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1、高层住宅小区沉降监测与观测数据的综合探讨 马艳红 甘肃兴陇建筑安装工程有限责任公司 摘 要： 对于高层建筑物而言, 基于对安全性因素的考量, 往往需在施工乃至后期使用的全过程中做好对建筑结构所处区域内的沉降监测工作。本文结合某高层住宅小区的实际案列, 对其沉降监测方案以及监测实施情况展开了系统分析, 最后研究了所取得沉降观测数据的处理与分析方法, 可供参考。关键词： 高层住宅小区; 沉降监测; 测点布置分析; 作者简介：马艳红 (1987-) , 女, 甘肃渭源人, 技术员, 中专, 从事建筑测量工作。收稿日期：2017-9-11Received： 2017-9-11当前, 在现代经济社会快速
2、发展, 为了使地面资源得到合理且高效的利用, 各种工业以及民用高层建筑的建设规模以及建设速度均呈现出了相当显著的发展趋势。受到基础变形因素, 地下水水位变化因素, 地质构造不均匀因素, 以及施工误差等相关因素的影响, 导致建筑物在实际施工乃至后期使用的各个环节中发生变形问题, 最终表现为建筑物的整体性沉降。因此, 需通过沉降监测的方式, 合理利用各种现代化的沉降监测技术, 根据沉降观测数据, 分析得出建筑物的沉降趋势, 从而采取针对性的处理措施, 以确保高层建筑物的整体结构安全、可靠。1 工程概况某住宅小区建设项目共建设有 1#, 2#, 3#号楼 (共 3 栋) , 各栋建筑物相互之间独立,
3、 层高均为 17 层。由于该建筑物周边基础施工作业提示对地下水位产生影响。为了确保该住宅小区高层建筑不会受到地下水位变化的影响, 结合对有关资料的查阅, 在现场勘探的基础上, 针对 1#, 2#, 3#号楼同时进行沉降监测工作。监测项目实施期间引入独立高程系统, 假定水准基点高程, 监测点沉降位移按照相对高程基准进行计算。2 高层住宅小区沉降监测方案分析2.1 沉降监测时间分析本高层住宅小区项目沉降监测工作自 2014 年 2 月 28 日起, 从建筑第 1 层开始, 监测首次数据, 首次数据由两次独立监测值求平均值所得。以后沉降监测思路确定为:每增加 2 层观测 1 次, 封顶竣工后每 3
4、个月观测 1 次, 持续观测 1 年。第 2 年 6 个月观测 1 次。假如在整个沉降监测过程当中出现有变动时间, 则需要由该建筑项目的业主方决定时间后通知测量方, 做好时间调整后的沉降监测工作1。2.2 沉降监测点布置分析在对高层住宅小区沉降情况进行监测的过程当中, 对观测点的布置是做好沉降监测工作的基础所在。结合已有的工作经验来看, 认为需将沉降观测点位置布置在容易反馈观测数据的区域内。整体工作思路是:采取自整体至局部的工作原则, 确保所布置的各个监测点能够从整体上实现对建筑结构沉降特性的控制。结合本项目的实际情况来看, 将各层沉降观测点布置在建筑物承重结构以及地面代表性区域内。同时, 使
5、用金属水准标志标识观测点, 观测点顶部要求高出标识面 5.0mm 左右距离, 目标点则埋设于柱体或地面以内。2.3 沉降监测工作程序分析(1) 本项目沉降监测过程当中执行二等水准测量标准, 测量仪器、测量误差等均需要符合相关标准与规范要求, 在监测前由专人负责对其精准性进行检查与核对; (2) 基准点设置及测量工作:由沉降监测工作人员对本工程项目的前期勘察数据资料进行深入分析, 在该项目一定距离的较稳定、较安全的地方埋设基准点 (共设置 3 个基准点) 。在开始对沉降的观测作业前, 采取独立高程系统, 先对基准点进行 2 次观测, 以确保监测设备以及整个监测方案的稳定性; (3) 沉降观测点的
6、设置及观测:由设计院提供图纸, 在 1#, 2#, 3#号楼主体楼力柱上设置沉降观测点 (共设置 24 个观测点) , 在具体监测中引入前期所取得的基准点观测成果, 遵循现行城市测量规范要求, 展开对观测点的沉降监测作业。按照该思路所确定的沉降监测布点方案如图 1 所示 (见图 1) ; (4) 在本项目沉降作业观测完成后, 提交沉降监测期间所涉及到的相关资料数据, 具体资料包括沉降观测点位分布图、沉降观测成果表、时间-荷载-沉降量曲线图、等沉降曲线图2。图 1 沉降监测布点方案示意图 下载原图3 高层住宅小区沉降观测结果分析在正式进入对本高层住宅小区沉降监测工作后, 首先由专业工作人员对沉降
7、监测现场所涉及到的相关仪器设备使用性能以及监测精确度进行检验, 保证了仪器设备的准确性。然后根据现行标准要求, 在所埋设基准点达到凝固稳定状态后进入联测环节 (基准点埋设时间在 5d 以上) 。后续的持续性监测过程当中需要定期进行联合监测, 以确保基准点始终符合监测要求。期间所使用的沉降观测方法为沉降水准测量法, 该测量方法下布设有一条闭合沉降水准环线, 自起始点出发, 闭合返回起始点 (整条环线上共设置有 54 个监测站点) , 在监测过程当中人员配置为固定, 仪器设备同样固定。4 高层住宅小区沉降观测数据综合整理分析需注意的一点是:在对观测数据进行处理的过程中, 考虑到本工程项目的沉降观测
8、范围相对较小, 因此可省略对正常水平面不平行修正作业以及对重力异常的归算修正作业。在对闭合线路进行水准测量观测的过程当中, 遵循现行工程测量规范压球进行内页平差计算。通过数据处理的方式, 得到现场所设施各个沉降监测点的高程变化, 经过整理后生成本建筑物的沉降观测点成果表。根据所得成果, 本项目于 2014 年 7 月 30 日对该测区所布置的 24 个监测点进行了第10 次主体建筑第 17 层测量, 对 24 个监测点分别监测 1 次数据。主体建筑沉降观测点都在第 1 层力柱上 5060cm 的位置。最大沉降量为 C11 点, 沉降值为-2.95mm, 最小沉降量为 C1 点, 沉降值为-1.
9、31mm。以 13#层为例, 根据沉降监测观测数据综合整理所得到的等沉降曲线图如图 2所示。结合图 2 来看, 认为本次沉降监测的主要趋势是:前期沉降量较大且有缓慢增加的趋势, 后期沉降量倾向于稳定, 且有一定下降趋势。可得结论:本高层建筑物主体结构逐渐倾向于稳定状态。图 2 13#层等沉降曲线示意图 下载原图5 结束语综上所述, 通过对高层住宅小区进行沉降变形观测的方式, 能系统分析建筑物在沉降程度方面的表现, 准确判断建筑物的稳定性以及安全性。根据现场监测所得到的相关数据信息, 整合处理后对建筑物的沉降情况进行分析, 并对沉降趋势进行准确的预测。从而可在施工乃至后期运行中采取相关针对性的措施, 杜绝事故的发生。参考文献1陈炳乾.面向矿区沉降监测的 In SAR 技术及应用研究D.徐州:中国矿业大学, 2015. 2钱思众, 樊育豪.高层建筑物地基沉降监测与分析J.西安科技大学学报, 2014, 34 (03) :284289.
