帝缘金座1#楼沉降观测设计说明书

目录

摘要 (2)

引言 (2)

一.项目概况 (2)

二.作业依据及执行标准 (2)

三.基准点的埋设及观测点的布设 (3)

（一）基准点的埋设 (3)

（二）观测点的布设...................................................... (3)

四、沉降观测 (4)

（一）观测仪器及设备 (4)

（二）观测的精度及要求 (4)

（三）观测方法 (4)

（四）观测时间、次数及工作量…………………………………………………………… .6

五.沉降观测资料及成果的整理 (6)

六.沉降观测资料的提交 (7)

七.沉降观测中常遇到的问题及其处理 (7)

帝缘金座1＃楼沉降观测设计

摘要：文章结合工程实例，提出了高层建筑施工中沉降观测的基本要求和施测步骤，阐述了常见问题的处理方法，以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，提高高层施工中的沉降观测质量。

关键词：基准点、沉降点、沉降速度

引言：随着社会的不断进步，物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善，同时，也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾，高层及超高层建(构)筑物越来越多。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。

一项目概况

项目名称：帝缘金座1＃楼沉降观测

工程地点：合肥新站综合开发试验区，北二环路以南，张洼路以东

建设单位：合肥帝园置业发展有限公司

设计单位：合肥新站综合开发试验区规划建筑设计研究院有限公司

结构形式：裙楼三层，主楼地下一层、地上十八层，框架剪力墙结构

主体层数：地下一层，埋深约3～4米、裙楼三层，高度约11.4米，主楼地上十八层，高度约56米。

观测目的：通过对主楼及裙楼的沉降观测获得的数据，监视工程设施

在施工及运营期间的安全。

二作业依据及执行标准

（一）合肥帝园置业发展有限公司提供的帝缘金座1＃楼平面布置图

（二）合肥帝园置业发展有限公司提供的《岩土工程勘察报告》

（三）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8—97）

三基准点的埋设及观测点的布设

（一）基准点的埋设

1.在布设基准点时应考虑下列因素：

（1）基准点应尽量与观测点接近，其距离不应超过100米，以保证观测精度；

（2）基准点应布设在受震区域以外的安全地点，以防止受振动的影响；

（3）离开公路、铁路、地下管道和滑坡至少5米，避免埋设在低洼易积水处及松软土地带；

（4）为防止基准点受冻胀的影响，基准点的埋设深度至少要在冰冻线以下0.5米。

2.为了对基准点进行相互检查，防止其本身产生变化，本工程基准点数目拟设3个，并定期对埋设的基准点进行检测，以保证沉降观测成果的正确性。

根据本工程场地条件及观测周期等因素，基准点拟采用Φ108、深8～10米然后用钢筋混凝土现场浇注。如图一所示.

图一

（二）观测点的布设

1.沉降观测点布设，应以能全面反映建筑物地基变形特征并结合地质情况及建筑物特点确定。点位宜选设在下列位置：

（1）建筑物的四角、大转角处及沿外墙每10～15米处或每隔2～3根柱基上。

（2）高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧。

（3）建筑物裂缝和沉降风两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基相接处、不同结构的分界处及填挖方分界处。

（4）宽度大于等于15米或小于15米而地质复杂以及膨胀土地区的建筑物，在承重内墙中部设置内墙点，在室内地面中心及四周设地面点。

（5）邻近读堆置重物处，受振动有显著影响的部位及基础下的暗沟处。

（6）框架结构建筑物的每个部或部分拄基上或沿纵横轴线设点。

（7）片筏基础、箱形基础底板或接近基础的结构部分之四角处及其中间位置。

（8）重型设备基础和动力设备基础的四角、基础型式或埋深改变处以及地质条件变

化处两侧。

2.观测点数量

按合肥帝园置业发展有限公司提供的由合肥新站综合开发试验区规划建筑设计研究院有限公司设计的帝缘金座平面图，拟布设沉降观测点8个。

3.观测点的形式与埋设

为利于观测点保存，拟采用在墙柱上±0.000以上0.5米许，利用Φ20钢筋，一端弯成90°，另一端预埋在墙柱内的观测点标志。如图二所示

.

四沉降观测

（一）观测仪器、人员及设备

为准确施测沉降，观测采用天宝DINI12精密电子水准仪及铟瓦标尺一套，测量仪器经计量检定合格；四个人一组。

（二）观测的精度要求

其路线闭合差为±0.5n (mm)，其中n为测站数

（三）观测方法

1.沉降观测点的观测方法和技术要求：

（1）对二、三级观测点，除建筑物转角点、交接点、分界点等主要变形特征点外，可允许使用间视法进行观测，但视线长度不得大于相应等级规定的长度。

（2）观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，

塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。

（3）每次观测应记载施工进度、增加荷载量、仓库进货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。

2.每次观测前应对水准仪i角进行检定，应不大于10″；

（1）i角检定方法如下：

距仪器s和2s处分别选定A点和B点，以便安放水准标尺，A，B两点的高差是未知

数，我们要测定的i角也是未知数，所以要选定两个安置仪器的点j

1和j

2

,如图3所示。

在仪器站j

1和j

2

分别进行观测，建立相应的方程式，从而解出未知数。

在j

1测站上，照准水准尺A和B，读数为a

1

和b

1

，当i=0时，水平视线在水准尺上

的正确读数为a

1’和b

1

’，所以由于i角引起的误差分别为△和2△。同样，在j

2

测站上，

照准水准尺A和B，读数为a

2和b

2

，正确读数应为a

2

’和b

2

’，其误差分别为2△和△。

在测站j

1和j

2

上得到A，B点的正确高差分别为

h 1’= a

1

’- b

1

’=( a

1

-△)-( b

1

-2△)= a

1

- b

1

+△

h 2’= a

2

’- b

2

’=( a

2

-2△)-( b

2

-△)= a

2

- b

2

-△

如不顾及其他误差的影响，则h

1’= h

2

’，所以上两式可以合并为

2△=（a

2- b

2

）-（a

1

- b

1

）

式中（a

2- b

2

）和（a

1

- b

1

）是仪器存在i角时，分别在测站j

2

和j

1

测得A，B两点

间的观测高差，以h

2和h

1

表示，则上式可写为

2△= h

2- h

1

△=1／2（h2- h1）由图3可知

△=i’’s1／ρ

顾 i’’=ρ’’／s△

为了简化计算，测定时s=20.6米，则

i’’ =10△

图三

上式中△以㎜为单位，△可按△=1／2（h

2- h

1

）式计算。

水准规范规定，用于精密水准测量的仪器，如果i角大于15秒，则需要进行校正。

（2）每期观测固定人员、仪器及标尺、使用固定基准点，按规定的日期（层次）、方法及闭合或附合线路进行观测。

（四）观测时间、次数和工作量

1.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。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，可在第一年观测3～4次，第二年观测2～3次，第三年每年一次，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，应有沉降量与时间关系曲线判断。对重点观测和科研观测工程，若最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0.01～0.04㎜／d，可认为已进去稳定阶段，具体取值宜根据各地区地基上的压缩性确定。

2.结合实际情况帝缘金座1＃楼沉降观测的时间和次数安排如下：

首层施工完毕后，观测一次，以后每施工完三层观测一次；主体结构封顶以后，继续观测四次，其周期为三个月一次。当沉降速度大于0.01~0.04mm/d，即认为沉降未达到稳定阶段，应增加观测次数。在观测过程中，若出现急剧沉降或其它突发事件时，按逐日或数日观测一次。

3.工作量及经费

初步统计基准点联测2次，计2个组工作日；沉降观测11次，合11个组工作日，共13个组工作日；经预算投资人力、物力折合人民币1万元左右。

五沉降观测资料及成果的整理

每次观测结束后，检查外业记录中的计算是否正确，各项限值是否满足要求，并配附闭合差，计算高程。在沉降观测表中计算相邻两次观测之间的沉降量，并注明观测日期和荷载情况（楼层）。

计算观测点的沉降量、沉降差以及本周期平均沉降量和沉降速度。如需要可按下列公式计算变形特征值：

（一）基础倾斜a:

a＝(s

i －s

j

)／L

式中s

i

——基础倾斜方向端点i的沉降量（㎜）

s

j

——基础倾斜方向端点j的沉降量（㎜）L——基础两端点（i,j）间的距离（㎜）

（二）基础局部倾斜 a仍可按a＝(s

i －s

j

)／L计算。此时取砌体承重结构沿纵墙6～

10米内基础上两观测点（i,j）的沉降量为s

i 、s

j

，两点间的距离为L。

六沉降观测资料的提交

（一）沉降观测成果表；

（二）沉降观测点分布图及各周期沉降展开图；

（三） v－t－s(沉降速度、时间、沉降量)曲线图；

（四） p－t－s(荷载、时间、沉降量) 曲线图（视需要提交）；

沉降观测分析报告。

七沉降观测中常遇到的问题及其处理

在沉降观测工作中常遇到一些矛盾现象，并从沉降与时间关系曲线上表现出来。对于这些问题，必须分析产生的原因，予以合理的处理。兹将常见的几种现象分述如下：

（一）曲线在首次观测后即发生回升现象

在第二次观测时即发生曲线回升，至第三次后，曲线又逐渐下降。发生此种现象，一般都是由于初测精度不高，而使观测成果存在较大误差所引起的。

在处理这种情况时，如曲线回升超过5㎜，应将第一次成果作废，而采用第二次观测成果作为初测成果；如曲线回升在5㎜之内，则可调整处测标高与第二次观测标高一致。

（二）曲线在中间某点突然回升

发生此种现象的原因，多半是因为基准点或观测点被碰动所致；而且只有当基准点碰动后低于被碰动前的标高及观测点被碰动后高于被碰动前的标高时，才有出现回升现象的可能。

由于基准点后观测点被碰撞，其外形必有损伤，比较容易发现。如基准点被碰动是可改用其他的基准点继续观测。如观测点被碰以活动，则须另行埋设新点；若碰后点位尚牢固，则可继续使用。但因标高改变对这个问题必须合理的处理，其办法是：选择结构、荷重及地质等条件都相同的邻近另一沉降观测点，取该点在同一期间内的沉降量，作为被碰观测点之沉降量。此法虽不能真正反映被碰观测点的沉降量，但如选择适当，可得到比较接近实际情况的结果。

（三）曲线自某点起渐渐回升

产生此种现象一般是由于基准点下沉所致，如采设置于建筑物上的基准点，由于建筑物尚未稳定而下沉；或者新埋的基准点，由于埋设地点不当，时间不长，以致发生下沉现象。基准点是逐渐下沉的，而且沉降量较小，但建筑物初期沉降量较大，即当建筑物沉降量大于基准点沉降量时，曲线不发生回升。到了后期，建筑物下沉逐渐稳定，如基准点继续下沉，则曲线就会发生逐渐回升现象。

因此在选择或埋设基准点时，特别是在建筑物上设置基准点时，应保证其点位的稳定性。如以查明确系基准点下沉而使曲线回升，则应测出基准点的下沉量，以便修正观测点的标高。

（四）曲线波浪起伏现象

曲线在后期呈现波浪起伏现象，此种现象在沉降观测中最常遇到。其原因并非建筑物下沉所致，而是测量误差所造成的。曲线在前期波浪起伏所以不突出，是因下沉量大于测量误差之故；但到后期，由于建筑物下沉极微或以接近稳定，因此在曲线上出现测量误差比较突出的现象。

处理这种现象时，应根据整个情况进行分析，决定自某点起，将波浪形曲线改为水平线。

（五）曲线中断现象

由于沉降观测点开始是埋设在柱基础面上进行观测，在柱基础二次灌浆时没有埋设新点并进行观测；或者由于观测点被碰毁，后来设置之观测点绝对标高不一致，而使曲线中断。

为了将中断曲线连接起来，可按照处理曲线在中间某点突然回升现象的办法，估计出未作观测期间的沉降量；并将新设置的沉降点不计其绝对标高，而取其沉降量，一并加在旧沉降点的累计沉降量中去。

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