塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的施工測量及沉降觀測

塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的施工測量、沉降和傾斜觀測摘要：根據在采礦塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的結構特點及其破壞性，本文提出了塌陷區(qū)多層和超高層建筑物結構施工測量的一些問題，及軸向測量和仰角傳送的分析方法，在闡述塌陷區(qū)的多層和超高層建筑物沉降和傾斜原因的基礎上，研究其沉降和傾斜的觀測技術及方法。關鍵詞：采礦工程，塌陷區(qū)，安全問題，施工測量，沉降，傾斜1、引言隨著我國國民經濟的持續(xù)發(fā)展，國內的超高層建筑日異增多。在日復一日的建造和使用超高層建筑過程中安全問題逐漸凸顯其重要性。在超高層建筑物中存在均勻性和非均勻沉降及由沉降所引起的傾斜，這些現象的存在將危及超高層建筑的持久耐用性及其設施使用的安全性。均勻沉降對高層建筑本身并不重要，因為它沒有使建筑物產生附加應力或使其破壞斷裂，因此，建設物是安全的。但均勻沉降對其周圍建筑和建筑設施（如管道）有影響。而當非均勻沉降或沉降造成的傾斜超出建筑物的設計極限時，則可能危及建筑物的安全使用。因此，監(jiān)測高層建筑的沉降和傾斜是義不容辭的責任，而且在建筑施工和使用時也是一個十分必要的工作。2、多層和超高層建筑施工測量超高層建筑一般是指9層及9層以上的鋼筋混凝土框架結構、框架剪力墻結構、剪力墻結構和其他類型的建筑物。因為它的設計和施工采用新技術、新工藝和新材料，所以建筑施工測量需要更高的要求。如果用激光瞄準儀，可以使施工測量工作迅速、準確、直觀。在實際工程測量中，正確的測量方法應根據當地的條件來選擇，如混凝土工程特性，施工技術和方法，精度要求等。但其核心內容是建筑物軸線測量和仰角傳送。2.1超高層建筑施工的軸線測量超高層建筑施工的軸線定位及設定與多層建筑幾乎是一樣的。高層建筑的軸線測量有兩種方法，一種是經緯儀，另一種是激光垂直裝置。本文我們只介紹第一種方法。根據設置地方的不同，可分為延長直線和從側向借線的方法等。延長直線方法當樓層增多且軸向控制樁在建筑物附近時，軸向線投影時仰角會更大，投影精確度隨之降低。因此，為了減小仰角，原點軸向控制樁應該設計到安全牢固的地方，離建筑物或其附近屋頂更遠處。從側向借線的方法當在建筑物周圍且不能延長超高層建筑的外墻軸線時，軸向線沿平行方向向建筑物外移動2米，然后在地面設置經緯儀測量其軸向線。2.2仰角的傳送在超高層建筑施工時，從低層到高層傳送仰角以使投影仰角符合設計要求，其中包括樓板，門窗孔，內部裝飾等。通常，下面的方法經常用到，當傳送仰角時：①在建好一層后，用石工的樓層柱來一層一層的傳送仰角；②使用鋼水線直接測量：使用鋼水線沿一個拐角處從±0點直接向上測量，并層層傳送仰角；③吊鋼水線方法：在樓梯里吊一鋼水線并用測評儀讀數，然后將低層的仰角傳送到高層。2.3超高層建筑施工測量的精度要求垂直投影測量的偏差要求它應符合表1的有關規(guī)定。表1垂直投影測量的偏差要求漆項目近允許偏差（兩mm輛）天總高度躁每層扯3關H襯≤愉30忍5犬30內＜易H勵≤江60代10杯60唉＜機H誕≤幕90醬15胳90陪＜麥H精≤托120沾20遇120壤＜否H蹤≤閱150鋼25炕H縫＞晌150島30施工樓層裝飾的偏差要求當控制軸線投影到施工樓層，它應形成封閉的圖形，與控制軸線之間的距離不應大于使用的鋼水線長度。當建筑物的裝飾完成后，首先，檢查投影軸線在結構水平面上，然后再測量詳細的承重墻、柱，梁、門窗孔等的軸向線和邊界線。裝飾允許的偏差要求應符合表2的有關規(guī)定。（表2接下頁）表2施工樓層裝飾的偏差要求禾項目露允許偏差（貞mm澇）親最高樓座的主床軸距離詠（）敘L閘≤拖30射±5舌30治＜豎L易≤岔60蚊±10抵60傅＜苦L邊≤毯90格±15蒼L握＞細90去±20軍詳細的軸線赴±2春承重墻、柱，齡梁的邊界線吉±3桃非承重墻的邊探界線茂±3磚門窗空的邊界蟻線柜±3仰角的垂直傳送當仰角垂直傳送時，應從第一層的原水平線垂直地測量，每一座應從3點向上傳送。當3點的仰角小于3毫米，取其平均值或重新測量。仰角的允許偏差應符合表3的有關規(guī)定。在軸向垂直測量過程中，用±2激光經緯儀或激光自動垂直設備較合適。表3仰角垂直傳送的允許偏差透項目催允許偏差（逝mm蚊）卵總高（）擴每層棚±3堤H眠≤憑30株±5布30晴＜敞H鼠≤競60柿±10風60芽＜嶄H巧≤搭90荒±15鬼90古＜剃H罩≤眾120桐±20返120萍＜竭H劃≤握150那±25膀H逮＞急150勿±303、多層和超高層建筑的沉降和傾斜觀測3.1沉降監(jiān)測沉降監(jiān)測是終端水準，根據基準點用水平儀逐漸地測量建筑物觀察點的高度，然后計算出沉降量。具體內容包括：觀測點和基準點的確定，觀測方法，結果的排列和分析。沉降原因建筑物的所有負荷由下面的地基承受。和地質有兩種類型：巖石基質和土壤基質；地基也有兩種類型：淺地基和深厚的地基。對于巖石基質，雖然它有許多種，除了某些地幔巖石和軟巖沒有硬化，通常大多數是可以被用作建筑物的地基。但地球上的土壤基質是由固體顆粒，液體和氣體的混合材料制成的，因此，其地質工程性質可能有較大差別。超高層建筑的地基對基土要求較高。它不僅要求基土具有較高的承載能力和較少沉降量外，更重要的是，為了對基土作出正確的評論，并得到基本要求，我們要充分認識基土的性質，并做通過勘測做一些必要的研究。建筑完工后，地基原應力變化，而后該地基將不堪重負，結果，其表現是地基沉降。因此，在多層和超高層建筑中，對地基強度也有一些要求。地基強度關系到承載能力。其承載能力由兩個方面確定：一個是基土的性質和形成條件，其中包括土壤的形態(tài)特性，均勻性，結合狀態(tài)，歷史負荷，地下水的水位波動，基土溫度的變化，該地層受到損害后切口和破壞的情形（如空間地震效應）等。所有這些上面提到的都是影響承載力非常重要的因素。另外一個方面，也決定了地基承載力，取決于地基的類型，埋設的寬度和深度等。建筑物的類型，平面和立面，負荷性質，規(guī)模和分布，從上部結構到地基對非均勻沉降的抵消能力，施工方式，特別是不斷增加的負荷率的速度對承載力是一個非常重要的影響。所以，我們可以看到，地基承載力是一個相當復雜的問題，必須綜合考慮各種因素。當其用于設計的數據脫離實際情況，建筑物將發(fā)生不均勻沉降，影響其使用。尤其是當建筑物的負荷太大，已超出地基土的承載能力，將會發(fā)生剪切破環(huán)，這將給建筑物的安全帶來隱患和危害。觀測點和基準點的設置做觀測點應設于劇建筑物上，其盒位置和數量應源充分反映建筑躬沉降的情形。岔它與建筑物的盛規(guī)模，形狀，漂結構，荷載，葡地質條件等相便關。一般情況姻下，觀測點應舉均等設置。但筑他們應添加在困：負荷變化的起地方，位面形鄭狀變化的部分構，沉降縫的兩民側，一些具有姓代表性的支柱代和地基。一般磁而言，對于高點層建筑，觀測夢點應在其周圍纏的豈每攏10西-3灘0山米上處設置，每個探建筑物的角落撒中，沉降縫的桐兩側，連接的機墻應設一個觀久察點。總的來迷說，它應設置硬合理并能完全掃充分的反映沉熟降情形。為了阿觀測和記錄，壩畫乏出報1:100-叨1:50瓜0晝比例的設計圖炊并編號。觀測膝點處應設置一立些標志卻。勵無建筑物的沉降關觀測根據基準崗點而定。所以檢，考慮到基準槐點的穩(wěn)定性，歡觀測的方便性本，以及其他一芳些方面，一些講基準點應適當兔的嵌入設置。僅為了確保基準規(guī)點高度的準確綠性，相互核對踩的方便性，通腫常設置不得少廈于擺3跳個點。他們應場嵌入盡可能的樸遠離壓力震動彈的地方，避開飾鐵路、公路、汗地下管線。為刻了提高觀測的另精度，基準點溫不應離觀測點如太遠，最好約搶10杜0絹米館處沸。灶觀測方法低觀察的時間和弄頻率，應取決四于項目的性質井，進展情況，譽土壤情況，負唇荷增加的情況斬等。在施工過核程中，觀測點紅被牢固的嵌入掩后，盡快做首該次觀測。在下亦面任何情況時拼，任何時候都科應做沉降觀測丈：建筑物不斷和增加負荷之后虧，如基本水，同回填，每次建狐成一層后，設薄備安裝，轉移躁等?；蛑型酒埔驂臅r期很長，寸地基附近的地骨面負荷突然增事加，附近大量垂積水，立方米潮的土瞎地大量削減，籠暴風雨前后等槍。工程完工后遼，我們應該做博持續(xù)的觀測。京觀測頻率取決都于沉降量和沉毯降速度。在開井始時，可以每匯月觀測一次，刮然后每兩三個至月后觀測一次臉，，直到沉降學量穩(wěn)定到佳每闖10討0經天不超過票1堵毫米衰時可以停止觀寇測。衛(wèi)由于沉降觀測康是一項長期的牧系統(tǒng)性的工作攀，以確保它的析可靠性和準確拾性，我們應該側做好中四半"聰固明定紐"課：用固定工人踐進行觀測，固驅定設備，固定嫂的基準點和觀至測方式，固定鼻觀察期和日期戰(zhàn)。胸質量控制存為了確保沉降痛觀測的結果和形質量，并減少勸因測量誤差對舌觀測結果造成小的影響，固定面的操作員，固俊定儀器和固定物的調查路線，鼠應予以采納。喊在每次沉降觀刻測前，必須遵押守測量基礎以面掌握工作點的欣現況。沉降觀鉗測前后，做一權些必要的儀器百測試，修正儀組器的角度并精輪確地調節(jié)測平攻儀芝。責耽3.盼2番傾斜監(jiān)測泉近年來，，每撞一個地方都有安更多的超高層賢建筑物，所有浮的建筑物都會墻因不同的原因釘產生各種變形福，隨之相應的壞變形監(jiān)測也有兆許多方法。釀超高層建筑的熟傾斜對建筑物塌很不利，直接遣影響其使用壽店命。因此，有蹲必要討論一下鉤建筑物傾斜觀鵝測。當建筑物陵的頂端的和其找基礎的中心不繁在同一垂線時睬，即所謂的傾嫩斜。傾斜度是小建筑物頂部水嗎平投影與底部忍中心的距離和既建筑物高度的牛比。由于在工緩程施工中儀器懷的使用相當普講遍，用它在傾劉斜觀測時很簡犁單，因此，接唯下來我們將討耽論它的一些方崗法。基本原理秤如圖唱1櫻：建筑物的底賞部和頂部八個雄角點的為擱A,B,菌C,D瞧和菌A邁,B遠,C輔,D俊。定版BC證作為基本方向似，并向外測量卸一段距離伯L悼，畫出勤B雀1鵲C膽1柱，并延長它到金O域（政C蠅1采和僻O紀之間的距離可鄉(xiāng)以自己決定）狂，賺O棍是觀測點（原弟點），采用假恢想的的坐標系衛(wèi)統(tǒng)。稠OC政1診B鼠1嗚方向是假設的碗參照系的軸線賽，測量錢ABC今坐標系和襪A嬌B擴C常坐標系。fog.1fog.1軸測圖zyxB′A′ABCDLC1B1GOC′D′G′詳底部中央的坐波標是覆：版X煉G息=菊(城X燈B飼+X咐C嘩)卻圖Y塊G皺=獸(粘Y銀A撒+Y惡B暴)昨頂部中央坐標死是嗎：賓X弦G悼=墾(鋪X系B滲+X噸C跑)胖栗Y觸G諒=材(郊Y猶A打+Y稅B捏)譯建筑物的傾斜葵度象：百上面是傾斜度勺的計算公式?；顔畏较虻膬A向好大體上袋可以通過恥上面皂的方法求舟其甲值，但坐標的嗚計算公式有點喂不同。觀測方法垃（彩1栗）懶分別桌以默B汪和只C句為起點，間沿住AB茂的延長線，蕉向外度量距離朝L滅得到點像B自1型和吊C駱1嘴，然后延長癥B映1架C鄭1奇到鴉O烤。請（顧2作）將測量儀器旦放置在冶O(jiān)濱點，并劇使指向沿返OC址1從B甲1裹。幣（驢3懼）儀器遵所在位置詢定為惜O秒（岸0欠，蔽0嗚），演朋α胸罰oc1白=0°設00叨00嶺，即是回原點和均坐標禍縱愉軸。富（戀4廟）數單獨極觀測猴點，正B取，體C俯，諒D本，督B修，各C赤，源D扭，并獲得市相應的罵坐標值。潤（貍5岔）抹測量績H辮，釀如果衡從忙O邁到勿C率的水平距離鏟（送S慕）爹由儀器測得窩，苗且測得角暫（舉C臭OC=賢），德然后訓H=S·tg械張。姜（將6調）初根據上面的公停式計算精度評價抬雖然傾建筑物的傾角癢通常在現行標啄準中有梯度幣極限克，恢但略觀測精度的衰高斃低取決于不同神的作觀測方法。利攀用硬全方位儀器，剪觀測精度還跟顯不同型號儀器臺的參數有關埋。4、結論防隨著進入全面倦建設小康鄭社會，我國的網城鎮(zhèn)化進程越焦來越快，多層居和廉超糊高層建筑愈來半愈多，大量的蠟建筑施工舞測量芹、嘆沉降和傾斜觀坊測顯得更為重冷，所以，在不悶斷完善命其理論和技術部研究的基礎上錫，我們更要注計重橡數據處理能力薄的理論研究文。通過跌變形觀測資料憶的表數據處理，我牌們從中獲得了托變形的幾何分園析和物理解釋濱。這不僅是一戚個直研究投影慨設計理論迫的實際可行的突方法填，更是笛修訂現行設計誕理論與實證常躍量瓜的重要基礎欺。參考文獻：沿[1]BA秤IDimo快u,Mon拍itora捆ndAna駛lysis牛deform擊ation找ofthe您Engin欣eering益Build域ing.C璃hengdu繁:Sout慕hwest盤Jiaoto樣ngUni兔versit夢yPres登s,200貌2(inC遷hinese沸)己[2]LU步Yunli旬n,LIN俗Fengm梢ing.A新rchite職cture噴Engine霉ering溜Survey宣,Wuha摟n:Wuh織anUni劑versit譽yofT儉echnol京ogyPr蘆ess,1況998(in跑Chine惹se)兄[3]Na寶tional擇Stand明ardof奶Peopl塑e可’疫sRepu語blico寺fChin嗓a.Cod月efor劈Engine孕ering宿Survey違ing(GB負5002翅6相－呈1993)詳[4]Na意tional貪Stand姐ardof確Peopl婆e燈’訂sRepu著blico刺fChin染a.Tec飾hnical供Speci糾ficati番onfor嗓Concr恰eteSt叔ructur肚esof伯TallB