晁引兵
陕西省一三九煤田地质水文地质有限公司 陕西省渭南市, 714000
摘要:在现阶段的高层建筑中,沉降观测技术有了很大进展。对于我国城市发展而言,其高层建筑的数量在未来阶段将会持续增加,虽然对我国城市地区土地压力的缓解发挥较大的作用,但高层建筑物本身要具备较好的质量,否则将会给人们的生命财产安全带来极大的威胁。地基沉降是高层建筑极易出现的一类问题,其可能致使建筑物发生变形,进而对高层建筑物的使用安全造成严重的威胁。由此可见,相关工作人员需要有效检测高层建筑物的地基沉降情况,及时发现高层建筑的变形风险。简要分析了当前阶段我国高层建筑物中沉降观测技术的具体应用情况,以期为同业人员的工作提供一定借鉴,推动行业进一步的发展。
关键词:高层建筑;沉降观测;应用研究
引言
建筑主体沉降观测是按照一定频率对拟建物的有关几何量进行重复测量,并从测量的数据中计算、分析出沉降规律的过程。人类文明程度的不断提高和国民经济的高速发展,加快了工程建设的速度,现代化建筑不断涌现,建筑沉降观测在建筑物施工和使用过程中应用越来越频繁。众所周知的原因,工程建筑由于受到多种主观和客观的原因影响会产生沉降,若沉降超出规定的限值,就会影响建筑物的正常使用,严重时还会危及建筑物的安全,给社会和人民生活带来巨大影响和损失。为此主体沉降观测不仅能了解沉降趋势及原因,以便采取措施保护建筑物的安全,同时为设计、施工及管理提供积极的指导意义。
1变形监测具体内容分析
在实际监测工程项目变形情况时,相关工作人员需要保证变形监测结果具备较高的准确性,进而在其基础上判断出该建筑物的安全性。建筑物变形监测工作往往包含了多项内容,不仅仅需要监测其垂直和水平位移的情况,还要准确测量建筑物的扭转、倾斜以及弯曲情况,与此同时,建筑物上是否存在裂缝也是需要注意的。监测建筑物的水平位移可以使工作人员对建筑物平面变化情况加以有效了解,从而确定建筑位移方向,而监测垂直位移的作用则在于对垂直方向上建筑物的变化情况作出判断。与水平和垂直位移监测工作相似,监测建筑的偏距和倾斜情况时,前者是为了监测建筑物垂直位移的情况,而后者是为了对建筑物水平位移情况进一步了解,而通过监测建筑物的水平和垂直位移情况,也可准确得到建筑物倾斜和偏距的相关数据。
2观测控制网布设
稳定期应根据观测要求与地质条件确定,不宜少于7d。基准点应每期检测、定期复测,并应符合下列规定:1)基准点复测周期应视其所在位置的稳定情况确定,在建筑施工过程中宜1月~2月复测1次,施工结束后宜每季度或每半年复测1次。2)当某期检测发现基准点有可能变动时,应立即进行复测。3)当某期变形测量中多数监测点观测成果出现异常,或当测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时,应立即进行复测。4)复测后,应对基准点的稳定性进行分析。为保证所有观测工作的统一,提高观测数据的精度,本次观测工作采用整体布设观测控制网,在观测影响范围以外且位置稳定、易于保存的地方布设了4个高程基准点,现场据观测工作需要再在此基础上加密布设工作基点。在观测过程中按要求进行了复测,复测结果满足要求,基准点采用独立坐标系。
3沉降观测技术在高层建筑中的具体应用
3.1有效保障建筑物的使用安全
在修建高层建筑时,其地基往往需要承受较大的压力,如此一来,地基的应力状态较初始情况将发生一定的改变,这也是造成地基出现变形和沉降现象的主要原因。在实际施工过程中,会不断压缩高层建筑的下土层,如此则会致使建筑物发生沉降现象。通常情况下,如果高层建筑的下土层是由沙土所构成的,那么地基在实际建筑施工的过程中就已经完成了沉降。但倘若不是沙土,而是有着较高含水量的黏土类土层,地基在实际建筑施工过程中则无法完成沉降,往往只能实现较小的一部分。
如此一来,相关人员需要在进行高层建筑实际施工时,针对地基强度和承载力之间的关系加以充分考虑。地基的承载力和强度往往会受到地基土壤含水量、土层自身特点以及均匀性等因素的影响。通过沉降观测技术,可使相关工作人员对高层建筑地基不均匀沉降现象及整个高层建筑的荷载性质得到充分的了解,进而让高层建筑在使用时所存在的各种问题被及时发现,并得到针对性的解决。一旦高层建筑出现了不均匀沉降的现象,相关工作人员能够立刻采取必要的解决措施,对其进行及时处理,进而使建筑物使用的安全性得到有效保障。
3.2测点埋设
1)建筑的四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10m~20m处或每隔2根~3根柱基上;2)高低层建筑、新旧建筑和纵横墙等交接处的两侧;3)建筑裂缝、后浇带两侧、沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处以及地质条件变化处两侧;4)对宽度大于或等于15m、宽度虽小于15m但地质复杂以及膨胀土、湿陷性土地区的建筑,应在承重内隔墙中部设内墙点,并在室内地面中心及四周设地面点;5)邻近堆置重物处、受振动显著影响的部位及基础下的暗浜处;6)框架结构及钢结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上;7)筏形基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置;8)重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处;9)超高层建筑或大型网架结构的每个大型结构柱监测点数不宜少于2个,且应设置在对称位置。
3.3大地测量法
在现有的沉降观测过程中,大地测量法是最为常用的测量方式,而水准测量法则是其中应用范围最广的一种方法。对高层建筑进行沉降观测工作时,可对水准测量法加以利用,以此判断高层建筑的垂直位移情况。工作人员在实际应用水准测量法的过程中需要严格遵循行业的规范标准,对建筑变形监测的相关技术问题加以关注。
3.4沉降观测
首次的观测点高程对以后的每一次观测都起到基础性作用。与此同时,一定要选择高精度的仪器在施工观测过程中进行沉降观测工作,而且至少要有不少于两次的观测才能将最终的原始数据结果测试出来。对观测点要进行永久埋设,使观测更加便捷。
3.5GPS观测法
近年来,GPS技术在各类技术手段快速发展的基础上取得了不小的进步,已然被广泛应用在了各类生产领域,卫星是整个GPS技术最为根本的依托,其可以利用卫星在全球范围内进行实时定位与导航。与此同时,GPS技术在高层建筑沉降观测中,也有着至关重要的作用,对GPS技术加以科学利用,可以全天候对观测点进行监测,且具备较高的精度。由此可见,GPS技术的应用可使高层建筑沉降监测工作的准确性得到有效提高,也可避免系统之间的转换步骤,以此达到对计算工作进行合理简化的目的,提高实际工作效率。
结语
综上所述,近年来,我国城市高层建筑数量显著增加,怎样使高层建筑的使用安全得到可靠保障已然成为了当前阶段从业人员迫切需要关注并研究的重点。对于高层建筑而言,其地基承受很大的压力,极有可能出现不均匀沉降的情况,进而使得高层建筑物出现倾斜或者裂缝等问题,对自身使用安全造成极为不利的影响。为了解决这一问题,从业人员可利用沉降观测技术进行高层建筑的变形观测,以此使高层建筑的安全性得到有效保障。
参考文献
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