某高层建筑的沉降观测及变形分析
2018-08-15赵宝贵
赵宝贵
(东华理工大学 江西南昌 330013)
1 引言
随着社会的不断进步,施工设计和施工技术水平在逐步成熟和完善,加之可用土地资源的日益减少,高层及超高层建筑越来越多。为了保证高层建筑物的安全性和正常使用,并为以后的设计、施工提供可靠的数据及相应的沉降参数,对建筑物沉降观测显得越来越重要。本文结合某高层建筑的变形监测实施及变形分析进行相应探讨。
2 沉降观测基准点及观测点的布设
2.1 沉降基准点布设
基准点是沉降观测的初始控制点,埋设的基本要求是稳定,安全可靠和使用方便,基准点的质量直接影响沉降观测精度。沉降观测基准点在开始观测之前建立好,布设于车辆行人较少,通视条件好,便于保存的位置。
本次沉降监测在建筑场地80m外埋设4个深埋标基准点,埋深2m。分别为J1、J2、J3、J4。每次观测均对基准点高程进行检核。
2.2 沉降监测点布设
按照现有的规范和甲方的技术要求,本次沉降观测项目要从地下部分开始监测。根据规范设计要求和现场勘察情况,沉降观测点位布设在地下一层承重墙或者承重柱上面,监测点布设在距地面30cm以上的地方,以减小在监测时受大气折光的影响。
3 基准点的联测及观测点的监测
基准点埋设完工,稳定一段时间后(一般≥15d),采用国家精密水准点或一级导线点作为基准点高程的起始引测点,根据国家二等水准的测量规范要求,将高程引测到基准点上[1]。
观测点的测量按《建筑变形测量规程》(JGJ8-2016)二等精度要求施测。因其测量精度要求较高,为此仪器设备必须是精密的。对于本次监测采用TrimbleDini03精密水准仪及配套铟钢标尺进行外业数据采集。由J1、J2、J3和J4基准点往返观测组成闭合环;由J1基准点将高程传递到各沉降点。为保证观测成果的质量,在各次作业中,使用的仪器设备、主要作业人员和观测路线基本保持固定。
4 沉降观测数据及变形分析
本次监测建筑为地上19层、地下1层的高层建筑。沉降观测工作自2016年6月开始进场布设沉降观测点,2016年6月开始首次观测至2018年1月,期间共完成13次观测。沉降数据见表1。
由沉降观测数据汇总表可以看出:
第一阶段:自2016.6~2016.10。期间荷载从一层增至主体结构全部封顶,总计112d,平均累计沉降量净增至-8.01mm,即从0.00mm增至-8.01mm,平均每天的沉降量约为-0.072mm;最大沉降量为-8.90mm,最大沉降速率为-0.079mm/d。
第二阶段:自2016.10~2018.1。期间建筑物无荷载增加,总计457d,平均累计沉降量净增-0.87mm,即从-8.01mm降至-7.50mm,平均每天的沉降量约为+0.001mm[2]。
通过分析可知此建筑沉降量较小,说明建筑物基础是比较稳定的。时间—沉降量关系图见图1。
由以上数据分析可看出沉降量随时间的推移和楼层(荷载)的增加呈正比关系。从整体上看,沉降随时间的曲线光滑、平缓,说明沉降量是比较均匀的,同时在观测过程中没有出现大波动的数据,时间-沉降量关系曲线图能够正确适时地反映该建筑物的沉降过程,至此可认为观测成果是安全可靠的。
表1 沉降数据汇总表
图1 时间-沉降量关系图
5 结束语
综上所述,通过变形观测,能及时发现对建筑物安全不利的沉降与倾斜等现象,以便采取措施保证建筑物的安全使用,同时也为今后的设计提供资料。近年来重大建筑工程事故不断发生,损失惨重。如果这些工程进行了有效的变形监测,及时发现不利现象并采取措施,就可以减少损失,甚至避免事故发生。
随着科学技术的进步和对变形观测要求的不断提高,变形观测技术也在不断地发展,有许多业内专家和学者对变形观测方法、观测数据处理以及变形分析进行系统的研究和探讨,许多先进的新方法也逐步被采用。变形观测向自动化方向发展,必将为现代化建设提供更好的服务。