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【摘要】为了对建筑的安全性能提供严格保障,产生了针对高层建筑物的变形观测。不管是在高层建筑施工的准备期、施工期还是运营期,变形观测中的沉降观测对建筑本身建设的安全性、稳定性都有着举足轻重的作用。沉降观测也成为施工生产中的必要生产项目,是高精度、高质量的高层建筑的安全前提。本文重点阐述了高层建筑物沉降观测中精密水准测量的原理和方法,并对观测期间产生的数据给予了分析。
【关键词】高层建筑;沉降观测;水准测量;数据处理
0引言
伴随社会不断的进步和物质需求与精神文明的逐步提高以及日臻成熟和完善的建筑施工技术水平[1],同时,也因日益增多的人口与土地资源的矛盾,高层建筑物越来越多。
为了对建筑的安全性能提供严格保障,产生了针对高层建筑物的变形观测。所谓建筑物的变形观测就是对建筑物本身的水平位移观测、沉降观测、倾斜观测等等。沉降观测的意义是:能够有效的为工程施工质量和地基基础设计质量的评估提供依据,并能及时的反映出建筑体建造过程中随着负荷的增加,和地基附加压力的增大,其竖向压缩变形的沉降从零开始直至沉降稳定的变化情况。因此,工程施工过程中对建筑物进行沉降观测[4],具有非常重要的作用。
1沉降观测原理与方法
1.1建筑物沉降的原因
1.1.1施工误差引起的变形
在建筑物的施工过程中,出现因施工误差而造成建筑物的荷载分布与预计分布不均匀的情况是不可避免的,这种细微的差错就会导致建筑发生形变[5]。
1.1.2建筑物的合理变形
在建筑物施工和运营阶段,其自身结构形态造成荷载分布不均匀会导致建筑物发生形变。
1.1.3外部因素
随着建筑物的建设,由于建筑物的荷载不断增加,其地基土在压力的作用下被不断压实,体积缩小,从而引起建筑的沉降变形。
1.2沉降观测原理
沉降观测(亦称沉陷观测)是变形观测中用得最多的,它是指对所设置的观测点进行持续的垂直位移观测,根据工程特点分阶段地得出沉降观测成果,据此推断或验证工程实施的可靠程度[6]。
变形观测中沉降观测极为重要。沉降观测作业简单但精度要求高,它不仅能提供沉降量,还可以推算建筑物的倾斜以及水平构件的挠度等。工程建筑物从施工开始到竣工,以及建成运营后很长一段时间,沉降是不可避免的。沉降在一定的限度之内属正常现象,但一旦超过某一限度[7],就会危及建筑物的安全。
1.3沉降观测方法
沉降观测的方法有:水准测量方法、三角高程测量方法、数字摄影测量方法、InSAR方法、GPS方法、地面沉降监测站(基岩标和分层标组)、地下水动态监测等[8]。
2.1工程概况
该项目占地面积为67854.09m2,建筑结构形式为框架剪力墙结构,地基类型为桩基基础。建筑设计单位为西南设计院,建筑施工单位为成都建工5公司;设计用途为住宅,层数为25。
2.2观测点的布设和观测
2.2.1观测点的.布设
在建筑物的四角、大转角及建筑物的外墙每10-20m处或每隔2-3根柱基上布设沉降观测点。市场营销毕业同时在高低建筑物、纵横墙交界处、建筑物裂缝或沉降缝两侧、框架结构建筑物部分基柱上设置观测点。间距大约15m,地质复杂以及膨胀土质的建筑物,在承重内隔墙中部设内墙点。片伐基础、箱型基础底板或接近基础的结构部分之四角处及中部位置设置观测点。
2.2.2沉降观测
采用天宝生产的DINI03电子水准仪及相应的铟瓦水准尺和尺垫按照二级水准观测精度,从基准点开始组成闭合、附合或结合水准路线进行观测。
2.2.3沉降观测的周期
施工过程中3#楼每3层观测1次,封顶后每2-3个月观测1次,在主体竣工验收(静荷载加载完毕)时如沉降数据达到《建筑变形测量规程》规定的稳定标准,可停止观测,否则应继续进行观测工作,直至达到稳定标准为止。
3沉降观测数据综合分析
曲线在首次观测后即发生回升现象。产生这种现象的原因,一方面,可能是初测精度不高;另一方面,也可能是施工区内降水变化引起的;如果是施工区内降水变化引起的,则属正常现象。
如果是因为初测精度不高所引起的,曲线回升超过5mm,应将第一次观测成果作废,而采用第二次观测成果作为首测成果,如曲线回升在5mm之内,则可调整初测标高与第二次观测标高一致。
曲线的波浪起伏现象。曲线在后期呈现波浪起伏现象,此现象在沉降观测中最常遇到,常常是测量误差所造成的。曲线在前期波浪起伏所以不突出,是因建筑物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已接近稳定,因此在曲线上就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,将波浪形曲线改成水平线。
曲线自某点起渐渐回升。产生此种现象一般是由于水准点下沉所致,水准点是逐渐下沉的,而且沉降较小,但建筑物初期沉降量较大,即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时,曲线不发生回升,到了后期,建筑物下沉逐渐稳定,如水准点继续下沉,则曲线就会发生逐渐回升现象。因此在选择或埋设水准点时,特别在建筑物上设置水准点时,应保证其点位的稳定性,如已查明确系水准点下沉的原因,则应测出水准点的下沉量,以便修正观测点的标高。
曲线在中间某点突然回升。发生这种现象的原因,是水准点或观测点被碰动所致,当水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,才会出现回升现象的可能。由于水准点或观测点被碰动,其外形必有损伤,比较容易发现对这个问题必须进行合理的处理,其办法是:选择结构、荷重及地质等条件都相同的临近另一沉降观测点,取该点在同一期间内的沉降量,作为被碰动观测点的沉降量。此法虽不能真正反映观测点的沉降量,但如果选择适当,可得到比较接近实际情况的结果。
4结论
沉降观测对高层建筑的施工以及运营都有极为重要的作用,通过对沉降观测技术的应用,可以加强对施工过程的监控,能够更加合理的指导施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,并及时向施工部门反馈详尽的第一手资料信息,避免造成因建筑体的沉降而导致其结构破坏进而造成的巨大经济损失的情况。在今后的高层建筑沉降观测作业中,我们应根据工程特点恰当的选择观测方式,高质高效的完成观测工程。
【参考文献】
[1]黄庆锋,张亚娟.水准测量技术在高层沉降观测上的应用[J].中国新技术新产品,(22).
[2]罗渝.论高层建筑施工中的沉降测量技术[J].城市建设,(29).
[3]田文阳.高层建筑施工中沉降观测的质量控制要点[J].城市建设理论研究(电子版),2013(34).
客运专线桥梁工程沉降观测及数据分析
无碴轨道为保证线路的高度平顺性,通过对哈大客运专线八棵树特大桥的.沉降观测,分析桥梁的变化情况和提供无碴轨道的铺设时机以及为运营养护、维护提供依据,保障高速铁路的安全运营具有非常重要的意义.
作 者:逄玉红 作者单位:中铁十九局集团第二工程有限公司 刊 名:中国科技财富 英文刊名:FORTUNE WORLD 年,卷(期): “”(24) 分类号:U4 关键词:沉降观测 数据分析 无碴轨道铺设条件建筑工程沉降观测测量技术探讨论文
建筑行业的快速发展,使得内部管理和控制要求不断提高。在现代建筑工程管理中,沉降防控是重要一方面,而且从建筑整体质量和安全要求角度来讲,做好建筑工程沉降测量工作势在必行,在专业化的观测仪器利用下,可以真实观测到工程的详细施工状况,并记录精确的沉降信息,这些信息记录是有重要借鉴价值的,它的利用状况直接关系着后期施工方案编制的科学性。因此,对于工程单位来说,就必须要重点把控,做好这方面工作。
1建筑工程沉降观测点和基准点的布设
1.1观测点的布设
在对建筑工程进行总体沉降观测记录时,首先需要做的就是掌握工程所在地的详细信息,结合工程自身的构造特点,采取合理的观测方案,确保可以反映出工程施工的沉降量、沉降差以及沉降速度等,这就需要保证在观测点的确定上,科学合理。在进行布设时,一方面需要具有很好的通视条件,另一方面还要尽可能的布设在建筑的角部位,例如建筑物的四角、大转角等等。但是,由于不同地区的建筑物构造形式有很大差异,因此,在具体布设时还要结合实际情况,合理布设,保证和建筑构造相一致,例如有些地区就将其布设在建筑物裂缝和沉降缝两侧等位置。
1.2基准点的布设
相对于观测点来说,基准点的显著特点就是,它的位置一旦确定就不会变动,是永久性的,基于它的这种特性,就必须要做好它的稳定性管理工作,不能受到破坏。需要注意的是,在建筑施工范围内是不允许布设水基准点的,也不能布设在建筑工程周围原有的旧建筑物之上,要在建筑物周围另行选择基准点布设位置,在具体布设时要按照文件要求,一个观测点所对应的基准点要在3个以上,不能低于这个数量,而且基准点和观测对象之间的距离空间也要控制在30m-50m之间,这是最佳的观测视野距,不能超出这一标准。在基准点埋设完成之后,在确保稳定之后再进行观测分析,埋深稳定时间至少是15天。
2测量技术所涉及到的要素分析
2.1测量设施
众所周知,建筑工程的质量是否良好,很大程度上取决于内部构造的稳定性,而且对于地基基础也有严格的密实性要求,这就内在的需要保证沉降观测数据的精确无误,进而就需要采用标准化的测量设备,保证测量结果的真实性,所测量的误差值就要低于变形值的1/10-1/20,而且在观测设备的确定上也要优先选择DS05型水准仪、因瓦合金标尺或者是数字水准仪等。需要注意的是,观测仪器设备受到的环境和温度差牵制较为显著,对此就需要在开始利用之前对观测仪器进行细致检查,通过检查来随时了解测量的精度变化情况,根据测量的信息来进行适当调整,满足测量高精度的要求。除此之外,不同仪器设备在测量上的差异也要考虑到,要尽可能的保证观测仪器的统一和固定。
2.2操作人员
对于观测测量人员来说,必须要拥有足够专业的技能,对测量仪器设备可以熟练操作,可以根据测量中的突发情况采取相应的方法,在测量过程中还要对所得的测量数据进行分析解决,除了这方面内容外,在对观测人员的选择上,也要尽可能以固定人员为主,不能随意进行更换,保持人员的专一性,这样可以防止因为人员变动而出现的错误测量问题。
3沉降观测测量技术的具体应用流程
3.1水基准控制网
一般来说,在建筑基坑进行开挖施工前,就需要观测人员在事前布设水基准点位置,布设完成之后再由此建立一个独立的水基准控制体系,这样可以保证高程初始值的水准测量工作顺利展开,在观测过程中还要保证水基准点至少是在3个以上,相邻之间的点间距也要控制在100m以上,对于后视水基准点也要保证在两个以上,以便于后期闭合检验工作的进行,减少失误问题的发生。
3.2仪器测站
在精密水准测量的文件规定下,仪器测站在观测的前后视野上,必须要按照标准进行设定,经过实际观测可知,在第一等级距离要控制在0.5m以内,第二等级上要控制在1m以下。对于仪器测站的`位置设定也要依据观测的视线长度来决定,不能超出视线长度,大多数情况下是立足于观测精确度,如果是同一个仪器测站,则可以观测到的沉降点越多就越能保证数据的精确无误,这样也就为后期的工作开展奠定了基础,但是,还需要观测人员注意的是,必须要保证前后视线距离的精确合理,与此同时,对于观测仪器的i角也要控制到趋于零的状态,这样做的目的也是为了保证观测精确度,避免出现较大的误差。另外,观测人员按照要求在结束首次沉降观测之后,需要依据观测的结果对仪器测站进行标记,标记的目的是为了给后期观测工作提供参考,方便仪器设备位置的合理布设。
3.3具体作业
上述提到仪器测站的位置设定有严格要求,同样与其相关的精密水准测量在奇、偶站上也有较高要求,对于观测人员来说,经过观测所记录的数据需要进行科学分析,分析之后计算得到前后视线的距离高差,在确定高差之后可以有效控制观测时间,进而防止误差出现。在工程实际观测中,大多数情况下观测的水基准点和观测点的位置时相对较为合理的,对于时间问题所造成的数据偏差也不会过于严重,在确保观测精度无大碍的情况下,能够结合实际对观测的具体操作进行优化完善。
3.4观测信息的处理
观测人员在每一次的测量结束之后,还要把测量的数据进行详细记录,并对数据的准确性和精确性进行分析,确认无误,这一过程中可以借助平差程序,以此来完成对所有观测点高程信息的分析,在分析计算的同时还要对存在的误差进行合理分配,并得到具体的沉降信息,包括沉降量多少。结合观测点的观测操作特点,在保证第一次观测数据科学无误之后,将其作为基准来看,并在此基础上对后期的每一次按没测量闭合路线重新测量的数据进行闭合差的核算,之后再对观测成果表进行填写。详细步骤如下:
(1)对各个沉降观测点的本次沉降量进行计算,即沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得到的高程-上次观测所得到的高程;
(2)对累积沉降量的计算,即累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量;
(3)对沉降速率曲线进行绘制,即绘制时间与沉降量关系曲线和绘制时间与荷载关系曲线;
(4)对等值线示意图进行绘制,即依据总的沉降量,来准确绘制出等值线示意图。
4总结
现代建筑工程施工量的增多,使得工程沉降点观测测量工作重要性不断凸显,它是确保工程施工质量良好,提高建筑整体稳固性的重要手段。在对建筑工程进行沉降观测时,采用合适的观测技术,加强对观测仪器设备的管理,并对观测点和基准点进行合理布设,在观测过程中还要遵循相关原则,提高观测数据的精确性。
作者:吴志有 黄文后 单位:浮梁县规划测绘管理处
参考文献:
[1]杨小培.沉降测量技术在高层建筑施工测量中的应用分析[J].房地产导刊,(6).
[2]黄献芳,王炳伟.高层建筑沉降测量技术及其应用探讨[J].数字化用户,(22).
[3]周志宇.建筑工程沉降观测点测量技术应用的探讨[J].城市建筑,2013(08):118,120.
[4]林景芝.高层建筑沉降测量技术及其应用探讨[J].中国高新技术企业,(12):59-61.
提要本文介绍了一种高层建筑与低层建筑直连并网供暖方法。当高层建筑采用本后,即可与任一低层建筑直连并网供暖,不再受高低楼限制,从而大大节省了工程投资和运行费。百余座高层建筑应用5年证明,系统运行平衡、节资节能效益显著。
本技术专门解决高层建筑与低层建筑直连供暖问题。高层建筑采暖系统采用本方法后,即可与任一低层建筑直连并网供暖,不再受高、低楼限制,从而大大节省工程投资和运行费。
一、技术现状
低建筑群中,突然出现了一座高层建筑,通常的供暖方法是为高层建筑设一台专用锅炉(初投资大、运行费高),或设热交换器与低区系统隔绝(有高温水热源才合理)。最为经济的方法是,利用原有低区的低温水系统直连供暖。但问题是,高、低层建筑直连后,运行时,压力低了高楼上不去水,压力高了低楼散热器超压;当建筑更高时,即使不运行,高楼的水静压就足以压破低楼系统的散热器。
为了解决这一问题,近几年也曾有人试图用减压阀方法的,但都因减压阀减得了动压减不了静压而失败。这是因为,只有水在流动时减压阀才能通过改变流通截面减压,当静止不动时,水静压就将低区散热器压破了。最近,有的厂商号称他们的减压阀既减得了动压也能减静压了。其实,也是是“减”静压,而是“关断”静压,还是采用机械弹簧类判断方式,并未跳出依靠判断阀门进行隔断的老路。
实践证明,机械类关断也好,电磁阀类关断也好,都有关闭延迟和重复动作的高可靠性问题。例如:朝阳某邮政大厦,采用上海某阀门公司的新式减压阀直连供暖,结果,原低区住宅散热器爆裂不断,损失惨重。最后被迫拆除,改用了本技术。
二、核心内容
结实上可见,技术的焦点就在于“减压”。村技术的总体思路就是避开上述“减压”习惯思维方式,独壁蹊径,借鉴膜流运动理论,采用类似于流体非满管的减压方式。具体地说(如图1),就是设计一个“断流器”,利用散热后的热媒高压流体余压,造成水流高速旋转,人为促进膜流生成,从而达到减压目的。为了消除气体进入系统,根据能量方程式,利用下落的高位流体势能,再设计一个“阻旋器”,用于阻止水流旋转并分离空器,使无压流的膜流状液体再有组织的“复原”到有压流状态。这样,通过有压流→无压流→有压流,这样一个逆变过程,就使得高压流体平衡地“过渡”到了低压流体。据此原理,便可实现高楼与低楼直连供暖了。
1断流器;2阻旋器;3连通管;4高区回水管;5高区回水管;
6低区回水管;7低区散热器;8高区散热器;9低区供水管;
10加压泵及控制机组;11排气阀;12热网回水管;13热网供水管
具体的技术方案时(如图2):原有低区供暖热网定压大小不变。运行参数不变、运行方式等全维持不变的情况下,仅在高楼引入口增设一个微型增压泵(并在泵出口设止回阀),将低区网的供水加压,送至高层以建筑的散热器放热后,高压加水则进入断流器,促进其膜流形成,进行断流减压。然后,再进入阻旋器进行阻旋“复原”并分离空气。此时,就可以安全返回低区回水管网中去了。
系统运行时,高层建筑与低区网直接的回水管上有断流器和阻旋器“减压”,以保证运行时高层建筑与低区网隔绝;运行停止时,由于原低区网定压大小不变,系统水位一直维持在低区网水静压线上。所以,在系统停止运行的同时,回水管上的断流器至阻旋器(低区静压线以上)这段管道内的水流必然随之断开。而高、低区直连的供水管,在静止状态时,供水管上有加压泵前的止回阀,以保证供水管的水不能经泵倒流回低区(隔绝)。这样,无论系统运行时,还是静止时,均保证了高、低楼(区)系统的.彻底隔绝。
多次试验和大量实际工程运行证明,上述减压方式安全、有效,运行平衡、可靠。加之配备微机变频调控加压泵,视网上压力变化情形自动调节流量、压力,并辅之于压力监视、超压告警、水泵自启动、自关断、缓关闭等功能,这样,一个完备的高、低楼(区)直接连供暖系统就形成了。
前已述及,试图用电磁阀或带有自关断功能的减压阀类进行减压的方法,据目前整体技术发展水平看,仅依靠改变材料及材质的办法来寻求突破已相当艰难。而本技术为“减压”设计的断流器和阻旋器,均未采用弹簧或电动灰的部件去实现“变截面”或“关断”,而是独辟蹊径,打破习惯思维方式,改变传统研究方向,顺应水流流态规律设些固定导板类就可以了。从而大大简化了传统、不稳定且可靠性差的复杂减压方式。根据部件的原理结构,可以想象:本技术可靠的关压方法及部件的使用寿命,是勿庸置疑的。
1工程概况
河南省鸭河口水库是汉江支流白河上的主要防洪控制性工程。水库控制流域面积3030km2,总库容13.39亿m3。是一座以防洪、灌溉为主,兼顾工业及城市供水,结合发电等综合利用的大(I)型水利枢纽工程。鸭河口水库于-进行了除险加固,测压管和渗流量的观测设备有较大的变化,以下选用-的观测资料进行数据分析。
2观测设施布置
鸭河口水库为了加强水库的科学管理,掌握工程的运行动态,根据水库大坝地质特征和筑坝施工特点,在1+250、1+300、1+350、1+400、1+500、1+710、1+945、2+470断面处设置坝基测压管。为观测坝体和坝基渗流量,分别设置了黑山头流量堰和电厂流量堰。
3.1测压管水位成因分析
在水库长期运行过程中,由于蓄水而形成坝体及坝基渗流场,随着上下游水位变化,导致反应渗流场的测压管水位发生变化,而测压管水位高低与上下游水位变化幅度和筑坝材料渗透性有关。同时,由于测压管管口防护不到为等原因,有时降雨会直接渗透到测压管中进而影响测压管水位。此外,在渗透过程中,渗透水克服土颗粒之间的阻力,从上游渗透到测压管需要一定时间,故测压管水位与前期库水位有关。因此综合以上因素,影响测压管水位的主要因素为:上下游水位、降雨和时效。
3.2测压管水位定性分析
测压管水位定性分析的方法较多,可以通过绘制测压管、水库水位过程线和雨量直分图分析,绘制测压管水位与库水位的相关线,根据测压管布置观测断面绘制浸润线,也可以计算测压管的位势并绘制历时过程线,或按时间顺序,绘制库水位与测压管水位时序曲线等。为了合理地分析测压管水位和库水位的关系及坝体坝基渗流情况,根据鸭河口水库实际情况和观测资料序列,通过对坝基测压管在2012-20期间的'观测资料进行统计分析,绘制大坝测压管水位过程线,观察发现大坝各断面测压管水位与库水位的变化相关性很好,且管水位明显低于库水位10~15m,符合渗流规律。通过对坝基测压管在2012-年期间的管水位进行位势计算,绘制大坝测压管位势过程线图,观察发现大坝各断面测压管水位位势变化甚微,基本上水平,说明水库除险加固后渗流基本趋于稳定。
3.3测压管水位相关分析与回归分析
由于土石坝工程的特点,统计模型是一种简单有效的分析方法。通过对测压管观测数据建立数学模型,可以定量地分析库水位、坝体固结和坝前淤积等对测压管水位的影响。本文考虑到降雨等地表水对深埋的坝基测压管水位影响不大,大坝各点渗流场的变化主要受库水位影响,忽略降雨和时间效应等其它影响因子。选取较为完整的1月至2014年12月的库水位和相应的各坝基测压管水位,根据选定的回归模型,建立一元线性回归的数学模型,计算相关系数、判定系数。并通过统计分析,对坝基测压管水位进行分析和变化趋势预测。通常情况下,相关系数在0.80~1.00取值范围内判断变量的相关强度为极强相关。典型断面1+500上的坝基测压管相关系数均在极强相关范围内,是一个线性特征非常明显的实验模型,具有很好的一般性,可以作为标准工作曲线预测高水位时各断面测压管的管水位。
3.4测压管水位预测
采用一元线性回归分析法,根据库水位、坝基测压管水位最佳回归方程,预测正常蓄水位、设计洪水位及校核洪水位时坝基测压管水位。
4渗流量资料分析
渗流量的变化对大坝安全评价最敏感,渗流量观测不仅能了解水库的渗漏损失,更重要的是利用观测资料分析大坝渗流量的变化规律能有效地监视土石坝的安全状况。在渗流处于稳定状态时,其流量与水头保持稳定的相应变化。若渗流量显著增加.有可能发生管涌或集中渗流通道,反之可能是排水体堵塞的反映。在正常情况下,随着坝前淤积,渗流量会逐年减小。如果渗流量随时间发生了较大变化,则意味着渗流场内可能已发生局部的渗透破坏现象,就应及时找出变化原因并采取必要的补救措施。大坝渗流量主要包括两部分,一部分为经坝体渗流到下游的水量,另一部分是从坝基渗流到下游的水量。量水堰仅能量出渗出到地面的水量,它既含有坝体渗水,也含有坝基渗水,还有部分未经量水堰渗透走的,称这部分为潜流。鸭河口水库运行多年来在资料整编分析中,一直把量水堰观测的渗流量进行分析计算,未考虑是否有潜流量影响。为了估算量水堰控制范围内潜流的大小,确保鸭河口水库渗流稳定分析成果的准确性,现根据2012-2014年的渗流量实测资料,绘制渗流量水头过程线和渗流量与水头相关线。
5结语
通过对鸭河口水库大坝主坝坝基测压管观测资料定性分析和回归分析,认为除险加固后整体测压管与水位相关性较好,渗流量稳定,渗流状态正常,坝基防渗性能有效,大坝趋于安全状态。今后,将进一步加强观测和资料分析,以确保大坝渗流及稳定安全。
高层建筑地质勘查技术分析论文
1.高层建筑物常见地质勘查问题
(1)高层建筑物场地变形问题,地基变形主要发生在地表下部放入松软土以及基岩风化地带,且场地变形对建筑地基的软弱下卧层以及持力层的稳定性产生严重影响,下卧层的稳定性往往是由岩性、土体的结构特点、水文条件以及抗震条件、场地与断裂带以及活动地带的距离等决定,因此基于城市地震基本烈度进行规划的建筑场地,并通过勘探来分析建筑场地条件与地质结构,有利于最终确定科学的高层建筑场地。
(2)基础形式确定工程地质论证,通常高层建筑所采用的形式有桩形基础、箱式基础以及复合基础等,如箱式抗弯刚度高、底部面积大、整体性强等,因此该法广泛应用于不均匀且软弱地基,采用基础中空部分作为地下停车场地,筏板基础能控制可以避免沉降出现不均匀,桩基础可以预制,现场灌注,也可以直接选用钢管桩等,桩基自身具有沉降量小、承载水平高、沉降速率低等特点,极适宜用于软土层较厚的地基,桩基类型则按照地基的施工条件与工程地质特征来确定;复合基础主要采用箱基与桩基联合基础类型,有效解决单独选择上述基础类型承载能力过小或基础出现较大形变等情况,复合型地基还应当对土体进行增强处理以提高其密实度,加强其承载能力,抑制沉降的增大,在地基部分完工时验收时还应当进行压板荷载试验,合格后才能验收,施工环节复杂,施工成本偏高,地勘人员应结合实地地理情况与建筑要求来选用。
2.高层建筑地质勘查阶段划分
(1)区域划分,根据现有地质报告与勘查经验,对所处区域稳定性鉴定,同时分析该地区的工程地质情况。
(2)总体规划,这个时候的首要问题是分析规划区域的建筑工程条件,并制定详细工程地质报告,有利于规划区内建筑特性以及建筑功能带,其工作主要是结合地貌、地质结构条件与水文地质来开展建筑工程地质测绘工作,其勘测区域应超过实际建筑区域,除此以外,还需要进行实验室研究、组织勘探人员进行长期观测。
(3)具体规划阶段,其主要任务是为了对活动层的水文、地质条件与地质结构,组织建筑的地质资料等进行勘察,有利于确定各建筑物与场地建筑配置条件,该阶段的工程地质勘查内容主要包括实验勘探、研究、外部条件试验、地形测绘与观测等内容。
(4)局部设计初步阶段,在该阶段开展地质勘查工作主要内容包括提供基本地质资料以及结构设计人员所需岩土技术勘察报告,有利于判断建筑物主要形式、建筑基础主要砌置深度、施工工期以及工程概算造价等,此时勘察人员需要测定各测点间距、基坑埋深等相关地质数据,在该阶段勘探人员选取单独的勘察场地,同时需要在大面积内开展工作,对此工作量偏大。
(5)局部建筑物勘查报告设计阶段,在该阶段建筑工程地勘工作主要内容是提供建筑工程地质数据资料,为地基结构基础设计、地基加固处理、防治恶劣地质条件创造数据支撑,同时需要评价建筑物地基地质条件,该阶段主要地质勘查容主要包括设置勘探坑孔判定深度,确定地层各项物理指标,在必要的情况下需要进行载荷试验与抽水。
3.加强高层建筑地质勘查有效措施
(1)明确建筑工程地质勘查工作的规范与制度,地勘工作人员在开展正式的工作开展之前,需要细致地了解与掌握开发商对岩土勘测的各项工作要求,对该工程的结构体系、使用荷载以及用途以文字形式描述于亚民苏州中岩勘察有限公司江苏苏州215000出来,并按照施工实际环境制定勘察制度与规范,结合实际情况制定出适当的时间表,统筹安排整理资料、土工测试、勘测报告等步骤,制定取样试验、原位测试以及钻探施工等详细技术指标,明确在勘查中与规范要求相违背时应作出资料技术调整。
(2)现场勘查工作要提高监管水平,确保勘查结果满足规范要求,在开始勘测前,要对建设方给出的`前期测绘图纸做好现场情况的复测工作,确保其有效性。同时还要核对钻机设备的钻杆长度与尺寸,保证其各部分技术参数满足设计要求,在进行岩土勘测过程中,对应原位测试要符合《岩土工程勘察规范》等制度规范的要求,采取科学的钻井方式,在进行岩层钻井时,需要按照岩层强度来判定钻进速率,在钻井深入地下水位下部的砂土、粉土以及软弱土层时,可采取泥浆护壁钻井法,并严格控制钻井速率,除此以外加强取样管理,在进行土体取样时,勘察人员应控制钻杆尺寸,严禁通过切取岩芯管方法来获取原状土样,对原状土样需要及时贴定标签并妥善保管,在测量水位和高程的时候,其中确定高程时首先确定黄海高程,如果在条件不允许的情况下可选择假定高程,尤其是把基准点埋置在不易受破坏的区域,应在完成工程施工后统一测量地下水位,工程师需要对外界资料保持核对与沟通,并做好验收准备工作,确保持力层取样与原位测试两者的个数符合要求,除此以外,还要重视强化持力层的控制与起伏工作,对可能出现的异常区域进行小范围钻探,同时探明实际情况。
(3)工作人员加强勘测数据方面的提取,重视地勘报告数据与有效性,做完地质勘查工作,得到勘查数据之后,还应在结合项目情况及周围情形的基础上进行进一步的数据整理和分析,从而确保土层划分合理性与数据测量准确性,并加强与结构设计人员互相沟通,详细说明差异较大参数,确保设计人员能够熟悉与掌握地质情况。
(4)重视勘查复核,整理和优化勘查成果,进行勘察的工作人员需要细致核对土层层位情况,勘查现场是否含有防空洞以及暗涌等可能造成不良地质影响等因素,为保证地基质量满足施工标准,还应采取有效措施检测地基质量,除此以外地勘人员需要定期复查已经竣工的建筑项目,特别要记录在施工中与地质勘查报告有出入的方面,并需要仔细分析,从而能够总结经验保证建筑工程地勘质量。
4.结束语
综上所述,在高层建筑项目施工过程中,地勘工作是最基本同时也是最重要的环节之一,因此只有做好建筑工程地勘工作,才能确保地勘质量且无遗漏,同时还要确保基础处理与结构方案的科学性与合理性,最终确保建筑在施工以及后续运行中主体结构安全。
沪宁高速公路扩建工程沉降观测分析
通过对沪宁高速公路扩建工程施工期、缺陷责任期及运营期的长期沉降观测并对结果进行分析,总结新老路基沉降变形的规律,能够确保新老路基在运营期间的'稳定性,也能为今后高速公路改扩建以及软基处理方案的设计积累经验,提供依据.
作 者:黄侃 袁立群 郭涛 作者单位:黄侃(江苏省交通科学研究院股份有限公司,江苏,南京,211112)袁立群(鲁东大学岩土工程重点实验室,山东,烟台,264025)
郭涛(江苏宁沪高速公路股份有限公司,江苏,南京,210049)
刊 名:交通标准化 英文刊名:TRANSPORT STANDARDIZATION 年,卷(期): “”(7) 分类号:U412.366 关键词:高速公路 扩建 沉降观测高层建筑具有楼层高、施工复杂、工期长等特征,因此,在高层建筑的施工中,必须确保施工技术的熟练和合理性,尤其是在进行高空的交叉作业和繁杂工序的过程中,高层建筑的施工人员还要拥有较强的专业知识和操作技能。另外,施工单位进行施工时,必须保证所购置材料的质量和数量,以及施工质量和安全等提出更高的要求,从而确保工程的质量。本文主要根据作者自身多年的从业经验,对高层建筑施工的特点和施工技术进行了全面的分析,为我国今后的高层建筑施工技术的发展提供良好的借鉴。
1高层建筑施工的特点
1.1高
1.1.1高空作业多且危险系数较高
高层建筑具备建筑层数较高的特点,因此其高空作业较多,导致施工中的危险系数也会增加。因此,施工前需做好必要的安全防护措施;施工中还要确保施工人员的生命安全,并防止由施工器具、材料及其他的物体跌落而造成的危害。
1.1.2施工质量和技术的要求高
高层建筑因自身的特殊性,其施工质量的要求很高,施工作业的难度也高。现阶段的高层建筑主要是钢筋混凝土结构,所以现场施工会受到高空环境、技术等因素的影响,故需要较高的施工技术为依托。
1.2基础埋置深
高层建筑要求其整体具备稳定性,地基埋置的深度的要求就较高,因此,高层建筑的基础埋置必须深,不能低于地面之下5m。在超高层建筑施工中,基础埋置深度极可能超过20m[1]。
1.3工期长
高层建筑施工还具备工期长的特点,这是由于高层建筑的施工难度高、工程量大等因素导致的。但是施工单位可采取科学合理的方法缩短工期,如简化结构及装饰;选择适合的模板等。
2.1混凝土控制技术
2.1.1混凝土的配比技术
高层建筑实施混凝土施工之前,需根据实际进行混泥土配比实验,并采取一定的保护措施,严格监管及控制混凝土质量和数量,对强度不同的混凝土采取强度配置试验。获得混泥土的实验结果之后,可控制高层建筑施工的混凝土比例,让混凝土配比符合高层建筑中规定的施工标准。
2.1.2混凝土养护技术
高层建筑中的混凝土运输大多数是采取高压力泵开展的,从而达到提高混凝土自身的施工性能和减少施工的时间的双重目的。而实际施工中,会出现混凝土的强度不足这一问题,造成此种问题根本的原因是养护工作不到位或时间不足。因此,在大体积的混凝土养护工作中,需有专门的人员监控和记录混凝土的养护情况、养护时间等,并采取保护控温等措施来预防恶劣天气。
2.1.3混凝土的强度评定
根据混凝土的强度检验评定类相关的标准,需对混凝土的强度进行检验评定。从而使混凝土的管理有一定的规范性,了解混凝土的强度。对于制作的试块需随机抽取浇筑地点处的混凝土,从而保证测定数据的真实性。
2.2裂缝控制技术
2.2.1设计措施
(1)“放”:需设置出永久性的.伸缩缝;外墙面的位置需适当地留置分隔缝等。
(2)“抗”:避免由于结构断面的突变导致的应力集中,加强对构造钢筋类的配置;在混凝土的小型空心砌块的等轻质墙体处,增设间距低于3m构造柱;加强预留门窗洞口,可用钢筋混凝土框进行;2种不同基体的交接处,可直接用钢丝网来处理;合理设置屋面的保温层和隔气层等。
2.2.2施工措施
在裂缝控制的施工中,可将“放”和“抗’两种措施相结合,同时对新浇的混凝土进行早期养护也比较重要。在早起混凝土中减少收缩的措施就是控制构件湿润的养护,减少表面水分的蒸发,从而避免在出现较大的收缩时,导致的开裂。大体积的混凝土需控制其温升情况,延缓其降温的速率,减少其收缩,提高其极限的拉伸值,具体可选择中低水化热类型的水泥;掺加有减水剂粉的煤灰;控制混凝土出机的和浇筑的温度;埋设桶水排热和散热孔等。还可在养护中监测表面、中间和底部等处的温度,并将混凝土浇筑之后,内部的最高温度和气温温差均控制在低于25℃,避免由于温差过大产生的混凝土裂缝[3]。
2.3钢结构控制技术
(1)在钢结构施工的过程中,需按照高层建筑的设计特点,采取适合的施工措施及手段。对于钢结构施工中的吊装、焊接和安装等技术都要进行严格的监控。高层建筑会用全钢结构进行建筑外框框架的建造,并通过核心墙、斜撑、钢梁连接等确保高层建筑的稳定,之后通过钢板铺设、混凝土浇筑等工作,对高层建筑进行加固;(2)钢结构焊接技术:高层建筑中的钢结构焊接技术要求较高,而较好的焊接技术可巩固建筑的建设质量,目前建筑钢的结构大部分均采取二氧化碳的气体保护焊,具体有斜立焊和立焊等方法;(3)高层建筑的核心墙内用钢结构柱为支撑的力量,一旦高层建筑的整体高度到达一定的比例时,建筑钢结构柱的数量就需超过24根。
2.4地基与测量技术
(1)由于各地区的地质环境不同,因此,对于高层建筑建设就会存在差异性。如高层建筑的地基土质比较复杂,持力层较深、地下室埋置的深度不深时,一般可用桩基础对施工建筑进行稳定。选择桩时,在地下水位较高处,可使用预制的桩。最理想的是采取现浇桩,这是因为其具备造价低、适应性强和噪音小等优势;(2)高层建筑的工程施工前,需对施工测量方案进行制定和实施,并准备好测量仪器,在高层建筑的施工中建立科学的控制网。另外,还要按照各地方的实际情况,采取比较科学的施工方法,从而确保施工测量中的正确性[4]。
3结语
随着我国经济建设的飞速发展,而土地资源也日益紧缺,高层建筑的出现和不断发展,已经成为新趋势。而施工技术的不断发展和新技术、新设备等的不断涌现,也为高层建筑的进一步发展提供有利的条件。
因此,建筑施工单位不但要做好高层建筑的技术研究,在全面掌握高层建筑的施工特点的同时,还要更新施工技术,从而为高层建筑整体的施工质量提供坚实的保障。
参考文献
[1]吕大海,祝立锋,陈伟.对高层建筑施工技术的探讨[J].建筑·建材·装饰,(11):72-73.
[2]刘凡.浅析高层建筑施工技术[J].价值工程,2013(23):108.
[3]孙德华.如何加强高层建筑施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2013(23):145.
[4]曹艳彬.高层建筑施工技术综述[J].城市建设理论研究(电子版),2013(23):103.
高层建筑地基不均匀沉降原因分析及对策的建筑工程论文
关键词:高层建筑;地基;不均匀沉降
随着我国经济的不断发展,我国的城市化进程不断加快,一栋栋高楼大厦在城市甚至乡村拔地而起。高层及超高层建筑物越来越多,不仅提高了人们的生活质量,也改善了城市及乡村的整体形象。然而由于大多数建筑在使用过程中会产生均匀或不均匀沉降,其中均匀沉降一般不会对建筑物带来很大的危害,而不均匀沉降问题一旦处理不好,会造成巨大的损失,特别是软土地基。建筑地基的不均匀沉降,严重影响着建筑工程的整体质量,出现楼房开裂甚至倒塌的事故,带来极大的经济损失,严重威胁人民群众的生命安全,甚至影响社会的稳定,已引起广大工程技术人员的足够重视。因此,为减少建筑物的不均匀沉降,应就高层建筑的沉降原因深入研究防治措施,从而达到有效预防、控制不均匀沉降的产生,最终消除事故根源的目的。
1.地基不均匀沉降的危害
一般天然地基土都具有一定的压缩性,因此在自重应力和附加应力的作用下,地基将产生一定的.沉降。在一般情况下,房屋的均匀沉降对建筑物产生的影响相对较小,但对于地基软弱,土层厚度变化大,土层在水平方向软硬不一、建筑物荷载相差较大或基础类型、尺寸的差异等因素,很容易使高层建筑中的均匀沉降问题往往会演化成不均匀沉降的问题,造成建筑物倾斜,引起上部结构产生附加应力或上部结构附加应力增加,当不均匀沉降超过建筑物承受的限度时,即造成墙体或楼面开裂等事故,甚至使整个结构严重倾斜,影响建筑使用,影响人们的财产和生命安全,影响人们生活的正常秩序。因此,需要在及高层建筑的建设中采取有效的合理的措施来解决建筑地基不均匀沉降的问题,减少高层建筑建设中的质量问题。
2.地基不均匀沉降的原因分析
2.1地质勘察方面
工程地质勘察报告反映土层性质、地下水和土工试验情况,对地基作出评价,对设计和施工提出某些建议。有些工程不进行地质勘察就盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不正确、孔深不到位或所取土样等级较差不具代表性;有的勘察报告抄袭相邻建筑物的资料搞不清地层情况等工程地质勘察报告的准确性差、真实性不高会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生不均匀沉降,甚至发生结构破坏。
2.2设计方面
在进行设计时,为发现建筑物层高高差或者荷载明显不同、建筑物单体过长等情形,这些最终都是会导致地基不均匀沉降的原因。此外,设计人员没有按照规范要求在适当的位置来设定沉降缝、在进行设计计算时计算粗糙不严密,基础刚度或整体刚度不足,也是最终导致地基沉降不均匀的一大主因。
2.3施工方面
墙体砌筑时砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、通缝多、拉结筋不按规定设置;没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围堆放大量的建筑材料或土方增大了地基的附加应力,也会引起建筑物建成后产生不均匀沉降。
建筑地基产生不均匀没降的因素有很多,建筑地基的不均匀沉降对建筑物产生难以修复的破坏,只要能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就能有效地预防和避免建筑产生不均匀沉降。
3.控制地基不均匀沉降的措施
3.1保证勘察报告的真实性和可靠性
地基勘察报告是建筑设计人员在设计过程中的重要依据,需要勘察人员具有较强的责任感,能够严格按照相关规程来进行勘察工作,根据勘察的具体数据来进行填写勘察报告,确保勘察报告的真实性可靠性。
3.2采取多种建筑设计措施控制地基沉降
如何防止或减轻不均匀沉降对建筑物造成的损害,是建筑设计中必须认真考虑的问题之一。如果从地基基础的角度上来解决这个问题,一般可以采用刚度比较大、整体性较好的柱下条形基础、筏型基础和箱型基础等浅基础;或是桩基础等深基础;或是采用其他的地基处理的方法将软弱土层进行置换或加固。这几种方法都是非常有效的措施,只是费用相对较高。通常采取的建筑措施主要有设置沉降缝、控制相邻建筑物基础的间距、调整建筑物的局部标高、建筑物体型力求简单以及控制建筑物长高比及合理布置纵横墙,通过选用轻型材料与利用轻型结构来减轻建筑物自重可减小对基底压力,控制建筑物自重不致过大。
3.3加强施工管理
从施工入手,切实提高施工质量。在施工前,有条件时可先堆载预压。砖的品种强度必须符合设计要求,一般采用上下顺砖错缝的砌筑法,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中。不准任意留直槎甚至阴槎,要加强对操作工人的教育,不宜超过标准砖五皮,转角及抗震设防地区临时间断处不得留直槎。
3.4加强建筑物的沉降观测
施工过程中,施工单位必须按设计要求及规范标准埋设专用水准点和沉降观测点。主体结构施工阶段,每结构层沉降观测不少于一次;主体结构封顶后,沉降观测2个月不少于一次。必须进行检查复测,并将资料列入工程质量评估内。对于比较重要的建筑物和建在软弱地基上的建筑物应进行沉降观测,民用建筑每建完一层应观测一次;建筑物竣工后,第一年观测不少于3~6次,以后每年1次,直至下沉稳定为止。
4.结语
建筑物地基不均匀沉降,会给建筑带来很大的问题,不仅不能有效保证建筑物的质量,还使得人们的人身安全得不到保障。地基产生不均匀沉降易给建筑物带来危害,其产生不均匀沉降的原因也是多方面的,但是若能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地预防地基不均匀沉降的产生,从而加强地基承载力,提高工程质量,保证建筑物安全。
浅析建筑物沉降观测技术的重点与难点
随着经济社会的日益发展,高层及超高层建筑物越来越多;而地质状况的不稳定,又给高层建筑的'安全问题带来了巨大的考验,建筑物的沉降观测技术愈显重要.本文通过分析沉降观测技术的制约因素,提出了相应的技术改进和提升的措施,以期为建筑的设计、施工、使用安全积累沉降观测方面的经验.
作 者:樊冠嵩 作者单位:浙江省玉环县城建测量队,317600 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期): “”(26) 分类号: 关键词:沉降观测 技术 重点 难点郑西客站专线过渡段沉降观测技术
介绍了郑西铁路客运专线无碴轨道线下过渡段沉降观测方法,针对不同的过渡段采用不同的观测方法,通过现场试验及数据分析,总结出一套客运专线无碴轨道线下基础工程沉降观测技术,以进一步推广就用.
作 者:冯双 赵菊梅 FENG Shuang ZHAO Ju-mei 作者单位:冯双,FENG Shuang(大连市政设计研究院有限责任公司,辽宁大连,116011)赵菊梅,ZHAO Ju-mei(西南交通大学峨眉分校,四川峨眉,614202)
刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2009 35(26) 分类号:U213.1 关键词:客运专线 过渡段 沉降观测 剖面沉降管★ 数据分析年终总结