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1、建筑工程沉降观测方法一、综述：建筑工程的沉降,尤其是不均匀沉降,将导致建筑物的倾斜、裂缝、甚至坍塌,因此,建筑工程沉降观测是建筑施工过程中一项重要的变形测量工作,尤其对于软土地基,例如在天津市,有关文件明确规定,所有建筑工程从±0.00施工时起至竣工后沉降稳定时为止,都必须委托有资质的专业测绘单位进行观测。建筑工程沉降观测工作可参照国家和行业的有关规范标准进行,但建筑工程沉降观测方法与有关规范标准规定的国家一、二等精密水准测量方法之间存在着一定的差异。在实际观测过程中,有时按照规范标准执行时会遇到一些问题,应根据沉降观测的实际情况,结合国家及行业的规范标准,对建筑工程沉降观测的方法作具体
2、的分析研究。二、基准点和沉降观测点的布设建筑工程沉降观测是从一基准点开始采用精密水准测量的方法测得建筑物上各沉降点的高程,根据前后两次所测同一沉降点的高程之差即可得知两次期间这一沉降点的沉降量,因此,沉降观测所用的点分为基准点和沉降点两种,下面探讨这两种点的布设方法。1.基准点的布设建筑工程沉降观测的期限一般较长,例如对于天津市这样软土地基上的建筑工程,其沉降观测的期限约为10年,因此基准点的长久稳固不动是十分重要的。然而,在实际工作中,为了减小因水准观测路线过长而引起的观测误差,建筑工程沉降观测所用的基准点往往设置在离工地较近的旧有建筑物外墙上,且采用相对高程系统。这样时间久了,由于大
3、规模的城区改造,旧有建筑物可能被拆迁,基准点将遭到破坏,一旦基准点被破坏,则观测工作将被迫中断。对此,有关规范标准并没有明确规定沉降观测所用的基准点必须是国家水准点,或是与国家水准点联测的工作基点。从上述情况来看,为了保证沉降观测工作的长期连续性,设置在工地附近的基准点只能作为工作基点,且必须与市内较近的国家水准点进行联测,从而得到沉降观测点在国家统一高程系统中的高程值。这样,即使工作基点和与之联测的基准点都遭破坏,也仍可用市内国家统一高程系统中的其他基准点恢复。2.沉降点的布设国家及行业有关规范标准均规定,沉降观测点的布设应结合地质情况及建筑物结构特点,以能全面反映建筑物地基变形特征来
4、确定。从平面设置考虑,沉降观测点一般布设在建筑物的四角、大转角、沿外墙每6～15m处或每隔2～3根立柱的柱基上。从纵向设置考虑,沉降点一般布设在主体的±0.00以上0.5m左右的外墙上较合适,这样观测时立尺、观测均较方便。但对于当今的建筑工程,这样布设时常会遇到问题,甚至使观测工作无法进行,例如对于目前相当普遍的带裙房的多层或高层建筑,裙房与其主体的沉降在时间上往往不同步,二者的沉降量相差也较大,因此必须各自分别布设沉降点,但由于裙房将建筑主体的首层外墙包围,其主体上的沉降观测点若布设在±0.00以上的首层外墙上,则工程竣工后,由于此房产往往不再属于开发商,在裙房内的主体沉降点将难以继续
5、观测到。另外,有些工程外墙用大理石或蘑菇石装饰,则其外墙上的沉降点标志在装修期将不可避免地被破坏,即使再恢复,也影响工程外墙的美观。鉴于上述情况,对于带裙房的建筑,尤其是高层建筑,可考虑将建筑工程主体上的沉降观测点布设在常作为车库的地下室内为宜。三、沉降观测的实施1.仪器测站的设置国家一、二等精密水准测量的规范要求在设置仪器测站时,前后视距差对于一等不得超过0.5m,对于二等不得超过1.0m。然而,观测一幢建筑物的各沉降点时,在视线长度要求范围内(一等不超过30m,二等不超过50m),往往在一个测站上同时可以观测到多达4～5个沉降点,如果在这一个测站上测完这4～5个沉降点,工作效率当然较
6、高,但前后视距差必然会超限。如果严格按照前后视距差的要求,则只得在相邻的两两沉降点之间都架设仪器设置测站。一方面,测站设置越多,产生观测误差的机会也就越大,这样有可能因过分强调前后视距相等,反而导致观测精度降低及工作效率下降；另一方面,我们知道,规范中限制前后视距差的目的主要是为了减小因水准仪存在i角而引起的水准尺读数误差,但一般在沉降观测之前,仪器i角已严格检验校正到接近于零,因此前后视距差即使较大,也不会产生显著的因i角而引起的水准尺读数误差。由此可见,在观测之前,只要仪器i角已严格检校,那么这一前后视距差的规范要求对于建筑工程沉降观测可以放宽或不作要求。2.观测的操作程序国家一、二
7、等精密水准测量的规范要求在一个测站上的观测程序,对于奇站为:后尺、前尺、前尺、后尺；对于偶站为:前尺、后尺、后尺、前尺。在每一个测站上观测8个数据,然后再用这8个数据计算出10个数据,最后求得一个测站前后视的基辅平均高差。这一观测程序对于国家一、二等长水准路线的测量非常必要,它可大大消除与观测时间的长短成正比例的许多误差。然而,对于建筑工程沉降观测,基准点(或工作基点)离建筑物上的沉降观测点较近(通常不超过500m),与时间长短有关
