在高层建筑施工中如何运用变形监测技术(2)

基准点的布设主要考虑测量工作的需要,而监测点的布设则需要与其它学科相结合。总的说来,监测点的位置必须布设在能够反映高层建筑变形特征和变形明显部位。实践表明,监测点一般布设在如下位置:(1)基础类型、埋深、荷载有明显不同处。(2)沉降缝、伸缩缝、新老建筑连接处两侧。(3)高层建筑角点、中点处,且每边不少于3个监测点。(4)圆形、多边形高层建筑纵横轴线对称处。(5)工业厂房独立柱基础。

3 观测周期的确定

变形是一个渐变过程,是时间的函数,而且变形速度不均匀,但变形观测次数是有限的,因此,合理的选择连续观测的周期,正确分析变形结果是确保高层建筑自身安全的重要因素。变形观测从高层建筑施工开始,到停止使用结束,贯穿整个过程,相邻两次变形观测的时间间隔就是一个观测周期。确定变形观测周期的基本原则为:根据高层建筑的特征、变形速率、观测精度要求和工程地质条件及施工过程等因数综合考虑。

水平位移观测的周期,对于不良地基土地区的观测,亦可与沉降观测协调考虑确定;对于受基础施工影响的相关观测量,应按施工进度的需要确定,可每天或隔几天观测一次,直至施工结束。

4 静态变形监测常用方法

变形监测目的是为了实时的了解高层建筑的变形情况,确保高层建筑的安全使用,就静态变形监测而言,监测的主要内容包括:沉降观测、倾斜观测、水平位移观测和裂缝观测。监测方法包括常规地面测量方法、近景摄影测量以及特定条件下采取一些特殊的测量方法。

沉降观测常用水准测量的方法,也可以采用液体静力水准测量的方法。一般高层建筑物和深基坑开挖的沉降观测,通常用精密水准仪,按国家二等水准技术要求施测,将观测点布设成闭合环或附合水准路线联测到水准基点上。采用水准测量进行变形监测,必须做到固定观测时间、固定观测路线、固定观测人员、固定观测仪器。由于现场条件限制,变形观测时很难做到前后视距离相等,在每次观测前,必须对仪器进行检验校正,特别是对仪器i角误差和调焦误差进行检验。

倾斜观测方法比较多,对于基坑监测,常采用钻孔测斜仪对支护桩进行倾斜观测。对于高层建筑上部的倾斜观测,传统的测量方法包括经纬仪投点法、全站仪坐标测量法等等,在实际工程中常采用回归平面法。通过回归平面方程,只须对监测点进行沉降观测,而不必专门进行倾斜观测就可以确定高层建筑在相应方向上的倾斜率。采用回归平面法计算倾斜前提是高层建筑以刚体的形式做整体性沉降,若高层建筑结构遭到破坏,高层建筑将不以整体作沉降,此时采用回归平面法将得不到正确的倾斜结果。

水平位移观测根据高层建筑类型不同采用不同的方法,直线型建筑常用基准线法、引张线法、距离丈量法;曲线型建筑常用测角前方交会、精密导线法;高层建筑顶部相对于底部的偏移、竖直中心是否铅直(挠度)可用测角前方交会法、经纬仪投点法等。当基础挠度过大时,高层建筑可能由于剪力破坏而出现裂缝。裂缝观测可在裂缝两端分别固定一铁片,其中一片紧压在另一片上,在边缘涂上油漆,当裂缝发生变化时,便会露出未涂漆的部分,这个就是裂缝的变化量,采用千分尺或游标卡尺量取其变化量。铁片可分别布设在裂缝最窄和最宽处,当裂缝比较长时,在中间部位增加观测点位。

参考文献

[1] 黄声享 ,尹晖 .变形监测数据处理 [M].武汉:武汉大学出版社,2003.

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