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建筑物沉降观测原理及基本要求

2018-08-26 沉降观测技术

沉降观测原理

通过定期测定沉降监测点相对于基准点的高差,求得监测点各周期的高程;不同周期、相同监测点的高程之差,即为该点的沉降值,即沉降量。通过沉降量还可以求出沉降差、沉降速度、基础倾斜、局部倾斜、相对弯曲及构件倾斜等。

沉降观测原理示意图

假设某建筑物上有一沉降监测点1在初始周期、第i-1周期、第i周期的高差分别为h[1]、h[i-1]、h[i],即可求出相应周期的高程为

H[1]=HA+h[1],H[i-1]=HA+h[i-1],H[i]=HA+h[i]

从而可得目标点1第i周期相对于第i-1周期的本次沉降量为

S[i-1]=H[i]-H[i-1]

目标点1第i周期相对于初始周期的累计沉降量为

S[i]=H[i]-H[1]

其中,当S的符号为负号时,表示下沉;为正号时,表示上升。

若已知该点第i周期相对于初始周期总的观测时间为△t,则沉降速度为

v=S[i]/△t

现假设有m、n两个沉降观测点,它们在第i周期的累计沉降量分别为则第i周期S[m]、S[n]两点间的沉降差△s为

△s=S[m]-S[n]

沉降观测的基本要求

1.仪器设备、人员素质的要求

根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建(构)筑物在不断加荷作用下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/10-1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级),水准尺也应使用受环境及温差变化小的高精度铟合金水准尺。人员必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器操作规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点的具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对工作中出现的问题能够分析原因,并正确运用误差理论进行平差计算,做到快速、精确地完成每次观测任务。

2.观测时间的要求

建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测会因得不到原始数据,而使整个观测无法达到目的。其他各阶段的复测必须根据工程进展情况定时进行,不得漏测或补测。

3.观测点的要求

为了能够反映出建(构)筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横方向要对称,且相邻点之间间距以15~30m为宜,均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下,建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图

4.沉降观测要遵循“五定”原则

所谓“五定”,即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和变形体上的沉降观测点的点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;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。以上措施能在客观上尽量降低观测误差的不确定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果具有可比性,更一致,使所观测的沉降量更真实。

5.施测要求

仪器、设备的操作方法与观测程序要正确。在首次观测前,要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时,经计量单位予以鉴定。连续使用3~6个月后,重新对所用仪器、设备进行检校。

6.沉降观测精度的要求

根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求,选择沉降观测精度的等级。一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。各项观测指标要求如下:①往返较差、附和或环线闭合差≤4√L(L为路线长度);②前后视距≤50m;③前后视距差≤1.0m;④前后视距累积差≤3.0m;⑤水准仪的精度不低于S1级别。

7.沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据“正确、严谨有序、步步校核、结果有效”的原则进行成果整理及计算。

 

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