【摘 要】:为保证建筑物在施工和使用中的安全,结合某工程沉降观测概况,就沉降观测的依据及目的作了介绍,从水准点的设置、观测方法等方面,提出了沉降观测的具体方案,并说明了几点注意事项。
关键词: 沉降观测, 变形观测, 观测方法
为保证建筑物在施工和使用中的安全,以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料,在建筑物施工及运行管理期间,需要对建筑物的稳定性进行观测,这种观测称为建筑物的变形观测。建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测和建筑物裂缝观测等。其中,建筑物沉降观测更为重要。
建筑物变形观测的精度、频率和时间应根据建筑物的重要性、观测目的和具体施工情况而定。例如,若观测目的是为了确保建筑物的安全,则其精度要求较低,若观测目的是为了研究其变形过程,其精度要求则很高。
在实际工作中,要具体问题具体分析,灵活把握变形观测的原则和方法,根据变形观测的目的,对建、构筑物实施有效观测。以下是在太原市西缉虎营关于国防工办宿舍2号、3号、5号楼的沉降观测方案。
1 工程概况
国防工办宿舍2号、3号、5号楼所在小区南临西缉虎营大街,西临坡子街。由于其西部及西北部营坊街小区进行建筑施工,使相邻较近的国防工办宿舍2号、3号、5号楼可能会受到影响,故进行沉降观测。
该地区地下水位较高,大约在-1 m左右,导致营坊街小区建筑施工必须采取降水措施。营坊街小区将要降水开挖兴建的底商住宅楼①和③(分别为6层和12层),距离最近的现有建筑国防工办宿舍2号、3号楼约12 m。施工单位已于新旧建筑物之间设置止水帷幕。国防工办宿舍2号、3号、5号楼所在小院道路狭窄,建筑物拥挤,围墙、平房距楼很近且不规则,通视条件差,给沉降观测带来较大困难。进行沉降观测的2号、3号、5号楼均属于砖混结构5层旧住宅楼,特别是距离施工最近的2号楼属于20世纪70年代建筑,且于90年代进行了加固和加层,应予以高度重视。
2 沉降观测依据
JGJ/T 8-97建筑变形测量规范。
3 沉降观测方案
3.1 观测目的在营坊街小区主要建筑施工的各个阶段,根据施工进度及施工方案,及时进行沉降观测,为国防工办宿舍2号、3号、5号楼提供准确的沉降变形数据,以便决策部门正确决策,确保建筑安全。
3.2 水准点(基准点)的设置根据现场情况,布设两个水准点A和B(距施工降水范围约50 m和80 m)。A点埋设于国防公办宿舍2号、3号、5号楼所在小院6层砖混结构固定建筑上,B点布设于小院大门外马路对面围墙上。每次进行沉降观测时以两点起算,相互校核,防止基准点有所变动。另外,将在5号楼附近固定建筑上设置辅助水准点C,以进一步检核。高程采用假定高程系统,假定A点绝对高程HA=100.000 m。
3.3 观测点的设置根据各楼的长宽及现场情况,2号予以埋设8个观测点,分别位于该楼的四角和楼的长方向均匀分布;3号予以埋设6个观测点,分别位于该楼的四角和楼的长方向(楼的北面)均匀分布;5号楼予以埋设4个观测点,分别位于该楼的四角。所有观测点均埋设在承重老墙上。所有观测点的埋设必须稳固,且设有半球形凸起,便于立尺,保证精度。
3.4 观测时间基准点及观测点埋设稳固后(如用膨胀螺栓固定在墙内,埋设后即可施测,但要确保其稳固性),即可进行沉降观测。首先进行第一次观测,观测成果作为基准数据。施工期间,首次降水达预计降水水位的1/3时,进行第一次沉降观测;达到预计降水水位的2/3时,进行第二次沉降观测;达到预计降水水位时,进行第三次沉降观测;之后,每次降水完毕进行一次沉降观测,如持续降水,以每隔3 d、5 d、7 d、9 d、11 d等观测一次为原则。施工增加荷载前后,即浇灌基础、回填土,每起一层楼,要进行第一次沉降观测,施工建筑竣工验收后,进行最后一次沉降观测。以上观测原则可在实际施测过程中,根据实际情况予以调整,如沉降量比预计小,可适当延长观测周期,相反,应适当缩短观测周期。特别是施工降水期间,止水帷幕的止水效果直接关系到对相邻建筑物影响的大小,所以开始降水时沉降观测周期必须短,之后可根据实际沉降情况,适当延长,灵活处理。在施工期间若停工时间较长,应在停工的前后也进行沉降观测。
3.5 观测方法用DS3型自动安平水准仪,配合塔尺、尺垫和皮尺进行闭合水准测量。为确保精度要求,必须做到以下几点:1)使用经过严格检定的DS3型自动安平水准仪;2)沉降观测前应根据观测点、基准点布置情况,结合现场情况,把安置仪器位置、转点位置、观测点编号以及观测路线等确定下来,且各次观测均按此路线进行;3)要做到仪器固定、人员固定、塔尺固定;4)观测应在成像清晰、稳定的条件下进行;5)观测时间根据相邻工程进度和客观条件的变化而定,而不能以人的主观意志而定。
3.6 精度要求根据观测目的(确保所观测建筑物的安全)与工程概况,选用变形测量等级为三级。根据三级精度要求,闭合水准路线闭合差不得超过±3.0n。视距一般不得超过70 m,仪器离前、后视水准尺的距离要用皮尺丈量,前后视距差不得大于5.0 m,累积不得大于8.0 m,一测站所测高差之差不得大于3.0 mm。4 观测成果的内容与交接4.1 每次观测之后,应及时检查手簿各项计算是否正确,精度是否合格,如果误差超限,应重新观测,个别不合理的数据应该删去。然后调整闭合差,计算各观测点的高程。根据本次所测高程与上次所测高程之差,计算本次沉降量及累计沉降量,并将日期、相邻建筑施工进度情况等填入观测成果。
4.2 每次观测完成后,将每次沉降量及累计沉降量,标注于2号、3号、5号楼的沉降观测点上,书面向委托方做出报告。4.3 沉降观测全部结束后,将以下成果转交委托方:1)将每次观测成果汇总、整理成完整的观测成果表。2)根据观测成果表分别绘出国防工办宿舍2号、3号、5号楼各观测点的时间与沉降量的关系曲线,从而直观地表示出来。3)关于国防工办宿舍2号、3号、5号楼的沉降观测的总结报告。
5 需要说明的其他事项
1)施工单位必须密切配合,及时提前一天通知预定的沉降观测时间。
2)委托方必须予以配合和支持,避免一切干扰,确保观测顺利进行。以看出测点26~45段在深度10 m~60 m范围内高密度ρs等值线在水平方向上变化剧烈、GDS曲线出现了锯齿状异常,1~23号点地段的高密度ρs等值线大致成水平状、高密度GDS曲线近似直线排列,说明在测点26~45段下有小煤窑采空区,且采空区顶板坍塌变形程度较严重,而在其余测点下方岩体完整,为非采空区。后在测点28号附近进行钻探,结果发现地下岩体较破裂,并且在深度17.4 m~18.7 m有空洞。
3 结语
通过三高测量技术在小煤窑采空区探测工作中的应用,说明此技术具有下述特点:
1)数据采集量大、信息量丰富、测量快、效率高。
2)测量精度高、误差小,GDS曲线反映直观易解释。
3)三高测量分辨率高,用在该地区探测50 m深度以上的采空区的分布情况及巷道顶板坍塌变形程度是可行的。
参考文献：
1.周燕珉，日本集合住宅及老人居住设施设计新动向，世界建筑，08/2002
2.金笠铭，浅谈美国老人住宅的研究与设计，世界建筑，08/2002
3.罗德启，世纪之交的老龄居住环境，北京宪章•分题报告•部分论文
4.住宅小区环境设计，机械工业出版社
5.小城镇住宅区规划与居住环境设计，东南大学出版社
6.中国居住实态与小康住宅设计，东南大学出版社
7.居住区景观设计Ⅰ-Ⅳ，中国建筑工业出版社