浅谈建筑工程沉降监测方法

发表时间:2021/4/16   来源:《建筑实践》2021年第2期   作者:赵宗岭
[导读] 在社会经济稳定发展的背景下,人们对建筑工程质量的要求不断提升。
        赵宗岭
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        【摘要】在社会经济稳定发展的背景下,人们对建筑工程质量的要求不断提升。在施工过程中应该加强对工程实体稳定性环节工作的重视,适当地运用沉降观测技术,对各个环节进行优化与创新,保证工程顺利进行的同时,提高工程的安全性与可靠性。
        【关键词】沉降观测技术;对策;质量;房屋建筑工程
        建筑工程在实际开展的过程中,沉降观测技术的应用发挥着不可替代的作用,而且随着项目建设各方质量意识的提升,多项先进技术融入实际建设当中。沉降观测技术在房屋建筑工程实际应用的过程中,工作人员应该强化对过程控制工作的重视,预防在建工程或已完成工程基础主体部位出现不均匀沉降的情况,尤其是针对高层建筑。只有强化对各个环节施工的重视,才能够保证主体结构的稳定性,避免受多种因素影响而出现重大质量安全事故。因此,施工建设企业应该加强对各项技术的应用,制定针对性管理方案与制度,保证工程的顺利进行。
        1.沉降观测技术概念
        沉降观测技术主要是按照预先设计的观测点,定期地对各个观测点的高程进行测量,并通过各项数据测量高程的变化情况,计算建筑物结构的沉降值及稳定性等,在沉降值运用的基础上对沉降变形情况进行分析,掌握建筑物结构受到破坏程度,从而根据实际情况采取必要的处理措施,保证建筑物的稳定性。又因在建筑工程施工过程中建筑物重点不断提升,对地基施加的压力值也不断增大,所以在实际开展各项工作时受多种因素影响,而且持续增加重量荷载会引发地基周边沉降与变形,再加上地基或基础变形现象较为严重,一旦某一环节工作没有得到落实会限制质量的提升幅度。
2沉降监测应遵循的原则
        为尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次观测结果与首次观测的结果具有可比性,使所观测的沉降量更真实,应注意以下几点:沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点的点位要稳定;测量所用仪器、设备要稳定,观测者应固定;每次观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定;沉降观测整理时原始数据要真实可靠,记录计算符合施工测量规范的要求。
3沉降监测存在的问题
3.1监测精度问题
        (1)仪器误差。仪器的误差往往会隐藏在数据中而难以发现,对于沉降观测精度有较大的影响,在相应的规范中对仪器的误差均有具体规定,例如,对于用于一、二级水准观测的仪器其i角不能大于15″,但由于仪器在校验过程中或使用过程中不可避免的受到一些外界因素的影响,从而使得儀器某些方面的误差要高于规范要求,因此在仪器使用前应严格按规定对仪器进行调整,在使用过程中也应定期对仪器进行检验,降低仪器本身误差对数据的影响。
        (2)测站的设置。规范上对测站的设置有具体的规定,对于国家一、二等精密水准测量要求在设置测站时前后视距差分别不得超过0.5m和1.0m,但实际上往往一个测站可以看到5-6个沉降点,如果仅布设这几个沉降点,则工作效率高,但视距差难以满足规范要求,视距差的限制主要是为了减少i角引起的误差,为了得到高精度的数据且降低过多设置测站所导致的误差增大,应在观测前对i角进行严格校正,从而保证在合适的测站布置下得到较高的测量精度。
        (3)平差的处理。平差处理对于保证精度较为重要,主要包括相邻变形点高差中的误差以及测站高差中的误差,通过平差计算能够很容易地算出观测路线上单位长度的偶然误差。对于沉降观测,其测量值只应反映建筑物下沉,如果数据出现上升的趋势,可以说明监测数据的错误性,严格按照规范要求进行平差计算是测量精度保证的基本要求。
        (4)监测点布设。

沉降监测点分为基准点和沉降点两种,通过精密仪器测得不动的基点与沉降点之间的高差是计算沉降量的基本方法,因此基准点的布设位置及长久稳定是保证最终沉降数据准确的重要因素,为了保证其连续有效,应将工地附近的基准点作为工作基点,与市内较近的国家一、二等水准点相连,从而保证工作基点即使遭到破坏也能很快得到恢复。沉降点的布设位置应能够全面反映所测建筑物的变形特征,应结合地质条件及建筑物结构特点等因素综合确定,在根据规范要求设置的前提下也应结合实际情况灵活布置。
3.2数据处理问题
        沉降观测中由于各种因素的影响,难免观测数据会有不同程度的误差,在观测后应首先对数据进行预分析及处理,并实时计算各测站的精度指标,出现问题应及时补测、重测。数据的后处理中,先对数据进行严密的平差计算,再根据沉降量绘制各种曲线,便于对数据的分析,为变形预报提供依据,对于数据处理及分析一定要找经验丰富的人员进行,不仅能够发现数据中可能存在的问题,也能对数据做出合理的分析,提供可靠的变形预报。
3.3监测周期问题
        监测周期应根据工程进度、性质以及地质情况和基础荷载的增加频率等情况综合确定,一般来说,对于在建的工程应该在施工期间和建成初期观测次数频率应多一些,监测周期的设置应综合多方面考虑:首先,施工期观测次数应该按照增加荷载和地基的实际情况进行确定;其次,如果施工阶段出现停工的话,应该在停工后,刚刚开工时,分别进行一次沉降观测,在停工期间也至少要保证3-5个月观测一次;最后,对于施工过程中荷载突然增加时,例如暴雨等因素影响,应及时增加监测频率并增补测点。
3.4沉降曲线在首次观测后即发生回升现象
        在第二次观测时即发现曲线上升,至第三次后,曲线又逐渐下降。发生此种现象,一般都是由于初测精度不高,而使观测成果存在较大误差所引起的。此时,如周期较短,可将第一次观测成果作废,而采用第二次观测成果作为首测成果。为避免发生此类现象,首次观测应适当提高测量精度,施测时一般用N2或N3级精密水准仪认真施测,并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定,相互比较,确保首次观测成果可靠。
4建筑物沉降监测方法
4.1水准测量法
        水准测量法是建筑物沉降观测中最为常见的一种方法,是利用水准仪确定基准点和沉降监测点,通过沉降监测点各周期的高程变化来分析建筑物的沉降变形情况。该方法适用性强、精度较高,能够适用于不同场地条件下的建筑物沉降监测,是一种应用广泛、传统且可靠的测量方法。
4.2全自动测量法
        随着测量仪器的不断改进,集测距仪、电子经纬仪等优点于一体的全站仪得到了广泛的应用,尤其是全自动跟踪测量仪的推广应用,为全天候、全方位、高精度的全自动监测提供了广阔的发展空间。
4.3数字化摄影测量法
        数字化摄影技术是一种利用被摄物体影响来重建物体空间位置和三维性状的技术,该技术目前在快速绘制大型建筑遗址、国防建设、地形图绘制、建筑工程学等方面均有应用,尤其适用于重要工程的变形和自动生产线监测、弹体运动轨迹、炮口冲击波等不可接触的物体测量中,在大型建筑物的沉降观测中,由于其不需要接触即可获得多点的三维空间信息,且精度能够达到2-4μm,在建筑工程中的应用也越来越广泛。
5结束语
        总而言之,伴随当前建筑工程数量与规模不断增大,人们对建设质量要求不断提升。因此,在实际开展工程建设的过程中,企业应该强化对自身工作的重视,在落实好各个环节工作的同时,保证各项工作的顺利进行,合理地将沉降观测技术融入房屋建筑工程建设当中,提高工程建设的质量。在实际开展施工作业的过程中,建设工作人员还应该强化对质量工作的重视,提高建筑物整体的稳定性,发挥重要的施工作用,强化对质量的重视,解决施工作业过程中面临的问题,全面发挥技术应用效果,促进建设企业的健康发展。
        参考文献:
        [1]崔艳珠.加强工程竣工结算审查的研究[J].中国市场,2011(2).
        [2]郁雯,郭丙军,郭卫彤,等.对建筑工程沉降观测的研究[J].河北建筑工程学院学报,2007(3).
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