塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的施工測(cè)量及沉降觀測(cè)

塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的施工測(cè)量、沉降和傾斜觀測(cè)摘要：根據(jù)在采礦塌陷區(qū)多層和超高層建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其破壞性，本文提出了塌陷區(qū)多層和超高層建筑物結(jié)構(gòu)施工測(cè)量的一些問(wèn)題，及軸向測(cè)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(chǔ)上，研究其沉降和傾斜的觀測(cè)技術(shù)及方法。關(guān)鍵詞：采礦工程，塌陷區(qū)，安全問(wèn)題，施工測(cè)量，沉降，傾斜1、引言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)的超高層建筑日異增多。在日復(fù)一日的建造和使用超高層建筑過(guò)程中安全問(wèn)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(xiàn)象的存在將危及超高層建筑的持久耐用性及其設(shè)施使用的安全性。均勻沉降對(duì)高層建筑本身并不重要，因?yàn)樗鼪](méi)有使建筑物產(chǎn)生附加應(yīng)力或使其破壞斷裂，因此，建設(shè)物是安全的。但均勻沉降對(duì)其周?chē)ㄖ徒ㄖO(shè)施（如管道）有影響。而當(dāng)非均勻沉降或沉降造成的傾斜超出建筑物的設(shè)計(jì)極限時(shí)，則可能危及建筑物的安全使用。因此，監(jiān)測(cè)高層建筑的沉降和傾斜是義不容辭的責(zé)任，而且在建筑施工和使用時(shí)也是一個(gè)十分必要的工作。2、多層和超高層建筑施工測(cè)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(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和其他類(lèi)型的建筑物。因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)和施工采用新技術(shù)、新工藝和新材料，所以建筑施工測(cè)量需要更高的要求。如果用激光瞄準(zhǔn)儀，可以使施工測(cè)量工作迅速、準(zhǔn)確、直觀。在實(shí)際工程測(cè)量中，正確的測(cè)量方法應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臈l件來(lái)選擇，如混凝土工程特性，施工技術(shù)和方法，精度要求等。但其核心內(nèi)容是建筑物軸線測(cè)量和仰角傳送。2.1超高層建筑施工的軸線測(cè)量超高層建筑施工的軸線定位及設(shè)定與多層建筑幾乎是一樣的。高層建筑的軸線測(cè)量有兩種方法，一種是經(jīng)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(jù)設(shè)置地方的不同，可分為延長(zhǎng)直線和從側(cè)向借線的方法等。延長(zhǎng)直線方法當(dāng)樓層增多且軸向控制樁在建筑物附近時(shí)，軸向線投影時(shí)仰角會(huì)更大，投影精確度隨之降低。因此，為了減小仰角，原點(diǎn)軸向控制樁應(yīng)該設(shè)計(jì)到安全牢固的地方，離建筑物或其附近屋頂更遠(yuǎn)處。從側(cè)向借線的方法當(dāng)在建筑物周?chē)也荒苎娱L(zhǎng)超高層建筑的外墻軸線時(shí)，軸向線沿平行方向向建筑物外移動(dòng)2米，然后在地面設(shè)置經(jīng)緯儀測(cè)量其軸向線。2.2仰角的傳送在超高層建筑施工時(shí)，從低層到高層傳送仰角以使投影仰角符合設(shè)計(jì)要求，其中包括樓板，門(mén)窗孔，內(nèi)部裝飾等。通常，下面的方法經(jīng)常用到，當(dāng)傳送仰角時(shí)：①在建好一層后，用石工的樓層柱來(lái)一層一層的傳送仰角；②使用鋼水線直接測(cè)量：使用鋼水線沿一個(gè)拐角處從±0點(diǎn)直接向上測(cè)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(cè)評(píng)儀讀數(shù)，然后將低層的仰角傳送到高層。2.3超高層建筑施工測(cè)量的精度要求垂直投影測(cè)量的偏差要求它應(yīng)符合表1的有關(guān)規(guī)定。表1垂直投影測(cè)量的偏差要求漆項(xiàng)目近允許偏差（兩mm輛）天總高度躁每層扯3關(guān)H襯≤愉30忍5犬30內(nèi)＜易H勵(lì)≤江60代10杯60唉＜機(jī)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(dāng)控制軸線投影到施工樓層，它應(yīng)形成封閉的圖形，與控制軸線之間的距離不應(yīng)大于使用的鋼水線長(zhǎng)度。當(dāng)建筑物的裝飾完成后，首先，檢查投影軸線在結(jié)構(gòu)水平面上，然后再測(cè)量詳細(xì)的承重墻、柱，梁、門(mén)窗孔等的軸向線和邊界線。裝飾允許的偏差要求應(yīng)符合表2的有關(guān)規(guī)定。（表2接下頁(yè)）表2施工樓層裝飾的偏差要求禾項(xiàng)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(xì)90去±20軍詳細(xì)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(mén)窗空的邊界蟻線柜±3仰角的垂直傳送當(dāng)仰角垂直傳送時(shí)，應(yīng)從第一層的原水平線垂直地測(cè)量，每一座應(yīng)從3點(diǎn)向上傳送。當(dāng)3點(diǎn)的仰角小于3毫米，取其平均值或重新測(cè)量。仰角的允許偏差應(yīng)符合表3的有關(guān)規(guī)定。在軸向垂直測(cè)量過(guò)程中，用±2激光經(jīng)緯儀或激光自動(dòng)垂直設(shè)備較合適。表3仰角垂直傳送的允許偏差透項(xiàng)目催允許偏差（逝mm蚊）卵總高（）擴(kuò)每層棚±3堤H眠≤憑30株±5布30晴＜敞H鼠≤競(jìng)60柿±10風(fēng)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(cè)3.1沉降監(jiān)測(cè)沉降監(jiān)測(cè)是終端水準(zhǔn)，根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)用水平儀逐漸地測(cè)量建筑物觀察點(diǎn)的高度，然后計(jì)算出沉降量。具體內(nèi)容包括：觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的確定，觀測(cè)方法，結(jié)果的排列和分析。沉降原因建筑物的所有負(fù)荷由下面的地基承受。和地質(zhì)有兩種類(lèi)型：巖石基質(zhì)和土壤基質(zhì)；地基也有兩種類(lèi)型：淺地基和深厚的地基。對(duì)于巖石基質(zhì)，雖然它有許多種，除了某些地幔巖石和軟巖沒(méi)有硬化，通常大多數(shù)是可以被用作建筑物的地基。但地球上的土壤基質(zhì)是由固體顆粒，液體和氣體的混合材料制成的，因此，其地質(zhì)工程性質(zhì)可能有較大差別。超高層建筑的地基對(duì)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(duì)基土作出正確的評(píng)論，并得到基本要求，我們要充分認(rèn)識(shí)基土的性質(zhì)，并做通過(guò)勘測(cè)做一些必要的研究。建筑完工后，地基原應(yīng)力變化，而后該地基將不堪重負(fù)，結(jié)果，其表現(xiàn)是地基沉降。因此，在多層和超高層建筑中，對(duì)地基強(qiáng)度也有一些要求。地基強(qiáng)度關(guān)系到承載能力。其承載能力由兩個(gè)方面確定：一個(gè)是基土的性質(zhì)和形成條件，其中包括土壤的形態(tài)特性，均勻性，結(jié)合狀態(tài)，歷史負(fù)荷，地下水的水位波動(dòng)，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(yīng)）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(gè)方面，也決定了地基承載力，取決于地基的類(lèi)型，埋設(shè)的寬度和深度等。建筑物的類(lèi)型，平面和立面，負(fù)荷性質(zhì)，規(guī)模和分布，從上部結(jié)構(gòu)到地基對(duì)非均勻沉降的抵消能力，施工方式，特別是不斷增加的負(fù)荷率的速度對(duì)承載力是一個(gè)非常重要的影響。所以，我們可以看到，地基承載力是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，必須綜合考慮各種因素。當(dāng)其用于設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)脫離實(shí)際情況，建筑物將發(fā)生不均勻沉降，影響其使用。尤其是當(dāng)建筑物的負(fù)荷太大，已超出地基土的承載能力，將會(huì)發(fā)生剪切破環(huán)，這將給建筑物的安全帶來(lái)隱患和危害。觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置做觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)于劇建筑物上，其盒位置和數(shù)量應(yīng)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(jié)構(gòu)，荷載，葡地質(zhì)條件等相便關(guān)。一般情況姻下，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)舉均等設(shè)置。但筑他們應(yīng)添加在困：負(fù)荷變化的起地方，位面形鄭狀變化的部分構(gòu)，沉降縫的兩民側(cè)，一些具有姓代表性的支柱代和地基。一般磁而言，對(duì)于高點(diǎn)層建筑，觀測(cè)夢(mèng)點(diǎn)應(yīng)在其周?chē)p的豈每攏10西-3灘0山米上處設(shè)置，每個(gè)探建筑物的角落撒中，沉降縫的桐兩側(cè)，連接的機(jī)墻應(yīng)設(shè)一個(gè)觀久察點(diǎn)?？偟膩?lái)迷說(shuō)，它應(yīng)設(shè)置硬合理并能完全掃充分的反映沉熟降情形。為了阿觀測(cè)和記錄，壩畫(huà)乏出報(bào)1:100-叨1:50瓜0晝比例的設(shè)計(jì)圖炊并編號(hào)。觀測(cè)膝點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置一立些標(biāo)志卻。勵(lì)無(wú)建筑物的沉降關(guān)觀測(cè)根據(jù)基準(zhǔn)崗點(diǎn)而定。所以檢，考慮到基準(zhǔn)槐點(diǎn)的穩(wěn)定性，歡觀測(cè)的方便性本，以及其他一芳些方面，一些講基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)兔的嵌入設(shè)置。僅為了確?；鶞?zhǔn)規(guī)點(diǎn)高度的準(zhǔn)確綠性，相互核對(duì)踩的方便性，通腫常設(shè)置不得少?gòu)B于擺3跳個(gè)點(diǎn)。他們應(yīng)場(chǎng)嵌入盡可能的樸遠(yuǎn)離壓力震動(dòng)彈的地方，避開(kāi)飾鐵路、公路、汗地下管線。為刻了提高觀測(cè)的另精度，基準(zhǔn)點(diǎn)溫不應(yīng)離觀測(cè)點(diǎn)如太遠(yuǎn)，最好約搶10杜0絹米館處沸。灶觀測(cè)方法低觀察的時(shí)間和弄頻率，應(yīng)取決四于項(xiàng)目的性質(zhì)井，進(jìn)展情況，譽(yù)土壤情況，負(fù)唇荷增加的情況斬等。在施工過(guò)核程中，觀測(cè)點(diǎn)紅被牢固的嵌入掩后，盡快做首該次觀測(cè)。在下亦面任何情況時(shí)拼，任何時(shí)候都科應(yīng)做沉降觀測(cè)丈：建筑物不斷和增加負(fù)荷之后虧，如基本水，同回填，每次建狐成一層后，設(shè)薄備安裝，轉(zhuǎn)移躁等。或中途破因壞時(shí)期很長(zhǎng)，寸地基附近的地骨面負(fù)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(fēng)雨前后等槍。工程完工后遼，我們應(yīng)該做博持續(xù)的觀測(cè)。京觀測(cè)頻率取決都于沉降量和沉毯降速度。在開(kāi)井始時(shí)，可以每匯月觀測(cè)一次，刮然后每?jī)扇齻€(gè)至月后觀測(cè)一次臉，，直到沉降學(xué)量穩(wěn)定到佳每闖10討0經(jīng)天不超過(guò)票1堵毫米衰時(shí)可以停止觀寇測(cè)。衛(wèi)由于沉降觀測(cè)康是一項(xiàng)長(zhǎng)期的牧系統(tǒng)性的工作攀，以確保它的析可靠性和準(zhǔn)確拾性，我們應(yīng)該側(cè)做好中四半"聰固明定紐"課：用固定工人踐進(jìn)行觀測(cè)，固驅(qū)定設(shè)備，固定嫂的基準(zhǔn)點(diǎn)和觀至測(cè)方式，固定鼻觀察期和日期戰(zhàn)。胸質(zhì)量控制存為了確保沉降痛觀測(cè)的結(jié)果和形質(zhì)量，并減少勸因測(cè)量誤差對(duì)舌觀測(cè)結(jié)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(diào)查路線，鼠應(yīng)予以采納。喊在每次沉降觀刻測(cè)前，必須遵押守測(cè)量基礎(chǔ)以面掌握工作點(diǎn)的欣現(xiàn)況。沉降觀鉗測(cè)前后，做一權(quán)些必要的儀器百測(cè)試，修正儀組器的角度并精輪確地調(diào)節(jié)測(cè)平攻儀芝。責(zé)耽3.盼2番傾斜監(jiān)測(cè)泉近年來(lái)，，每撞一個(gè)地方都有安更多的超高層賢建筑物，所有浮的建筑物都會(huì)墻因不同的原因釘產(chǎn)生各種變形福，隨之相應(yīng)的壞變形監(jiān)測(cè)也有兆許多方法。釀超高層建筑的熟傾斜對(duì)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(cè)。當(dāng)建筑物陵的頂端的和其找基礎(chǔ)的中心不繁在同一垂線時(shí)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(dāng)普講遍，用它在傾劉斜觀測(cè)時(shí)很簡(jiǎn)犁單，因此，接唯下來(lái)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(gè)雄角點(diǎn)的為擱A,B,菌C,D瞧和菌A邁,B遠(yuǎn),C輔,D俊。定版BC證作為基本方向似，并向外測(cè)量卸一段距離伯L悼，畫(huà)出勤B雀1鵲C膽1柱，并延長(zhǎng)它到金O域（政C蠅1采和僻O紀(jì)之間的距離可鄉(xiāng)以自己決定）狂，賺O棍是觀測(cè)點(diǎn)（原弟點(diǎn)），采用假恢想的的坐標(biāo)系衛(wèi)統(tǒng)。稠OC政1診B鼠1嗚方向是假設(shè)的碗?yún)⒄障档妮S線賽，測(cè)量錢(qián)ABC今坐標(biāo)系和襪A嬌B擴(kuò)C常坐標(biāo)系。fog.1fog.1軸測(cè)圖zyxB′A′ABCDLC1B1GOC′D′G′詳?shù)撞恐醒氲淖?biāo)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(biāo)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(jì)算公式?；顔畏较虻膬A向好大體上袋可以通過(guò)恥上面皂的方法求舟其甲值，但坐標(biāo)的嗚計(jì)算公式有點(diǎn)喂不同。觀測(cè)方法垃（彩1栗）懶分別桌以默B汪和只C句為起點(diǎn)，間沿住AB茂的延長(zhǎng)線，蕉向外度量距離朝L滅得到點(diǎn)像B自1型和吊C駱1嘴，然后延長(zhǎng)癥B映1架C鄭1奇到鴉O烤。請(qǐng)（顧2作）將測(cè)量?jī)x器旦放置在冶O(jiān)濱點(diǎn)，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(xún)定為惜O秒（岸0欠，蔽0嗚），演朋α胸罰oc1白=0°設(shè)00叨00嶺，即是回原點(diǎn)和均坐標(biāo)禍縱愉軸。富（戀4廟）數(shù)單獨(dú)極觀測(cè)猴點(diǎn)，正B取，體C俯，諒D本，督B修，各C赤，源D扭，并獲得市相應(yīng)的罵坐標(biāo)值。潤(rùn)（貍5岔）抹測(cè)量績(jī)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(cè)得窩，苗且測(cè)得角暫（舉C臭OC=賢），德然后訓(xùn)H=S·tg械張。姜（將6調(diào)）初根據(jù)上面的公停式計(jì)算精度評(píng)價(jià)抬雖然傾建筑物的傾角癢通常在現(xiàn)行標(biāo)啄準(zhǔn)中有梯度幣極限克，恢但略觀測(cè)精度的衰高斃低取決于不同神的作觀測(cè)方法。利攀用硬全方位儀器，剪觀測(cè)精度還跟顯不同型號(hào)儀器臺(tái)的參數(shù)有關(guān)埋。4、結(jié)論防隨著進(jìn)入全面倦建設(shè)小康鄭社會(huì)，我國(guó)的網(wǎng)城鎮(zhèn)化進(jìn)程越焦來(lái)越快，多層居和廉超糊高層建筑愈來(lái)半愈多，大量的蠟建筑施工舞測(cè)量芹、嘆沉降和傾斜觀坊測(cè)顯得更為重冷，所以，在不悶斷完善命其理論和技術(shù)部研究的基礎(chǔ)上錫，我們更要注計(jì)重橡數(shù)據(jù)處理能力薄的理論研究文。通過(guò)跌變形觀測(cè)資料憶的表數(shù)據(jù)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(gè)直研究投影慨設(shè)計(jì)理論迫的實(shí)際可行的突方法填，更是笛修訂現(xiàn)行設(shè)計(jì)誕理論與實(shí)證常躍量瓜的重要基礎(chǔ)欺。參考文獻(xiàn)：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(pán)Jiaoto樣ngUni兔versit夢(mèng)yPres登s,200貌2(inC遷hinese沸)己[2]LU步Y(jié)unli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(yù)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(yǔ)blico寺fChin嗓a.Cod月efor劈Engine孕ering宿Survey違ing(GB負(fù)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