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高層建筑物沉降監測方案與實例分析
建筑物沉降監測方案設計時，應明確作業依據、點位布設和精度要求、測繪周期與數據處理方法等，以維持沉降監測數據的精度，下面是小編搜集整理的一篇探究高層建筑物沉降監測方案的論文范文，歡迎閱讀查看。
當前城市土地日益稀缺，從提高容積率的角度，高層建筑物不斷涌現，而高層建筑物在施工、裝修與竣工期的穩定性，關系到工程的生產安全，為及時發現建筑結構不均勻沉降問題，必須加強高層建筑物的周期性沉降監測工作，分析與預測建筑物的沉降變化規律，對工程建設具有重要參考價值。
1沉降監測概述
高層建筑物沉降監測，即為首先在建筑物四角、拐點、中點等特征位置布設沉降監測點，然后以高等級水準觀測的形式，根據技術設計和施工要求，進行定期與非定期的監測點高程重復式采集，計算每周期間的沉降變化量，進而判斷建筑物基礎的沉降與地面荷載間的關系，科學反饋監測對象的安全狀況。
現以某住宅小區建設期間的高層建筑沉降監測為例，闡述建筑物沉降監測的布設方法、施測周期與數據分析處理。該住宅小區位于市區繁華地段，共有8棟高層建筑，其中1-4#為26F、4-8#為24F,主體為鋼混框架結構，基礎類型為筏板基礎，自2013年4月至10月期間，為建筑物澆筑至封頂期，現以該時期的監測數據為基礎，進行相應的階段性數據分析。
2高層建筑物沉降監測方案
建筑物沉降監測方案設計時，應明確作業依據、點位布設和精度要求、測繪周期與數據處理方法等，以維持沉降監測數據的精度。
(1)沉降觀測作業依據。本工程測繪作業中主要執行下列現行的規范規程：GB12897-2006《國家一、二等水準測量規范》、JGJ8-2007《建筑變形測量規范》、GB50026-2007《工程測量規范》、甲方和設計方提供的有關技術要求。
(2)基準點及沉降觀測點點位布設與精度要求。沉降監測的點位布設包含基準點與監測點兩部分，在遠離工程現場的穩固地區埋設3個以上的基準點，作為工程水準測量的控制點，構成閉合水準環路;監測點的布設，則在建筑物四角、沉降縫、后澆帶等特征位置布設，點位應易于保護，施測時按照二等水準要求測量。
(3)觀測周期與觀測技術要求。根據相關規范的要求，基準點復測周期為半年，考慮復測工程量較小，本工程擬以3個月為周期復測;監測點的測繪周期隨施工階段的不同有所差異，主體澆筑施工期間每3層1期，封頂后裝飾期間隔3月1期，竣工交付后間隔6個月1期，直至沉降穩定為止;遇到停工或點位異變情況，及時加測相關數據。測量時需要嚴格執行GB12897-2006《國家一、二等水準測量規范》、JGJ8-2007《建筑變形測量規范》的相關要求。
(4)數據處理要求。每期測量完成后及時將觀測數據傳輸并備份，并按照規定及時處理數據，發現沉降異常分析原因并通知施工方、監理方及甲方。平差時采用COSA進行高程網一維平差，數據匯總以Excel表格形式為主。
3工程案例分析
現以該工程6#樓為研究對象，以澆筑與封頂期的9期沉降監測為例，分析其數據采集方式，探究數據處理方法，并有針對性的分析沉降原因。該棟建筑共24層，主體造型相對簡單，共計布設6個沉降點，分別布設在建筑物四角和南北兩側的中間位置。基準點與沉降點數據采集時，采用TrimbleDini03自動安平精密電子水準儀配以LD-2型條形碼銦鋼水準尺，按照二等水準的原則進行測繪作業;沉降基準網點經6月15日、9月10日復測，點位最大變化量為0.17mm,相對穩固，可以視為沉降觀測基準點無變化。
按照技術設計要求進行沉降觀測工作，將周期性采集的沉降監測數據，經COSA系統平差之后，導入Excel表格，進行統計分析，因工程所在地為軟土地區，施工中沉降總量相對明顯。以時間作為橫軸、以沉降總量作為縱軸，建立沉降總量-時間曲線圖，可以直觀的表現各個沉降觀測點的沉降變形情況，對于發現異常沉降點位、分析施工中的變形特征具有重要意義，本工程中6#樓的沉降總量-時間曲線圖，如圖1所示：
以每期周期性沉降的差值為分子，以周期間的日期數為分母，求取沉降速率變換曲線，可客觀反映樓體在各時期的沉降變化狀態。自2013年4月8日起至10月17日的9期沉降監測數據發現，建筑物施工期間的沉降大致分3個階段，現以A03點為例，進行分析。第一階段，初期隨建筑物層高增加，地表負重荷載的迅速增加，建筑物監測點在一段時間內，沉降速率呈現略微加快的趨勢，由0.06mm/d變化至0.12mm/d附近，此后隨土體壓縮程度的增加，底部基礎抗壓性的增強，樓體沉降速率又緩慢減小至0.05mm/d附近，但同一樓體的各沉降監測點沉降均勻，屬施工期間的正常沉降;第二階段，隨施工進行，隨樓層不斷增高，當混凝土加氣塊填充后，樓體沉降速率略微增大至0.07mm/d,通過監測發現，樓體沉降點沉降較為均勻;第三階段，樓體主封頂及混凝土加氣塊填充完成后，樓體沉降速率隨時間延續呈現減小的趨勢，而且沉降平緩，速率維持在0.01mm/d-0.04mm/d之間，按照JGJ8-2007《建筑變形測量規范》對高層建筑物沉降速率的要求，該樓體建筑物正處于緩慢沉降并趨于穩定的良性狀態，但伴隨裝飾期與竣工使用期間的荷載增加，必須加強后期沉降的持續監測工作，一般竣工后半年無明顯沉降，可視為沉降穩定，并停止沉降觀測工作。
4結語
在高層建筑物沉降監測中，為保證數據的精度與可靠性，要按照相對固定的施測原則，維持周期性數據間的精度統一，固定主測人員、固定儀器設備、固定觀測路線，即“三定”原則，同時要注意施測時的前后視距基本相等，減小球氣折光差與i角偏差的影響，避免施工震動對沉降觀測的影響等;在數據分析處理方面，充分利用沉降結果表、沉降量-時間曲線圖、沉降量三維模型來反映沉降情況，也可融入灰色系統理論模型、雙曲線模型、神經網絡模型等進行沉降量預測，科學指導建筑物的工程施工，確保安全。
參考文獻
[1]韓正，杜海霞，龍飛，等。高層建筑沉降觀測及其數據分析[J].城市勘測，2009(1):108-110.
[2]馮云德。建筑物沉降觀測技術方法探討[J].北京測繪，2009(4):88-90.
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