隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展。由于荷載的不斷變化以及外力的影響,各種高層建筑、超高層建筑等復(fù)雜的建筑物應(yīng)運(yùn)而生。
其施工過程中和使用初期,會(huì)引起建筑物下沉,當(dāng)建筑物各部分不均勻沉降時(shí),會(huì)使建筑物產(chǎn)生傾斜、位移、裂縫等變形,從而影響到建筑物的正常使用并伴隨著安全隱患,因此,需在施工和營運(yùn)期間加強(qiáng)變形觀測(cè)過程控制并采取必要的安全措施。
一、引起建筑物變形的原因分析
最主要的原因有三點(diǎn):引起建筑物變形的原因較多。
1、自然條件及其變化。
引起建筑物各個(gè)部分不均勻沉降,即建筑物地基的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度等因素引起建筑物變形。如:由于基礎(chǔ)的地質(zhì)條件不同。而使其發(fā)生傾斜、位移、裂縫等變形;或由于地基本身的塑性變形也會(huì)引起建筑物不均勻沉降;同時(shí)由于溫度與地下水位的季節(jié)性和周期性變化引起建筑物的規(guī)律性變形。
2、與建筑物自身相聯(lián)系的原因。
往往通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)。即建筑物自身的荷載大小、結(jié)構(gòu)類型、高度及其動(dòng)荷載(如風(fēng)力大小、震動(dòng)強(qiáng)弱)等引起建筑物變形。要減弱這方面變形的影響。
3、由于建筑物施工或營運(yùn)期間一些工作做得不合理。
就會(huì)對(duì)其原有建筑物產(chǎn)生一個(gè)額外的變形。當(dāng)然這些引起變形的因素是相互聯(lián)系、相互作用的對(duì)建筑物往往是共同作用的只是不同時(shí)間段,或由于周圍環(huán)境影響而產(chǎn)生額外的變形。例如:高大建筑物周圍進(jìn)行深基坑開挖。不同因素的作用強(qiáng)弱不同而已。
二、建筑物變形的類型劃分
建筑物變形分靜態(tài)變形和動(dòng)態(tài)變形兩種。前者指其變形值是時(shí)間函數(shù);后者是外力作用下產(chǎn)生的變形。其觀測(cè)結(jié)果表示建筑物在某一時(shí)刻的瞬時(shí)變形。
例如,爆破某一建筑物時(shí),其變形值是以外力的函數(shù)來表示的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)對(duì)于某一時(shí)刻的變化。對(duì)周圍建筑物在爆破瞬間產(chǎn)生的變形即為動(dòng)態(tài)變形,而在爆破之后的某一段時(shí)間內(nèi)的變形則屬于靜態(tài)變形。兩種類型相互作用,共同影響。
三、建筑物變形觀測(cè)的實(shí)施過程
1、建筑物變形觀測(cè)的類型:沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)(垂直度觀測(cè))位移觀測(cè)、裂縫觀測(cè)。
2、依據(jù)建筑物變形的主要原因及其類型的劃分進(jìn)而對(duì)變形觀測(cè)的過程進(jìn)行詳細(xì)的策劃。變形觀測(cè)策劃輸入包括:
1)業(yè)主要求變形觀測(cè)所能提供的信息;
2)國家規(guī)范;
3)以前類似建筑物的變形觀測(cè)方案;
4)觀測(cè)對(duì)象所在地的地質(zhì)條件及周圍環(huán)境;
5)施工進(jìn)度計(jì)劃。
3、變形觀測(cè)具體方案內(nèi)容(策劃的輸出)
【不同變形觀測(cè)的精度與方法】
變形觀測(cè)的精度取決于該工程設(shè)計(jì)允許變形值大小和進(jìn)行觀測(cè)的目的工業(yè)與民用建筑的變形觀測(cè)中。其觀測(cè)精度應(yīng)根據(jù)建筑物基礎(chǔ)的允許沉降值、允許傾斜度和允許相對(duì)彎矩來決定。同時(shí)還應(yīng)考慮沉降速度的影響。國際測(cè)量工作者聯(lián)合會(huì)(FIG第十三屆會(huì)議中規(guī)定:當(dāng)觀測(cè)目的為了使其變形觀測(cè)精度中誤差應(yīng)小于允許變形值的1/101/20國,由于其主要觀測(cè)內(nèi)容為基礎(chǔ)的沉降和主體傾斜。
對(duì)于不同內(nèi)容的變形觀測(cè),其精度要求在測(cè)量規(guī)范中均有明確規(guī)定。不同等級(jí),不同精度的變形觀測(cè),所采用的觀測(cè)方法也不相同。這樣,觀測(cè)精度決定采用何種觀測(cè)方法,而觀測(cè)方法的選用必須確保觀測(cè)精度的實(shí)現(xiàn),并盡可能簡(jiǎn)單。
【變形觀測(cè)的頻率】
變形觀測(cè)的頻率或次數(shù)取決于變形值的大小。又不遺漏變化的時(shí)刻,變形速度快慢和觀測(cè)目的通常要求觀測(cè)的次數(shù)既能反映出變化過程。施工過程中,待埋設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定后進(jìn)行第一次全面觀測(cè),以后對(duì)于高層建筑物每增加一層應(yīng)觀測(cè)一次,直至穩(wěn)定。其他建筑物觀測(cè)的總次數(shù)不少于五次。
竣工后的觀測(cè)頻率一般為第一年每季度觀測(cè)一次;第二年,每半年觀測(cè)一次,以后每年觀測(cè)一次。當(dāng)遇到特殊情況時(shí),還應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)緊急觀測(cè)。值得注意的整個(gè)變形觀測(cè)期間要按時(shí)、按規(guī)定、按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,以便取得完整可靠的第一手原始資料確保觀測(cè)精度,并對(duì)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行正確的變形分析。
【對(duì)測(cè)量人員及測(cè)量?jī)x器的要求】
測(cè)量人員必須精通測(cè)量專業(yè)知識(shí)。且在使用前須使各項(xiàng)計(jì)量特性得到確認(rèn)。以便有效實(shí)施所策劃的變形觀測(cè)方案。測(cè)量?jī)x器必須滿足相應(yīng)的精度要求。
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