关于房屋建筑沉降变形观测的相关探讨--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

关于房屋建筑沉降变形观测的相关探讨

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：伍敏

[导读] 摘要：房屋建筑工程质量安全直接关系到人们的生命财产安全。

        安徽建大控股集团有限公司
        摘要：房屋建筑工程质量安全直接关系到人们的生命财产安全。而房屋建筑不均匀沉降与不规则形变极易引发重大安全事故。为此，在房屋建筑施工中，要加强工程结构沉降变形观测工作，全面分析导致工程结构沉降变形的原因，之后采取一系列切实可行的处理措施，保障房屋建筑工程质量安全。
        关键词：房屋建筑；沉降变形；观测；质量安全
        房屋建筑沉降变形观测是指使用精密水准仪采取定期观测的方式，获得房屋建筑在不同荷载作用力下的沉降值，进而明确房屋建筑沉降变形原因，采取科学合理的处理措施，保障房屋建筑质量安全。本文就将论述房屋建筑不均匀沉降的原因，介绍房屋建筑沉降变形观测工作的重点内容与注意事项，旨在改善工程质量。
        1房屋建筑不均匀沉降的原因
        地基基础不均匀沉降是导致房屋建筑沉降变形的主要原因。当沉降量超过一定限度，会使墙体开裂，局部垮塌。引发房屋建筑出现不均匀沉降的原因是多种多样的。本文从工程设计、地基处理与施工作业三方面展开探究。
        对体量较大、长度较长、结构复杂且层数相差较大的房屋建筑来说，未预留伸缩缝或后浇带，极易使地基基础在上部荷载作用力超过抗荷载能力的情况下出现不均匀沉降。在工程设计中，勘察设计单位提供的岩土勘察报告不完整、不准确，与地基基础实际抗荷载力不相符，也会使地基基础因抗荷载力不足而发生不均匀沉降。再者，勘察设计单位未明确地下环境中的暗洪、坑洞等不良地质条件，而且并未对地基基础实施夯实加固处理，也易使房屋建筑出现沉降变形。
        房屋建筑地基夯实加固处理方法也是多种多样的。每种处理方法的核心原理与适用条件都是不同的。在实际施工过程中，要根据实际情况，采取适宜的地基夯实加固处理方法。由于同一施工场区可能存在多种地质环境，为此，房屋建筑工程施工往往也涉及多样化的地基夯实加固处理方法。
        2房屋建筑沉降变形观测流程
        2.1房屋建筑基准点与观测点的布设
        1）基准点的布设原则与方法
        在房屋建筑沉降变形观测中，应在标的物周围选取三个或三个以上的稳定位置布设基准点。在布设基准点时，采用钻机在临近房屋建筑基础的基层岩上钻取最大深度的钻孔，内置金属管，确保管底的稳固性，在管顶焊接圆球作为标志点。
        对普通工程项目而言，在确定基准点位置稳定性的前提下，可以设置2—3个基准点；针对大型重点工程项目，在确定基准点位置稳定性的前提下，可以设置3个或3个以上的基准点。若房屋建筑工程对观测精度要求较低，也可以设置1—2个基准点。当仅有2个基准点时，这两个基准点之间的连线应与房屋建筑主轴线保持平行，或者呈对角形式；当有3个基准点时，除某两点的连线与房屋建筑主轴线平行外，另一点应跨过房屋建筑且与其长边构成等腰或直角三角形；当有3个以上的基准点时，除满足上述三方面条件以外，其余各点需均匀分布在房屋建筑周围。根据房屋建筑规模，适当调整各点之间的距离。
        2）观测点的布设原则与方法
        现行的《工程测量标准规范》明确指出了观测点的布设要求。但对于框架结构的加密观测点布设来说，观测点的间隔距离要控制在10—25米之间。尤其是钢结构工程或大跨度工程，应在邻柱或隔柱布设观测点，以便绘制完整的沉降曲线图与轴线形变图。在条件允许的情况下，需尽可能的在基准点上布设观测点，构建完整的附合网，以加强观测时效性与精确性。
        2.2房屋建筑沉降变形观测的数据处理与统计分析
        探究房屋建筑沉降变形问题，包括几何分析与物理解释。几何分析的关键在于描述变形的空间特性与时间特性，包括模型初步鉴别、模型参数分析与模型统计检验三个步骤。
        在观测周期中，构建变形监测网的参考网与相对网至关重要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

参考点的稳定性检验与目标点的位移值计算是构建变形模型的基础条件。相关人员既可以根据变形体的地质结构信息与物理力学性质进行变形模型的选择，又可以根据变形曲线和点场的位移矢量完成变形模型的选择。
        此外，时间序列分析、灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。对灰色理论模型来说，如果一个系统具有层次、结构关系的模糊性，动态变化的随机性，以及指标数据的不稳定性，这些特性成为灰色性。由灰色性特性组成的系统称之为灰色系统，由灰色系统构成的模型称之为灰色理论模型。而卡尔曼滤波则是一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态实行最优估计的算法。
        变形的物理解释是指确定变形体变形因子与变形量之间的函数关系，客观分析引起变形的原因，精确预测变形的发展趋势。相关人员要根据变形观测要求和现有条件，采用回归分析法或函数模型法。其中，回归分析法是指利用数据统计原理，对大量统计数据实施数学处理，并确定因变量与某些自变量的相关关系，建立一个相关性回归方程，并加以外推，用于预测今后的因变量变化的分析方法。当处理两个变量时，可采用一元回归分析法实行变量关系分析；当处理一个变量与多个因子时，可采用逐步回归分析法完成关系分析。通过在回归方程中逐个引入显著因子，剔除不显著因子，获得最佳回归方程。
        函数模型法以大量变形信息和变形因素的观测资料为依据，利用荷载、变形体的几何性质、物理性质以及应变量间的关系来建立数学模型。若变形体的几何形状与边界条件较为复杂，可采用有限单元法开展分析。有限单元法以连续介质力学为基础，充分考虑变形体的连续性、介质的物理力学特性以及力学反应连续性，将变形体在一定条件下视为连续介质或结合某种特征单元模拟变形体的力学行为。
        要想提高函数模型的精确度，可以采用回归分析法。由于回归分析法以实测资料为基础，故而观测资料越完备，分析精确度就越高。从某种角度来说，回归分析法与变形的几何分析存在紧密联系。回归分析法也是测量工作人员较为熟悉的方法。
        3房屋建筑沉降变形观测时的注意事项
        观测时，仪器设备应安装在远离空压机、搅拌机、卷扬机等重型机械设备作业的区域，避免重型机械设备作业产生强烈振动，影响观测精确性。再者，塔式起重机的吊臂也会影响观测的通视性。且如实记录施工进度、荷载量变化以及结构裂缝等影响房屋建筑沉降变形的情况。
        3.1观测周期
        以能够如实反映监测对象所监测项目的重要变化过程，而又不遗漏变化时刻为准则，确定基坑工程监测频率。
        3.2数据处理及信息反馈
        一旦出现下列情况中的任意一种，都必须提升监测频率，向上级主管反馈监测结果。①监测对象的监测值变化量过大或速度过快；②出现未按设计工况施工，或未及时采取加固支撑措施的情况；③基坑及周围环境中有大量积水；④基坑附近地面荷载变化；⑤基坑支护结构出现开裂；⑥基坑底部产生管涌、流沙现象。
        3.3监测质量保证措施
        ①监测人员与施工人员、监理工程师协调配合，如实记录监测数据；②监测人员固定，确保监测数据的连续性和完整性；③指定专人对监测仪器设备实行维修保养与校对；④监测项目人员要相对固定，注重数据资料的连续性；⑤监测仪器设备投入使用前，需展开性能检测与质量检定；⑥采用计算机系统对监测数据进行存储、计算与管理。
        4结束语
        综上所述，在现代化城市建设进程不断加快的大环境背景下，对房屋建筑质量安全的标准要求不断提高。大力加强房屋建筑沉降变形观测，能够保障工程项目的质量安全，维护公众生命财产安全。
        参考文献；
        [1]宋运辉.从误差理论角度认识建筑沉降变形水准测量技术指标[J].建材与装饰,2019(27)
        [2]贾冬冬.店坪煤矿工业广场建筑物沉降变形观测方案研究探讨[J].山东煤炭科技,2019(7)