降。另外,临近建造的新的建筑物业会造成原来建筑物的不均匀沉降。
3 沉降测量技术在高层建筑设计过程中的应用
3.1 基准点(工作基点)和沉降观测点标志的布设
基准点是沉降观测的基准,应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立,而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验,一般应至少布设三个基准点,且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。准点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点,也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件,则可按相应要求,选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。所布设的基点,在未确定其稳定性前,严禁使用。因此,每次都要测定基点间的高差,以判定它们之间是否相对稳定,以检核其本身的稳定性。
沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑,布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠,使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图,以确定沉降观测点的位置。在工作基点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处做好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
3.2 仪器选择、水准外业六原则及主要技术指标
目前电子水准仪使用较为普及,如天宝DINI03等。水准外业观测应坚持“六定”原则,即沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点要固定;点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要固定;观测时的环境条件基本一致;观测路线应固定。
监测基准网的主要技术要求
3.3 沉降观测的测量数据整理
埋设好沉降观测点后进行观测时,检查其稳固后,进行首次观测。首次观测的沉降点高程精度要求较高,并且要求同期观测两次取其平均值。具体的观测过程中,根据高层建筑的层数,每施工2-5层观测一次,直至竣工。将测量的各次数据整理检查无误后,进行数据平差计算,求出每个观测点的数据,计算出每次观测的本次沉降量及累计沉降量。此外,应根据各观测周期的累计沉降量,以下半部沉降量、上半部荷载值(楼层)为纵坐标,时间为横坐标,绘制时间-荷载-沉降量曲线图,有利于工作人员更好的对高层建筑的荷载和沉降量进行剖析,为建筑施工提供指引。
结束语:
高层建筑施工中的沉降观测是对高层建筑整体质量起着一个关键的指导作用,在观测过程中应严格按照规范标准及设计的要求进行。测量人员也应该提高专业知识,不断在实践中总结,提高自身专业素质和职业道德,进而保证高层建筑施工中沉降观测技术的运用水平,保证施工期间的作业人员的人生安全也为日后建筑交付使用提供安全保障。
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论文作者:孙端阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/28
标签:地基论文; 高层建筑论文; 建筑物论文; 过程中论文; 技术论文; 测量论文; 建筑施工论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;