摘要:近几年,建筑工程蓬勃发展,对推动社会经济进步与行业建设方面发挥着巨大作用。建筑工程中,沉降观测作为建筑施工主要内容,影响着工程质量高低和后续使用。因此,怎样提高建筑物沉降观测精度成为企业重要研究工作,制定有效的建筑物沉降观测精度方法,确保建筑物沉降观测准确性对工程建设有着重要作用。
关键词:建筑物;沉降观测;精度;提升举措
1前言
当建筑所处的地质条件不同,沉降观测工作开展,要想保证精度,应结合基础型式来确定埋设点位、投入设备以及观测频率与次数。这种从多维度降低不同地质条件对建筑物稳定性影响的方式方法,能够大幅提升沉降观测工作的开展精度,进而满足工程建设使用的安全可靠需求。故,科研人员应从建筑物实际情况入手,来对沉降病害进行控制,以降低失稳地质条件与建设高要求对基础结构型式作用的影响。
2 导致建筑物沉降发生的各类因素
建筑物的外部影响因素相当多,比如说工地下部的土壤物化性质、地区的大气温差、地基塑性变形、地下水位季节性以及周期性变化、建筑物自身荷重、建筑物本身的结构和动荷载、建筑物周边的挖方、建筑物基础地质构造不均匀等因素,都在不同程度地影响建筑的沉降情况。影响建筑物沉降发生除了外部影响因素之外还有内部因素,大多数是由于建筑物本身的构筑形态和相关建筑特点从而使得整体建筑物的荷载分布出现不均衡,这种情况长期存在时,就会使得建筑物慢慢发展成不均匀沉降,如果长期不进行相关的沉降处理操作,这种建筑沉降变形就会随着时间的变化而固定于某一形态,但是这种形态通常难以长时间维持建筑物的使用寿命。除此之外,内部因素还包括施工人员失误所导致的建筑物差异变形也会使建筑物发生建筑沉降现象。对于施工误差所导致的建筑沉降来说,主要是由于人为因素所导致最终的建筑物体所具有的荷载分布力和应具有的预计荷载分布力不相同,当建筑物遭受建筑物不足以承受的荷载力时,就会发生建筑变形,虽然这种建筑变形往往都是一些局部的小范围变形,但是当这种变形从下到上的部分累计变形时,达到一定范围之后就会相互叠加,如果长久不进行处理,当到达一个临界值时,就会产生建筑物危险变形。
3 建筑物沉降观测精度的提升举措
3.1确定观测基点
水准基点作为建筑沉降观测基本点,地基与变形基坑不均匀沉降观察有着长久性和固定性特点。所以,确定水准点并完善水准测量网成为沉降监测重要内容。实际测量时,各测量组有3个水准点且配置固定测量站。一般技术人员会在水准网的条件下设置高程起算点,判断墙壁点、地下点、水准基点确保监测准确性。水准点确定时应选择安全性、稳定性较强的位置,结合沉降观测技术确定观测距离与深埋度。比如:将永久观测点设计在墙体0.5m位置结合外部环境影响适当提升沉降监测准确度。确定建筑物观测基点需结合项目沉降施测方案与布网要求确定,结合建筑主体形状、结构、地理环境、桩型的综合分析,设置在能够反映监护在主体沉降状态的基点。通常情况下,观测基点多设置在建筑主体四角、差异沉降量较大的位置、地理环境差异显著不同的区段或沉降裂缝两端。埋设过程中需要做好观测点和建筑主体连接性,保证连接稳定确保观测点变化直观的反映建筑主体变化状态。结合建筑主体平面设计方案制定沉降观测点分布图,便于沉降稳定性确定。工作点和沉降观察时需创建观测路线,在设备仪器上做好标记桩,确保观测顺着统一线路。
3.2制定观测方案
沉降观测周期可以看出建筑主体沉降变形规律,建筑主体沉降观测有着时间差要求,尤其是第一次观测应保证按时进行记录初始数据,保证观测结果完整性。其他监测时需结合建筑工程实际状况定期展开,不可漏测或补测进而获得精准的沉降状态。
通常砂类土层中的建筑主体沉降监测会在施工中进行;粘土类的建筑主体沉降观测会在施工时监测部分。所以,沉降周期具有动态变化性。施工过程中,观较为频繁,确定三天、一周、两周为观测周期,或是根据层数、荷载确定观测时间。例如:停工与重新施工都要监测,便于检验停工过程中建筑主体沉降变化状态,为后续沉降观测、周期调节提供依据。交工后监测频率可适当减少,结合地基土种类与沉降速度判断,通常为30天、60天、90天等。沉降状态确定还应结合沉降量和时间关系。降监测的次数和时间要适当。观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定。民用高层建筑可没加高1~5层观测一次,工业建筑可按回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等不同施工阶段分别进行观测。若建筑施工均匀增高,应至少在增加荷载的25%、50%、75%、100%时各观测一次。一些重点工程和观测,如果后三个观测周期沉降量在2倍范围内,则可判定为处于沉降稳定状态。通常工程沉降观察时,如果沉降速度在0.01mm/d~0.04mm/d则可判断为处于稳定状态,实际参数确定还应结合各区域地基土压缩性分析。
3.3减少外部因素影响
(1)有效规避仪器下沉。首先,减少仪器沉降误差。水准仪放置地面的位置应坚固牢靠,且脚架应进行踏实处理;同时,采用双面尺法或变更仪器高法时,进行两次读数,即第一次是先后视再前视,第二次是先前视再后视,通过“后视、前视与前视、后视”的观测流程,有效减小或消除仪器沉降对精度的影响。整个沉降观测的过程中,应提升观测速度,减少观测用时,以有效缩减前视与后视读数的时间差。其次,减少尺垫下沉误差。转点设置位置的坚硬牢固,若不得不布置在松软土质时,务须设置尺垫并踩实,以有效防止水准尺的沉降现象。同时,若转点位置土质较为松软时,在踩实后先待土体稳定后再观测,防止松土反弹而造成误差。(2)妥善应对大气折光影响。首先,视线与地面距离应＞0.3m,防止视线与地面距离过近而产生较大折射偏差;其次,合理选择观测时间。观测时应优先选择10:00~16:00大气较为稳定的时间段,此段时间内大气折光变化趋于稳定,对于消除与减少大气折光误差十分有利。但中午前后尺像会存在跳动,对读数稍有影响,因此,应尽量避免中午前后观测。另外,确保前视水准尺到测站距离与后视水准尺保持一致,由此便可有效规避大气折光对高差的影响。(3)严加把控观测时间。建筑工程施工各阶段,应依据建筑特点、施工进度、地质情况等定时进行沉降观测,确保沉降观测的及时性,保证所测数据的真实性与有效性。通常,沉降观测可于建筑基础或地下室完工后进行,大型及高层建筑须于基础垫层基底部完工后实施观测,且每增加一层便观测一层。首先,如若施工中出现停工,则须于停工及开工时实施一次沉降观测。停工期间,应严格按照要求定期进行观测。其次,施工中遇大暴雨、荷重增加或大量挖方作业时,都要安排专人实施沉降观测。且在雨季期间应进行联测,检核水准点的标高情况。随时间的不断推移,建筑沉降也与逐渐增加,因此,竣工后的一段时间也须定时进行沉降观测,直至建筑沉降稳定为止。
4 结语
沉降观测工作是非常严肃的,并且也非常复杂的。其需要很多精密仪器,还要求测量人员具有足够的耐心与细心,这是一项精度要求极高、耗时又非常长的技术工作。为了保证建筑物安全,就需要对建筑物沉降进行细致的检测。水准点与观测点的布置合理性、对建筑物的沉降进行定期测量、把握住测量精准度以及对相关数据进行细致的研究与分析,这一系列工作都会对施工安全起到非常大的保障作用。
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