高层建( 构) 筑物沉降观测的探讨

(整期优先)网络出版时间:2020-10-13
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高层建( 构) 筑物沉降观测的探讨

陈国平

北京首钢国际工程技术有限公司 中国 · 北京 100043

摘要】为推进城市化进程的持续开展,缓解土地资源的供需矛盾,越来越多的城市在规划、建设的过程中,将高层建(构)筑物作为最优化的解决方案,积极推进高层建(构)筑物项目的施工,旨在满足城市发展过程中对于空间的使用需求。本文基于高层建(构)筑物沉降原因,提出了高层建(构)筑物沉降观测的方法和误差处理方法,并结合实际案例进行分析,以期为相似工程提供借鉴。

关键词】高层建筑;构建结构;沉降观测;方法探讨

Discussion on Settlement Observation of High-Rise Buildings

Guoping Chen

Beijing Shougang International Engineering Technology Co., Ltd.,

Beijing, 100043, China

【Abstract】In order to promote the sustainable development of urbanization process and alleviate the contradiction between supply and demand of land resources, more and more cities take high-rise buildings as the optimal solution in the process of planning and construction, and actively promote the construction of high-rise buildings, aiming to meet the demand for space use in the process of urban development. Based on the settlement reasons of high-rise buildings, this paper puts forward the settlement observation methods and error processing methods of high-rise buildings, and analyzes them combined with practical cases, so as to provide reference for similar projects.

【Keyword】high rise building; construction structure; settlement observation; method discussion

1 引言

根据相关统计数据,2018年全球新增高层建(构)筑物数量超过143座,同比增长4.1%。高层建(构)筑物的修建无疑在很大程度上解决了城市发展过程中,空间不足的问题,保障了城市的发展潜力,扩大了区域影响力。与传统的减阻结构不同,高层建(构)筑物体量巨大,在施工建设的过程中,容易引发结构性沉降的问题,使得建筑结构的整体稳定性、安全性难以达到预期,削弱了高层建(构)筑物的实用性。基于这种实际,本文以高层建(构)筑物沉降观测作为研究对象,系统探讨沉降发生原因以及观测方法,旨在打造完善的沉降观测体系,为后续相关规划施工活动的开展提供参考。

2 高层建(构)筑物沉降原因概述

对高层建(构)筑物沉降发生原因的客观分析以及总体概括,使得项目相关人员准确把握高层建构物沉降规律,明确高层建(构)筑物沉降观测工作开展要点以及误差处理方法,确保各项工作开展的针对性与指向性。

2.1 高层建(构)筑物沉降原因

从过往经验来看,高层建(构)筑物沉降原因主要与建筑物自身属性以及施工区域的自然环境有关。具体来看,高层建(构)筑物自重较大,对于施工区域地层的产生的压力较大,在施工过程中,如果没有对地面所受荷载进行必要的处理,势必造成高层建(构)筑物受力分布不均匀,荷载的差异使得高层建(构)筑物水平方向的受力均衡状态被打破,进而诱发沉降情况的发生[1]。高层建(构)筑物周围施工区域的地质、水文情况,都会诱发沉降问题的发生。因此,现阶段在进行高层建(构)筑物沉降现象应对的过程中,施工企业及其相关工作人员需要采取必要的手段,针对沉降问题的诱发原因,进行针对性的处理与应对。

2.2 高层建(构)筑物沉降特点

根据相关划分标准,高层建(构)筑物沉降可以划分为动态沉降以及静态沉降两大类别。动态沉降的出现,主要是由于高层建(构)筑物在外部作用力的影响下引发的[2]。静态沉降的出现,则主要是由于恒载的变化,使得高层建(构)筑物所处区域出现形变,进而诱发沉降现象的发生。无论是动态沉降还是静态沉降,其在发展的过程中,均表现出从缓慢沉降到快速沉降再到缓慢沉降的态势。对这一沉降规律的把握,对于后续观测方法的确定以及观测误差的缩小有着巨大的指导作用,确保了观测工作的准确性。

3 高层建(构)筑物沉降观测方法

高层建(构)筑物在进行沉降处理的过程中,需要依托现有的技术手段,总结分析已有的工作经验,持续做好高层建(构)筑物沉降观测方法的整合工作,强化观测效果与观测能力,理顺高层建(构)筑物沉降观测流程。

3.1 高层建(构)筑物沉降观测要点

高层建(构)筑物在进行沉降观测的过程中,为提升沉降观测的精度,工作人员需要在实际观测工作开展的过程中,对观测时间、观测位置等要点进行明确,通过这种方式,提升高层建(构)筑物沉降观测方法应用的有效性。具体来看,在沉降贯彻时间控制过程中,工作人员需要根据技术规范要求,按时开展首次沉降观测活动,以保证获取最为准确的原始数据[2]。在沉降复测过程中,沉降观测时间节点的确定需要与工程施工进展联系起来,确保按时开展,避免出现漏测或者补测的情况。考虑到高层建(构)筑物体量巨大,为了能够准确地反映出高层建(构)筑物沉降情况,工作人员需要认真做好观测点的筛选工作,降低沉降观测难度,保证观测的效果。根据过往经验,高层建(构)筑物沉降观测点通常需要保持纵向与横向上的对称,并且相邻的两个沉降观测点之间的空间距离需要保持在15~30m,并且所有的沉降观测点都需要均匀分布在高层建(构)筑物的周围,最大限度地避免沉降观测点分布不均匀、不科学所以引发的沉降观测结果不准确的情况发生。

3.2 高层建(构)筑物沉降观测方法

高层建(构)筑物沉降观测方法应用过程中,工作人员需要立足于沉降发生原因、主要特征,在高层建(构)筑物沉降观测要点的指导下,制定相应的沉降观测方案。具体来看,工作人员需要建立起水准控制网,在高层建(构)筑物的周围,确立其水准基准点。水准基准点的选择要严格按照技术规范,根据工程的设计要求,确定水准基点的位置、数量。在确定环节,工作人员需要结合实际,使用精密水准仪进行观测。确定后对水准基准点的空间方位做好复核工作,提升水准基准点设置的准确性、有效性,打造完备的水准控制网[3]。在沉降观点布设环节,工作人员应当结合高层建(构)筑物沉降规律,结合施工区域的实际情况,在相应的位置设定一定数量的沉降观测点。在完成上述工作后,工作人员使用S1级别的精密水准仪,对每个沉降观测点连续进行两次观测,并对观测数据进行平均取值,保证沉降观测数据的准确性。高层建(构)筑物沉降观测工作开展过程中,需要严格按照预先制定的观测线路、观测时间以及观测方法开展沉降观测工作,以此来提升高层建(构)筑物沉降观测结果的准确性,为后续高层建(构)筑物沉降观测误差处理以及规划施工活动的开展提供了较为准确的数据支撑。

4 高层建(构)筑物沉降观测误差处理方法

高层建(构)筑物沉降观测环节,受到多种因素的影响,在部分情境下,会出现沉降观测结果误差较大的情况,为避免这一问题的发生,提升沉降观测结果的准确性,工作人员应当结合现有的技术手段,认真做好高层建(构)筑物沉降观测误差的处理工作。

4.1 高层建(构)筑物沉降观测系统误差处理方法

高层建(构)筑物在沉降观测误差处理环节,工作人员需要明确,自身在完成观测仪器的校正后,仪器设备在长时间的使用过程中,受到多种因素的影响,使得其望远镜的准轴与水准管轴的位置关系发生变化,出现不平衡的情况,进而诱发系统误差的出现。从过往经验来看,这种系统误差的大小往往与仪器的参数有着密切的联系,为消除观测系统误差,不断提升高层建(构)筑物沉降观测数据的准确性,工作人员在误差处理环节,需要根据高层建(构)筑物沉降观测工作的要求,在一个观测周期内,将两根水准尺进行交替使用,通过这种方式,有效消除观测误差,从而保证高层建(构)筑物沉降观测结果的准确性。

4.2 高层建(构)筑物沉降观测误差处理方法

工作人员在使用仪器设备进行高层建(构)筑物沉降观测过程中,由于生理结构的影响,在沉降观测数据读取的过程中,会出现读数误差的出现,影响整个沉降观测结果的准确性。基于这种认知,在进行高层建(构)筑物沉降观测误差处理环节,需要注重对视觉误差的减弱,读取沉降观测数据的过程中,需要严格按照相关标准,对物镜进行对光处理,通过对光将视觉误差控制在允许的范围之内,排除外界环境以及生理结构对于高层建(构)筑物沉降观测的影响。

5 高层建构物沉降观测案例分析

高层建(构)筑物沉降观测涉及内容多样,为提升观测效率,降低观测误差,工作人员需要认真总结分析高层建(构)筑物沉降观测的相关案例,在案例分析环节,总结经验,明确思路,为沉降观测方法的实践以及观测误差的排除提供借鉴。

以某18层现代化商务楼为例,在对其进行沉降观测的过程中,工作人员在沉降观测要点的支持下,结合该商务楼的实际情况,确定一定的数量的沉降观测点,其分布情况如图1所示。

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图1 某商务楼沉降观测点分布图

在做好上述沉降观测点分布位置的确定工作后,工作人员从实际出发,将建筑物完成两层施工作为一个观测周期,实现对高层建(构)筑物沉降情况的持续性检测,避免监测数据的丢失或者重复。同时考虑到相关施工建设活动的要求,工作人员在开展沉降检测工作的过程中,需要做好仪器设备的选用工作,使用S1精度的测量仪器设备,通过这仪器设备精度的控制,增强沉降检测的科学性与准确性。对于检测工作中出的系统误差、观测误差按照要求进行处理。

6 结语

沉降观测作为高层建(构)筑物施工体系的重要组成部分,对于施工项目的整体成效、使用寿命有着最为直接的影响,为保证沉降观测工作的顺利开展,准确把握沉降规律,实现沉降数据的准确获取以及科学应用,推动高层建(构)筑物规划、施工活动的有序开展,最大限度地规避建筑结构发生沉降,延长建筑使用寿命,为区域经济发展提供必要的活动场所与空间。

参考文献

[1]先涛.高层建筑施工沉降观测技术研究[J].建筑工程与设计,2018(10):87-88.

[2]李久飞.陆永红.梁贞.高层建筑沉降监测技术研究与应用[J].建材与装饰,2019(4):52-53.

[2]潘钰琪.高层建筑沉降观测精度的影响因素探讨[J].建筑与装饰,2019(7):105-106.

[3]易远钦.浅谈沉降测量技术方法[J].建筑工程技术与设计,2018(10):26-27.