[工學(xué)]第5章 建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測

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1、2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院1變形監(jiān)測與變形分析第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院2定義定義對建筑物基礎(chǔ)的沉降觀測，就是定期地測定建筑物基礎(chǔ)在垂直方向上的位移，故亦稱建筑物基礎(chǔ)垂直位移觀測。在施工初期，基礎(chǔ)開挖，地表荷重卸出，基底產(chǎn)生回彈現(xiàn)象；基礎(chǔ)完工后，隨著施工進(jìn)展，荷重不斷增加，基礎(chǔ)產(chǎn)生下沉；竣工后，在運營階段，往往持續(xù)若干年，沉降現(xiàn)象方能停止。沉降觀測應(yīng)從基礎(chǔ)施工開始，直至運營后沉降穩(wěn)定為止。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院3基礎(chǔ)沉降的內(nèi)容：基礎(chǔ)沉降的內(nèi)容：觀測單點沉降

2、量、平均沉降量、相對沉降量、傾斜、彎曲、沉降速率等。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院4主要工作主要工作 沉降觀測方案研究與技術(shù)設(shè)計；沉降觀測儀器檢驗；沉降觀測點位布設(shè)；沉降觀測數(shù)據(jù)采集；沉降觀測數(shù)據(jù)處理；沉降量計算與分析；沉降量報表；沉降過程曲線繪制；沉降觀測報告編寫。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院5技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計根據(jù)工程項目的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點、規(guī)模大小、質(zhì)量精度要求等，研究沉降觀測方案和規(guī)劃觀測作業(yè)、選擇測量儀器設(shè)備、組成測量隊伍。按建筑物沉降觀測規(guī)范規(guī)定，一般建筑物應(yīng)反應(yīng)1mm的沉降量，這就要求觀測精度要高于

3、1mm，一般按二等水準(zhǔn)測量技術(shù)規(guī)定執(zhí)行。對于研究性的觀測，應(yīng)采用一等水準(zhǔn)測量技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)規(guī)范的要求，一般應(yīng)采用S1級精密水準(zhǔn)儀。對于非重要建筑或沉降量較大地區(qū)的沉降觀測、高速公路等，也可以采用三等水準(zhǔn)測量技術(shù)指標(biāo)實施觀測。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院6基準(zhǔn)點的布設(shè)（基準(zhǔn)點的布設(shè)（1）基準(zhǔn)點是變形觀測的基礎(chǔ)，基準(zhǔn)點布設(shè)是否合適直接關(guān)系到變形觀測能否成功。根據(jù)工程項目的不同，一般要求基準(zhǔn)點絕對穩(wěn)定，有時也可以要求基準(zhǔn)點相對穩(wěn)定。要達(dá)到基準(zhǔn)點穩(wěn)定的要求，有兩種選擇：一是遠(yuǎn)離建筑物，二是深埋。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)

4、學(xué) 院院7基準(zhǔn)點可分為兩級，固定基準(zhǔn)和工作基準(zhǔn)。固定基準(zhǔn)點應(yīng)布設(shè)在距離需要觀測的建筑物一定的距離且穩(wěn)定，不受其它外力影響、便于保存的位置?；鶞?zhǔn)點數(shù)應(yīng)不少于34個，以便于基準(zhǔn)點保護(hù)、恢復(fù)和穩(wěn)定性分析。基準(zhǔn)點的標(biāo)志采用混凝土樁，或鋼管加筋樁。對于高層建筑物或大型建筑物，基準(zhǔn)點應(yīng)鉆孔至基巖?；鶞?zhǔn)點的布設(shè)（基準(zhǔn)點的布設(shè)（2）第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院8固定基準(zhǔn)點工作基準(zhǔn)點建筑物沉降觀測點位布置圖沉降觀測點位布置圖第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院9(a)鋼管加筋基準(zhǔn)點(b)基巖上基準(zhǔn)點(c)路邊基準(zhǔn)點(d)路邊基準(zhǔn)點沉

5、降觀測基準(zhǔn)點沉降觀測基準(zhǔn)點第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院10(a)(b)(c)鋼管加筋基準(zhǔn)點鋼管加筋基準(zhǔn)點第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院11觀測點布設(shè)觀測點布設(shè)沉降觀測點布設(shè)位置由測量單位、設(shè)計單位、甲方監(jiān)理共同確定，由施工單位配合實施埋設(shè)。觀測點應(yīng)埋設(shè)在最能反映建筑物沉降的位置，如四角點、中點、較大轉(zhuǎn)角處、沉降縫、抗震縫，構(gòu)造柱，荷載或?qū)訑?shù)變化處，地基薄弱處等，還要考慮點位具有一定的密度，如每隔1520m布設(shè)一點。標(biāo)志要與結(jié)構(gòu)體牢固結(jié)合，同時具有一定的深度。埋設(shè)標(biāo)志時應(yīng)結(jié)合施工圖紙，使其既便于立尺觀測，又便于

6、保護(hù)，同時不會被后續(xù)施工所掩埋。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院12觀測點的布設(shè)觀測點的布設(shè)第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院13沉降觀測點標(biāo)志沉降觀測點標(biāo)志第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院14基準(zhǔn)網(wǎng)觀測基準(zhǔn)網(wǎng)觀測待基準(zhǔn)點埋設(shè)完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后，按沉降觀測設(shè)計方案對基準(zhǔn)網(wǎng)實施首次測量。采用二等或一等水準(zhǔn)測量進(jìn)行觀測，視距長度要小于相應(yīng)等級，嚴(yán)格保證視距差在規(guī)定范圍內(nèi)?；鶞?zhǔn)點間應(yīng)構(gòu)成閉合環(huán)，并具備一定數(shù)量的多余觀測值。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工

7、 學(xué)學(xué) 院院15各周期觀測各周期觀測隨著施工進(jìn)度的進(jìn)行，每隔一定的時間觀測一次沉降觀測點的沉降情況。從基礎(chǔ)開始初次觀測，每增加一層或設(shè)定層數(shù)觀測一次，直至竣工。竣工后運營期間也要每隔三個月、半年、一年進(jìn)行觀測，直至穩(wěn)定。當(dāng)遇有暴雨、地震等特殊情況后，應(yīng)對建筑物增加觀測次數(shù)。各周期觀測綱要應(yīng)盡量保持一致，固定人員、固定儀器、固定時間、固定路線。觀測點要與基準(zhǔn)點之間構(gòu)成閉合、附合路線，盡量避免支線觀測。觀測中會有各種情況發(fā)生，應(yīng)在觀測的同時記錄，比如施工進(jìn)度、天氣情況、氣象條件等，以便后續(xù)分析使用。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院16沉降觀測網(wǎng)沉降觀測網(wǎng)第五

8、章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院17沉降觀測網(wǎng)沉降觀測網(wǎng)第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院18基準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理基準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理當(dāng)基準(zhǔn)網(wǎng)獨立觀測時，基準(zhǔn)網(wǎng)可以獨立平差計算。因首次觀測無基準(zhǔn)點穩(wěn)定性的先驗信息，所以，可以采用普通秩虧自由網(wǎng)平差，即應(yīng)采用全網(wǎng)的重心作為基準(zhǔn)，使各基準(zhǔn)點精度均勻，取得基準(zhǔn)點在重心高程基準(zhǔn)下的高程值，作為沉降觀測的依據(jù)。當(dāng)首次基準(zhǔn)網(wǎng)與觀測點網(wǎng)同時觀測并整體平差時，可以以基準(zhǔn)點為擬穩(wěn)點，觀測點為非擬穩(wěn)點進(jìn)行擬穩(wěn)自由網(wǎng)平差，即采用擬穩(wěn)重心為基準(zhǔn)，建立平差基準(zhǔn)和取得觀測點初始測量成果。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測

9、 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院19各周期數(shù)據(jù)處理各周期數(shù)據(jù)處理各周期觀測后即時進(jìn)行數(shù)據(jù)平差計算。數(shù)據(jù)處理一般多采用固定點平差或擬穩(wěn)平差。當(dāng)確知基準(zhǔn)點穩(wěn)定時采用固定基準(zhǔn)平差，若不知基準(zhǔn)點先驗條件，可采用擬穩(wěn)平差。各周期的平差基準(zhǔn)要一致，這樣才能反映出正確的變形量。當(dāng)單位權(quán)中誤差和各點位中誤差在設(shè)計規(guī)定之內(nèi)時，本期觀測成果是合格的。否則就該檢查、分析原因，及時實施補(bǔ)測或重測。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院20沉降量的計算沉降量的計算 dtdvHHdsHHdjijijjijijijiji01第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮

10、海海 工工 學(xué)學(xué) 院院21沉降量報表沉降量報表每周期沉降觀測后，應(yīng)及時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，計算沉降信息，及時編制沉降量報表，提供給設(shè)計、施工、監(jiān)理、業(yè)主等。沉降觀測報表的格式視各地建筑質(zhì)量監(jiān)督部門要求而定，現(xiàn)還沒有統(tǒng)一的格式。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院22沉降過程曲線圖繪制沉降過程曲線圖繪制當(dāng)變形觀測進(jìn)行到一定周期，或是工程進(jìn)度到一定階段，就要依據(jù)前面所觀測和計算的結(jié)果，繪制點位沉降過程曲線。通過變形曲線可以直觀地了解變形過程和變形分布情況，也可以對變形發(fā)展趨勢有個直觀的判斷。沉降過程曲線以時間為水平軸，以沉降量為縱軸。為了對比相關(guān)點位沉降量及其沉

11、降速率，經(jīng)常將多個點位的沉降過程曲線繪制在同一圖中。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院23時間（天）沉降量（mm）沉降過程曲線沉降過程曲線第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院24報告的編寫報告的編寫當(dāng)工程竣工后，應(yīng)及時對施工期間沉降觀測成果進(jìn)行階段總結(jié)?？偨Y(jié)報告應(yīng)包括：技術(shù)措施、觀測期限、觀測依據(jù)等，并對總的觀測結(jié)果進(jìn)行分析。沉降觀測階段（總結(jié)）報告應(yīng)包含的分析數(shù)據(jù)有：建筑物最大沉降點名及其最大沉降量；建筑物最小沉降點名及其最小沉降量；建筑物所有觀測點的平均沉降量；近期該建筑物最大沉降速率、最小沉降速率以及平均沉降速率。

12、沉降觀測階段（總結(jié)）報告中還應(yīng)包含沉降觀測點位布置圖、點位沉降過程線等，必要時還應(yīng)繪制等沉降曲線圖。第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院252工程實例工程實例變形監(jiān)測與變形分析第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測第五章建筑物基礎(chǔ)沉降監(jiān)測 2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院26儀器及精度設(shè)計儀器及精度設(shè)計依據(jù)設(shè)計要求，為能反映出1mm的沉降量，采用S1級精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺，按二等水準(zhǔn)測量的規(guī)程進(jìn)行沉降觀測；視距長度小于30m，三絲最小讀數(shù)不限，正確讀數(shù)至0.1mm，估讀至0.01 mm，單位權(quán)（一測站）中誤差不超過0.5mm，點位高程中誤差不超過1.0mm。第

13、2節(jié)工程實例2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院27觀測周期設(shè)計觀測周期設(shè)計建筑物施工至0以上時進(jìn)行初始觀測；以后每施工完一層觀測1次；封頂觀測1次；封頂1個月后觀測1次；建筑物竣工時觀測1次；以后第1個月后觀測1次、第3個月后觀測1次、第6個月后觀測1次、第9個月后觀測1次、第12個月后觀測1次。預(yù)計共觀測15次，若施工期間沉降速率過大或竣工后沉降仍未趨于穩(wěn)定，則按甲方要求適當(dāng)增加觀測次數(shù)。第2節(jié)工程實例2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院28提供資料要求提供資料要求在沉降監(jiān)測過程中，施測方在每次觀測時將上次觀測的成果資料提交給業(yè)主方，若發(fā)現(xiàn)沉降量或沉降速度過大，則及時報

14、告業(yè)主。建筑物峻工時，施測方向業(yè)主提交沉降監(jiān)測階段報告。建筑物沉降監(jiān)測工作全部完成后，及時提交沉降監(jiān)測總結(jié)報告，包括下列成果：沉降觀測成果表；沉降觀測點平面布置圖；沉降觀測分析報告；點位沉降過程曲線圖。第2節(jié)工程實例2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院29沉降觀測點位設(shè)計沉降觀測點位設(shè)計沉降觀測布點沉降觀測布點參照建筑物設(shè)計總平面圖、建筑設(shè)計圖及其沉降觀測規(guī)范，在建筑物主要軸線布設(shè)8個沉降觀測點，在其周圍布設(shè)4個沉降觀測基準(zhǔn)點，其中直接用于觀測的基準(zhǔn)點2個。第2節(jié)工程實例2022-9-15淮淮 海海 工工 學(xué)學(xué) 院院30沉降觀測實施沉降觀測實施首先對基準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了觀測，利用普通秩虧平差獲得了基準(zhǔn)點在其重心坐標(biāo)系下的高程基準(zhǔn)，作為后續(xù)觀測的依據(jù)。按技術(shù)設(shè)計要求及其施工進(jìn)度實施每周期觀測。利用經(jīng)典平差方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，若平差結(jié)果顯示觀測成果合格，則進(jìn)行沉降觀測成果報表。當(dāng)建筑物竣工驗收前對前面所進(jìn)行的觀測進(jìn)行總結(jié)、分析，提交階段（總結(jié)）報告。第2節(jié)工程實例