高层建筑物沉降观测与预见性分析.doc

1、 I 高层建筑物沉降观测与预见性分析 摘要 为了保证高层建筑物的 安全性和 正常使用寿命，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，所以建筑物沉降监测的必要性和重要性就越来越明显了。按照规范要求， 先在合适区域布置稳定的基准点，作为沉降观测的依据，每次观测之前对基准点进行联测检核，确保基准点绝对可靠，在基础形成之后设置多个沉降观测点，严格按照规范要求进行二等水准精密测量。形成闭合路线，最终确定各沉降观测点的沉降量，绘制出沉降曲线，得出沉降结论。本文分析了高层建筑物沉降观测技术的一些基本理论以及具体操作过 程。并且对沉降观测成果进行了整理，对未来的沉降趋势进行了预见性分析，预测出

2、最终沉降量，为工程提供安全保障。 关键词： 沉降观测，沉降趋势，预见性，最终沉降量 II Observation and Predictive Analysis of High-rise Building Subsidence Abstract To ensure the normal life of high-rise buildings and building security, and for the subsequent investigation,design and construction of reliable information and the correspondin

3、g parameters of the settlement, so the building settlement monitoring the necessity and importance of getting obvious.According to the specification requirement,first of all in the appropriate area layout stable reference points, as the basis for settlement observation, observation prior to each ref

4、erence point measurement check, ensure that the reference point is absolutely reliable, in forming the base after setting a plurality of settlement observation point, strictly in accordance with the requirement of two level of density measurement, form a closed line, eventually determine the settlem

5、ent observation point settlement, draw out the settlement curve obtained conclusion, settlement.This paper analyzes some basic theories of sedimentation observation technique in high-rise buildings and concrete operation process.And the settlement observation results were summarized, the settlement

6、trend in the future were predictive analysis, to predict the final settlement， and to provide security for the project。 Key words: subsidence observation， subsidence trend ， predictability ， final subsidence i 目录 摘要 . I Abstract . II 目录 . i 第一章 项目概况 . 1 1.1 工程简介 . 1 1.2 测量目的 . 1 1.3 第三方监测情况 . 1 1.4

7、基准 点、工作点的设置 . 1 第二章 项目质量要求 . 2 2.1 沉降测量依据 . 2 2.2 人力资源及测量设备的配备 . 2 2.2.1 人力资源配备 . 2 2.2.2 测量设备情况 . 2 2.3 沉降测量控制值标准 . 3 2.3.1 沉降观测精度要求 . 3 2.3.2 建筑物沉降控制值标准 . 3 2.4 测量误差控制标准 . 4 第三章 方案设计与作业 . 5 3.1 设计依据 . 5 3.2 水准基点的布设 . 5 3.3 工作基点 . 6 3.4 沉降观测点布设 . 7 3.5 沉降观测的作业 . 9 3.5.1 天宝 DINI03 电子水准仪标称精度 . 9 3.5.

8、2 作业要求 . 10 3.5.3 电子水准仪的操作 . 11 3.6 电子水准仪的观测方法 . 12 3.6.1 观测要求 . 12 3.6.2 仪器设置及测量方法 . 12 3.7 观测线路的布设 . 13 ii 第四章 成果整理 与分析 . 15 4.1 水准基点观测成果 . 15 4.2 工作基点的观测成果 . 15 4.3 观测点的观测成果 . 16 4.4 沉降 -荷载 -时间曲线图 . 24 4.5 各观测点随时间累积沉降速度曲线图 . 33 4.6 沉降等值线图 . 34 4.7 沉降展开图 . 36 4.8 计算倾斜度 . 37 4.9 观测成果统计 . 37 第五章 预见性

9、分析 . 39 5.1关于 GM(1,1)模型和 verhulst模型的理论验证 . 39 5.2 实用性 . 41 5.3 各点 预测值与观测值对比图 . 44 5.4 建筑物最终沉降量的确定 . 52 总结 . 53 参考文献 . 54 致谢 . 56 外文原文 . 57 中文翻译 . 64 1 第 一 章 项目概况 1.1 工程简介 本工程位于山西省晋安东街，富力 城龙溪谷项目。 本工程建筑面积为 27004.95，其中地上建筑面积为 25887.79，地下建筑面积为 1117.16 。地上 24层，地下一层，地上部分为住宅楼，地下部分为自行车库、设备用房及地下部分非燃品库房（禁止甲、乙

10、、丙类物品存放）。建筑高度为 72.900m。基础为独立桩基础。 1.2 测量目的 为了保证建筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性，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，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响使结构功能的裂 缝，造成巨大的经济损失，需对建筑物进行沉降变形观测。 1.3 第三方监测情况 富力城 D 区 D1#楼首次观测时间为 2012 年 7 月 16 日，施工进度情况为 三 层封顶，最后一次观测情况时间为 2013 年 1 月 20 日。 2013 年 11 月 20 日观测时施工进度为 24层封顶。封顶后进

11、行了三次观测。观测点数为 16 个。共计观测 11 次。 1.4 基准点、工作点的设置 本监测区基准点设 3 个，工作基点设 2 个。 2 第 二 章 项目质量要求 2.1 沉降测量依据 （ 1）合同或委托书； （ 2）设计文件及施工图； （ 3）工程测 量规范（ GB50026 2007）； （ 4）国家一、二级水准测量规范（ GB T12897-2006）； （ 5）建筑变形测量规范 JGJ8-2007； 2.2 人力资源及测量设备的配备 2.2.1 人力资源配备 成立沉降观测组 ,成员包括技术负责人一人 ,观测人员三人 ,一人负责沉降观测的技术要求及技术交底和沉降观测及沉降各册资料的报审

12、及整理 ,合格后交资料员归档 . 人员素质的要求 ,必须接受专业学习及技能培训 ,熟练掌握仪器的操作 规程 ,熟悉测量理论 ,能针对不同工程特点 ,具体情况采用不同的观测方 法及观 测程序 ,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误 差理论进行平差计算 ,做到按时 ,快速 ,精确地完成每次观测任务 . 2.2.2 测量设备情况 测量设备由专人看管，确保设备的可靠性，具体配置如表 2.1 序号 设备名称 设备型号 数量 年检时间 1 全站仪 NET05X 1台 2011.12 2 电子水准仪 天宝 DINI03 1台 2012.06 表 2.1 测量设备表 3 3 铟瓦条码尺 天宝 2

13、m 2台 2012.06 4 笔记本电脑 索尼 1台 5 绘图仪 Epson7710 1台 6 台式电脑 联想 2台 7 车辆 1辆 2.3 沉降测量控制值标准 2.3.1 沉降观测精度要求 为了满足沉降观测的要求，相应的指标如下： （ 1）往返较差 、附和或环线闭合差： h a- b N ， N 表示测站数。（或 h a- b L ， L表示观测路线距离） （ 2）前后视距 ： 30m （ 3）前后视距差 ： 1.0m （ 4）前后视距累 积差 3.0m （ 5）沉降观测点相对于后视点的高差容差 ： 1.0mm （ 6）水准仪的精度不低于 N2级别 。 2.3.2建筑物沉降控制值标准 根据建

14、筑地基基础设计规范 GB50007-2002 规定的建筑地基允许值中，工业与民用建筑相邻柱基的沉降差框架结构为 0.002L，即主体沉降相邻观测点最大沉降差异（不均匀沉降量限差值）为 30mm。根据建筑变形测量规范 JBJ8-2007 第 5.5.5条规定：建筑沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后 100d 的沉降速度小 于 0.01-0。 04mm/d时，可以认为进入稳定阶段。 特别需要指出的是沉降速度 2.0mm/d 时，应立即口头通知甲方停止施工， 24 小时内提交书面报告，有关方组织分析原因，采取措施。沉降速度 1.0mm/d 时，应立即口头通知甲方， 24小时内

15、提交书面报告，有关方应减缓加载速度并增加观测次数。 4 2.4 测量误差控制标准 确定建筑物沉降观测精度要合理适宜，适合工程特性的需要。既不造成无谓浪费，也要保证观测结果的准确性。 如表 2.2所示 。 序号 观测项目或观测目的 观测中误差的要求 1 绝对沉降（ 如沉降量、平均沉降量等） 对于中等精度要求的建筑物和科研项目变形观测；重要建筑物主体沉降观测中误差取 1.5mm 。观测点测站高差 取 0.5mm 。 2 相对沉降（如沉降差、基础倾斜、局部倾斜等） 不应超过其变形允许值的 1/20，即观测中误差取 1.5mm 。 对于本沉降测量工程，沉降测量的等级确定为二级精度进行外业测量工作 。

16、表 2.2 最终沉降量之观测中误差的 要求 5 第 三 章 方案设计与作业 3.1 设计依据 （ 1） 根据沉降观测的有关文件规定，布置沉降观测点；另外，需在建筑物附近较隐蔽且土层较稳定的地方设置不少于 3个 永久性的基准点。 （ 2）每次观测前先校核基准点的稳定性，选择稳定点作为沉降观测的起算点。基准点的布设是根据现场踏勘的情况，考虑基准点的稳定性和观测精度要求布设的。（ 3）根据国家工程测量规范，建筑单体变形测量规程及有关文件进行观测。 3.2 水准基点的布设 基准点是沉降观测的基本控制，在工程工地周围选择地基稳定的区域布设本次沉降监测的工作基准点。由于国家水准原点距测区较远，引测绝对标高

17、存在较大误差，而采取假设高程。为保证准确无误，将分时间段，往返观测，往返观测之差满足： M0.3mm。 于开工之前，依据 工程设计图纸，在不同 3处埋设基准点，构成环形，基准点位于场区外围墙角，地基稳定，通视良好，无外界干扰， 使用方便，距建筑物 50-60 米，其中 G1为工程建设之初所建，其高程为 864.35014 米。 图 3.1 基准点布置示意图 6 基准点使用中心嵌有钢筋标志的水泥墩 (如图 3.2 所示 ) ,埋设稳定后首先对基准点进行联测 .基准点在选择布设时不仅考虑地基稳定 ,同时注意选择在施工当中不易破坏和不易埋上的位置 . 3.3 工作基点 工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，选择适当 位置布置工作基点 ,与基准点一起布设成水准环线 ， 按要求进行联测。工作基点位于比较稳定且便于观测的地方 ，以便直接测定观测点的沉降情况。工作基点是否稳定 ， 则由基准点来检测 。 采用的方法是将基准点及工作基点组成水准网或边角网 ， 本工程采用的是布设成水准网。 定期进行重复高程或平面位置测量 。 工作基点的检测 ， 应尽可能选在外界条件相近的情况下进行 ， 减小外界条件及其变化对观测结果的影响 。工作基点的表示如图 3.3表示。 图 3.2 基准点标志图示