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建筑物沉降观测精度的影响因素有哪些?

2018-12-05 沉降观测技术

沉降观测在高层建(构)筑物的施工、竣工验收及竣工后的监测等过程中,具有安全预报、科学评价及检验施工质量三方面的功能。作者通过近几年的现场实践经验,对高层建筑沉降观测的影响因素归纳如下6个方面,通过对沉降观测影响因素的了解,可以及时避免不利因素,监测出合格的沉降观测资料,为勘察设计提供有用的观测参数,保证建(构)筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全。

(一)仪器设备的因素

根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建筑物在不断加荷作用下的沉降情况,绝对沉降(如沉降量、平均沉降量等)的观测中误差,对于特高精度要求的工程可按地基条件结合经验与分析具体确定;对于其他精度要求的工程可按低、中、高压缩性地基土的类别,分别选±0.5mm、±1.0mm、±2.5mm。建筑物整体性变形及相对沉降的观测中误差不应超过其变形允许值的1/10~1/20。因此,对于特级、一级沉降观测应使用精密水准仪(DSN05或DS05级)和高精度线条式铟瓦合金水准尺;对于二级沉降观测应使用精密水准仪(DS1或DS05)和高精度线条式铟瓦合金水准尺;对于三级沉降观测可使用DS3型水准尺,且塔尺底面完好,尺身无变形。如果仪器精度不够,自身误差大,每次观测误差累积,结果就相差越来越大。因此,所使用的仪器应按精度要求来选择,并做好定期检测,控制仪器本身的误差。

沉降观测仪器

(二)人员、环境的因素

观测人员必须接受专业及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论知识,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够分析原因,并能正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。各人使用仪器和读数的习惯都不一样,如果观测人员总是变换,就容易引起读数误差;观测刻度时如果责任心不强或技术不好读数不准,也会产生误差。因此在每次观测及记录中,最好能保证人员固定不动,这对提高沉降观测精度也有一定的作用。

测量人员

气温的变化、气候的不同也会对观测仪器和观测视野产生影响。每次观测一个来回时最好要保证在同一个时间段进行。立尺时不注意支承点情况,一旦支承点出现了变化,就造成观测不正确。因此立尺时一定要固定好支撑点,可以避免误差。

(三)时间的因素

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,否则沉降观测既得不到原始数据,又使整个观测失去完整的观测意义。其他施工各阶段的复测,应根据工程性质、工程进度、地基土质情况及基础荷重增加情况等定时进行,不得漏测或补测。只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测,大型、高层建筑,可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定,民用建筑可每加高1~5层观测一次;工业建筑可按不同施工阶段,(如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等)分别进行观测。如果建筑物均匀增高,应至少在增加荷载的25%、50%、75%和100%时各测一次。施工过程中如暂时停工,在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间,可每隔2~3个月观测一次。

无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。在高层建筑的施工过程中,由于速度较快,土层不可能立即承受到全部的荷载,随着时间的进展,沉降量也随之增加。因此,高层建筑竣工后亦需进行变形观测。从积累以往的资料来分析,竣工后第一年观测3~4次,第二年观测2~3次,第三年后每年1次,直至稳定为止。观测期限一般不少于如下规定:砂土地基2年,膨胀土地基3年,粘土地基5年,软土地基10年;也可以由沉降量与时间关系曲线来判定,规范规定沉降速度每日沉降量小于0.01~0.04mm,可认为已进入稳定阶段。

(四)水准点的因素

水准点顶端处理不善,顶端搁置面不平、粗糙,每次标尺搁放情况就会不同,导致观测结果偏差大;水准点材料钢度不够,材料易变形,使每次观测时标准不一样,导致结果偏差大;观测前未校验水准点,如果出现沉降变化,用变化了的水准点作为观测依据,结果自然偏差大;对基准点保护不够,基准点内有杂物且没有及时清理,观测的依据被破坏了,导致观测结果出现偏差。因此,建(构)筑物的沉降观测,要先布设专用的水准点。为了相互检查、核对,至少应设置3个或3个以上水准点,埋设地点必须稳定,避免受施工机具、车辆碰压以及杂物影响。为便于观测.水准点离被测建(构)筑物不宜太远,一般在50~100m范围内,为防止冰冻影响,点应埋设在冰冻线以下0.5m处,水准点顶部都要盖保护。

水准点

(五)观测点的因素

观测点的点位、数量如果设置不合理,也会影响沉降观测精度。因此观测点的点位和数量应根据建(构)筑物的结构特点、荷重、基础形式和工程地质条件来设置,所选择的点位能显示建(构)筑物的沉降情况为最好。一般来说,可沿房屋四周每隔15~30m设一个观测点,在建筑物的基础转角处、沉降缝或伸缩缝的两侧、柱基、新旧建筑物的基础连接处及地质条件变化的地方,都应设观测点。

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