随着工业与民用建筑业的发展,各种复杂而大型的工程建筑物日益增多,工程建筑物的兴建,改变了地面原有的状态,并且对于建筑物的地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建(构)筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中,应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。
1)进行该类工作必须**行实施观测的位置即观察是否有沉降发生的观测点的设置。而且此类观测点应该根据建筑物的自身情况如规则或不规则形状,采用框架、框剪或筒体等其它结构形式、处于软土地基或复合地基等地质条件、桩位布置情形等因素综合考虑,使之布设在能敏感反映建筑物基础发生变化的位置。对于西南地区的建筑物而言一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降缝的 2 侧。埋设时务必通过焊接等方式确保观测点与建筑物的内部联结要牢靠,使得观测点的变化与建筑物的变化情况尽量同步 。
(2)观察发生变化的时间间隔也称沉降观测的周期的选择问题。经过实践发现如果观测的间隔时间选择得当就能较细致的反映出建筑物的沉降变形规律。因此,此类沉降观测对时间的选择有严格的限制条件,一定要确保**次观测必须一定要在基础已经承受少量的荷载且承受的荷载有**按时进行,否则沉降观测得到的初始数据属于不完整或是有缺陷的,从而使整个观测得不到完整的观测结果,以致不能详细地反映在该荷载增加的过程中基础发生的变形情况。其它各阶段的测量工作一定要根据工程进展情况定时进行,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,也才能对于建筑物的稳定性有 1 个较好的认知。通常情况下认为建筑在砂类土层上的建筑物,其沉降在施工过程中已完成大部分的下沉和反弹,而建筑在粘土类土层上的建筑物,其沉降在施工期间只是整个沉降量的一部分,在封**或竣工后仍然需要进行一定次数的观测,但是观测周期应当延长即周期发生了变化。根据工作经验,在施工阶段,观测的频率要大些,按层数的增加或荷载的增加确定观测周期。沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线判定。对于一般工程的该类观测,若沉降速度小于 1 个具体的数值如小于 0.01~0.04 mm/d,可认为进入稳定阶段,具体取值应根据各地区地基土的压缩性确定。
(3)后需要提及到沉降观测的精度。一般按照国家二等水准测量要求实施。
沉降观测的周期和观测时间,可按下列要求并结合具体情况确定。
1、建筑物施工阶段的观测,应随施工进度及时进行。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。
2、建筑物使用阶段的观测次数,应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外,一般情况下,可在**年观测3~4次,*二年观测2~3次,*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。
3、在观测过程中,如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况,均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或几天一次的连续观测。
4、沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线判定。对重点观测和科研观测工程,若后三个周期观测中每周期沉降量不大于2√2倍测量中误差可认为已进入稳定阶段。一般观测工程,若沉降速度小于0.01~0.04mm/d,可认为已进入稳定阶段,具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。
内部因素
建筑物自身的构筑形态造成荷载分布不均衡使建筑物产生不均匀沉降,这种变形将随着时间的推移而趋于稳定。此外,施工差异导致变形也属于内部因素,由于施工差异而造成荷载分布和预计分布不符,从而造成建筑物变形,这种变形对局部来讲一般很小,但考虑从下部到上部的累积变形间的相互影响时,它是建筑物达到危险变形的一个重要因素。
外部因素
引起建筑物沉降的外部因素很多, 建筑物基础的地质构造不均匀、土壤的物理性质不同、大气温度变化、地基的塑性变形、地下水位季节性和周期性的变化、建筑物本身的荷重、建筑物的结构及动荷载的作用,建筑物周围大量挖方等,均会引起建筑物沉降
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