现代高层建筑施工中的基础沉降的观测技术初探.doc

现代高层建筑施工中的基础沉降的观测技术初探摘要：现代高层建筑物的基础沉降变形观测具有安全预报、科学评价及检验施工质量等三方面的作用，是建筑工程施工和运营管理的安全的保证，建筑工程安全监测起步较晚，它是随着建筑工程的失事为人们提供教训后，不断地寻求监测和监测手段而逐步发展起来的。关键词：高层建筑；基础沉降；观测1 高层建筑基础沉降理论高层建筑具有施工高度高、整体质量大和建筑基础埋置深度深等主要特点，因此对基础的稳定性、地基承载能力有十分严格的要求，对地基变形量和由于地基不均匀变形造成建筑物整体倾斜有十分严格的限制。由于设计原因造成地基基础下沉的工程事例很多，其中包括设计依据不足、基础方案选择不当、地基处理方案失误、设计所取的承载力偏大、地基变形过大、建筑物严重偏心、持力层选择错误、基础埋深不当、设计概念不清和设计工作过粗等多方面的原因。值得一题的是，由于对不均匀地基土处理不当造成不均匀沉降，从而引起事故由来己久，而且有着不断重复、不断发展的态势。在高层建筑基础工程施工中，由于深基坑的开挖、支护、降水、止水，监测等技术措施不当，造成支护结构倒塌或过大变形，基坑大量漏水、坑底涌土、失稳，引起基坑周边地面塌陷，使已建成或正在建造的相邻建筑物倾斜甚至倒塌。钻孔、挖孔桩的孔底虚土、残渣没有清理干净，或没有彻底清理持力层以上的填土，导致承载力严重不足，建筑物产生不均匀沉降。通过对高层建筑沉降的研究，高层建筑发生沉降的原因是复杂的，既有外部的诱发条件，也有其内在的因素，可能是一种原因，也可能是由许多问题共同促成的。通过对我国近年来建筑物沉降的调查，高层建筑沉降的内部原因主要有地基土质不均匀、建筑物体形复杂、上部荷载不均匀、相邻建筑物影响、地下水位升降影响和动力作用等。2 高层建筑施工中的沉降观测技术2.1 观测方法（1）常规的观测技术主要包括精密水准测量、三角高程测量、三角(边)测量、导线测量、交会法等。测量仪器主要有经纬仪、水准仪、电磁波测距仪以及全站仪等。这类方法的测量精度高，应用灵活，主要适用于不同变形体和不同的建筑施工工作环境。（2）特殊观测技术主要包括各种准直测量法、挠度曲线测量法、液体静力水准测量法和微距离精密测量法(如锢瓦线尺测距仪)等。这些方法可实现连续自动监测和遥测，且相对精度高，但测量范围不大，提供局部变形信息。（3）摄影观测技术不需接触被监测的工程建筑物，摄影影像的信息量大，利用率高。外业工作小，观测时间短，可获取快速变佢过程，可同时确定工程建筑物上任意炩的变形。数字摄影测量和实时摄影测量为该技术在又形观测中的应用开拓了更好的前景。（4）空间觀测技术主要匁拌甚长基线干涉测量、卫星测高、全球定位系统(GPS)等。空间测量技术先进，可以提供大范围的变形信息，是研究地球板块运动和地壳形变等全球性变形的主要手段。全球定位系统(GPS)已成功应用于山体滑坡监汋，高精度GPS实时动态监测粻绞实现了对大坝、大桥等全天候、高频率、高精度和自动化的变形监测。2.2观测基本步骤（1）观测方案设定沉降变形观测方案的内容，一般包括观测任务及目的、观测的技术标准、观测点的布设、作业方法、观测周期和观测期限等。沉降变形观测开始前，应根据变形类型、测量目的、任务要求以及测区条件等进行沉降变形观测方案的设计。变形观测方案编制前，应对观测对象的设计图纸和现场情况进行充分的了解和研究，多方案精度估算和技术经济分析比较后择优选取。变形观测的周期应以能反映所测变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响确定。当观测中发现变形异常时，应及时增加观测次数。（2）观测点的布设施工沉降变形观测点分为控制点和变形点两大类。控制点包括基准点、工作基点以及联系点、定向点等。基准点应选设在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时，应作稳定性检查或检验，并应以稳定或相对稳定的点作为测定变形的参考点。工作基点应选设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定或相对稳定位置，使用前应利用基准点或检核点对其进行稳定性检测。沉降观测是根据基准点进行的，因此要求基准点的位置在整个变形观测期间稳定不变。为保证基准点高程的正确性和便于相互检核，布设基准点数目应不少于三个并构成基准网。为了观测方便及提高观测精度，基准点距观测点不要太远，一般应在100m范围以内，基准点在开工前埋设并精确测出高程。埋设地点应保证有足够的稳定性，设置在受压、受震范围以外，离开铁路、公路和地下管道至少5m，冰冻地区埋设深度要低于冰冻线0.5m。沉降观测点是固定在待观测对象上的测量标志，应牢固地与待观测对象结合在一起，便于观测，并尽量保证在整个沉降观测期间不受损坏。观测点的数量和位置，应能全面反映待观测对象的沉降情况，尽量布置在沉降变化可能显著的地方。对于民用建筑物，一般在基础形式改变处、筑物基础连接处、物荷载变化部位、基础深度改变处、具有代表性的支柱和基础上均应设置观测点，也就是说观测点应设在能表示出沉降特征的点。当基准点和工作基点之间需要进行连接时应布设联系点，选设其点位时应顾及连接的构形，位置所在处应相对稳定。对需要定向的工作基点或基准点应布设定向点，并应选择稳定且符合照准要求的点位作为定向点。（3）观测设备的安装施工当观测方案确定后，在进行观测之前，必须根据观测的技术要求，确定相应等级的仪器设备。仪器在使用之前，须进行严格的检验与校正，使其各项指标能够在施测过程中达到相应的精度要求，确保观测工作的顺利进行。（4）现场观测施工沉降变形观测对周期性和时效性要求较高，在现场观测时应按期进行。为确保基准点和工作基点的稳定性，对变形观测控制网要按一定周期进行重复观测。首次观测应适当增加观测量，以提高初始值的可靠性。不同周期观测时，宜采用相同的观测网形和观测方法，并使用相同类型的测量仪器，固定观测人员，选择最佳观测时段，在基本相同的环境和条件下观测。结语建筑施工中的地基沉降是相对于其他方面很复杂的一个问题，而纯经验和纯理论的沉降预测及处理观点都不可避免地存在一定的缺陷。目前高层建筑发展迅速，其特点是数量大、层数多、造型复杂、分布地区广泛，不断应用新体系和深基础，所以对于高