【摘要】随着现代社会不断发展,各类建筑的规模和建造技术也不断发生变化,而在建筑工程中地基沉降是影响建筑质量安全的重要问题。如果建筑地基沉降幅度超过正常范围,则容易发生建筑开裂、倾斜等安全风险。随着相关技术革新和行业经验不断累积,当代人对建筑地基沉降问题的研究更加深入。论文重点分析了导致建筑地基沉降的相关因素,再结合实际分析了相关问题的规避和解决思路。
【关键词】建筑;地基沉降;问题;策略
引言
随着城市化进程的加快,高层建筑越来越多,其安全问题引起了人们的关注。而引发安全问题的因素众多,沉降就是其中之一。沉降问题会使建筑倾斜,使墙体出现裂缝,影响建筑物的安全。因此,必须从根源上解决该问题,在施工过程中,通过有效的沉降观测,预测建筑物的沉降变形规律,采取合理措施防范建筑沉降引起的建筑安全问题产生。
1、建筑物沉降形变产生原因
(1)建筑沉降形变。高层建筑物不同部位受其使用功能所致,出现荷载不均匀分布,继而产生沉降形变问题,由于实践中该类沉降形变应在可控范围内,为设计规范的允许值,因此被称为合理形变。施工过程中,随着建筑的使用用该类形变会逐步稳定,不会影响建筑结构及使用安全。(2)施工误差形变。高层建筑物施工不规范、施工工艺不达标、施工技术不过关等容易产生误差形变问题,该问题会导致高层建筑物局部出现严重形变,建筑物沉降量或沉降差变形过大,超过规范设计允许值,影响到建筑物结构及使用安全。(3)地基基础形变。高层建筑物施工过程中通常都要有很深的地基基础,较深的地基基础有助于降低沉降变形量,但是因为地基各岩土层本身的压缩变形不均匀性,导致建筑基础及上部结构产生不均匀沉降,当这种不均匀性突出,而引起的较大的不均匀沉降,也可能危及建筑物结构安全,影响建筑物的使用。故因须前期对建筑物区域的地质进行岩土工程勘察分析,通过结构设计及地基加固等措施处理地基变形产生的不均匀沉降问题。随着地基岩土的压缩,该类形变会逐步稳定。
2、建筑地基沉降问题的诱导因素
2.1 地质条件地基沉降
发生在一定地质范围内,具体表现为土层及地质结构出现下沉或形变。引发这一问题的主要因素之一就是地质条件本身存在问题,例如,土层松散、软质沙土含量较高的土层本身抗压强度就很低,容易发生形变。同时,如果地质结构不均匀,在建筑地基覆盖范围内土层压缩模量差异过大也会影响其承载力和平衡性。另外,如地下水腐蚀、冲刷等地质水文条件因素,也是引发建筑地基沉降的主要因素。
2.2 建筑本身
首先,建筑本身具备一定重量,如果建筑整体规模和重量超过了地基或地质结构的承载力,则很容易出现地基沉降问题;其次,如果建筑结构设计不科学,或者施工工艺不达标,导致建筑结构失衡或荷载不均匀,进而也会影响建筑地基的荷载平衡,进而引发不均匀沉降问题;最后,建筑设计和施工时,如果地基构造不合理,地基支护结构质量不达标,也会导致地基沉降。
2.3 环境影响
一方面,如果建筑物周边区域存在单边大型建筑,会导致建筑所在地基一部分承受过大附加应力,导致区域内地质应力均衡性被破坏,地基沉降问题随之而来;另一方面,如洪水腐蚀浸泡、地震、山体滑坡等自然灾害,也是部分建筑地基沉降问题的诱发因素。
2.4 其他因
素除了以上因素以外,其他导致建筑地基沉降问题的因素主要属于人为因素,例如,建筑内部后续装修施工不规范、周边施工的影响、建筑内部大重量设备安装配置不均匀等,另外,建筑后续管理、监测和维护方面工作缺乏科学性,也会影响建筑地基的稳定性。
3、建筑工程沉降观测点测量技术应用的探讨
3.1 项目设计和施工前做好地质勘察工作
地质勘察是每项建筑项目都必须要保证完成质量的重要工作, 出具的勘察报告是建筑设计以及施工方案制定的关键依据。为了避免建筑建造过程及完工后荷载超过地质实际承受力,要对项目地区地质结构、岩层分布状态、地下水位以及当地气候条件进行全面勘察,使用信息化技术设备制定 3D 模拟图,然后计算地层承载负荷,为建筑设计施工提供直观参考数据。
3.2 水准观测基点
在开展建筑工程项目时,布置水准观测点是尤为关键的,在整个操作期间,应布置好水基准控制网,为之后的施工工作提供便利。同时,还应针对现阶段中国所下达的各项技术标准来布设水准观测基点,严格按照相关标准来执行。通常状况下,水准观测点如果布设在三个以上,基准点之间的距离就应保持在约 100m 的位置。观测时,仪器的后视观测点应超过两个,如此才能够确保观测结果的准确性,以更好满足施工运用需求。
3.3 科学使用沉降观测点
测量技术在测量沉降观测点时,应遵守水准测量技术相关规范,明确主要的观测路线,而后加以标识,以保证观测路线符合一致性需求,如此也能够防止观测数据产生偏差状况。在建筑工程中实施沉降观测,应多思考与衡量建筑工程的实际特征、观测标准与周边环境等诸多条件,以确保观测工作的正常开展,进而提高整体工作质量与效率。在观测过程中还应针对各项技术规范,明确观测点的实际位置,在项目开始之初到项目结束的全部环节中均需实施沉降观测,及时了解沉降变形状况,为建筑工程的质量与安全性提供切实保障。在观测期间,还应确保工作点、基准点和观测点等均能够满足稳定需求,全部人员与仪器设备均需做好充足准备,还需保证仪器设备性能的稳定性,符合使用要求。现阶段中国建筑领域普遍运用 dsz05 和 ds05 等仪器来开展沉降观测工作,通常均需开展两次测量工作,而后选择两次工作的平均值,并将其作为最终的沉降参数。应明确的是,在建筑工程各项数据增多后,也应合理移动观测点,从而在最大程度上保证测量结果的准确性。
3.4 处理分析沉降数据
在施工现场实施沉降观测后,还需分析和统计测量数据。在计算测量数据时,应运用所有观测点高程数据平差的计算方法,尽可能防止数据出现偏差,对误差问题还应合理分配,在沉降数据测量这一环节中,还应确保沉降观测后的各项数据满足精准度需求,对之后的闭合测量线路进行第二次测量,再运用闭合差计算方法有效处理各项数据,同时需实施测量数据累积误差和准确度的有效测定,把全部数据均精准记录至表格中。沉降量观测计算期间,还需利用以下方式来进行:①细致计算沉降参数。在计算过程中,可依据上次高程和本次高程二者之间的参数差,明确沉降量参数。②计算累积沉降参数。把此次沉降量和之前沉降量实施累积计算,明确此次沉降量的最终累积数据。③利用各项数据制作沉降曲线图。相关人员需清楚全部的沉降参数值和计算结果,利用各项数据对时间和沉降量的变动关系,绘制曲线图。④绘制等值线图。相关人员应利用精准的计算沉降参数来实施等值线图的绘制。在处理沉降量参数过程中,观测点不会出现上升的状况,所以在处理数据时,不可进行强制的参数分配,以避免在沉降观测期间,出现高程值扭曲这一消极问题。如果数据出现异常状况,则应开展仪器设备的校对工作,且还应精准检查数据测量的规范程度,在检查确定满足要求后,才能够进行之后的工作,以明确沉降量参数。
结束语
建筑工程在施工过程中,很容易受荷载作用与环境因素的影响,进而产生沉降现象,沉降量超过规定的范围,就会影响建筑工程的安全性与质量。所以,建筑企业务必要强化观测建筑工程的实际沉降量,如果发现出现沉降量情况,则应合理运用有效的观测技术来进行观测,科学设置观测点,确保观测点位置的准确性与规范性,为建筑工程安全性与质量提供切实保障。
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