1、高层建筑变形观测技术分析 陈宇清 湖北省丹江口市土地勘测规划队 摘 要： 文章通过对建筑物变形监测意义、变形监测特点, 以及监测步骤进行分析, 并以典型的高层建筑施工过程中基坑变形监测为背景, 对建筑物变形观测技术进行探究, 以期提高建筑物变形观测技术的发展, 提高建筑物施工和使用过程中的安全性。关键词： 高层建筑; 变形观测; 测量; 1 建筑物变形观测意义在建筑物施工和使用中, 由于荷载的变化, 地质条件和土壤性质复杂, 受到地下水位的影响, 建筑物会发生垂直、水平的位移, 甚至出现挠曲、倾斜、裂缝等现象, 也就是常见的变形。使用测量仪器对就建筑物变形进行定期检测, 对建筑物变形发展情况进
2、行分析, 是常用的建筑物变形检测技术。建筑物破坏性变形会对结构等产生较大影响, 变形观测已经得到了现代工程建设者的重视。国家为了提高工程建设质量, 对建筑变形检测进行了相关规定, 建筑变形测量规范实施以来, 国内大中城市已经对工程变形监测进行强制性检测, 检测合格之后才予验收。工程建筑变形监测数据作为工程建设的重要档案资料, 需要进行存档。2 变形观测的特点2.1 观测精度高建筑物变形关系到建筑物的安全, 需要对影响变形的因素进行系统分析, 研究建筑物测变形变化规律, 就需要精确地观测数据。工程项目变形允许值主要受到观测目的的影响。测量进度不超过允许变形值得 1/10 到 1/20 可以保证建
3、筑物的安全。2.2 重复观测量大建筑物的变形量随时间的延长不断变化, 时间效应比较明显。通常根据建筑物同一点的坐标差和高程差来计算变形, 并按照规定定期对变形进行观测。根据建筑物变形观测的目的、变形决定变形观测的频度。观测的频度要反映出变形变化的过程, 也要精确记录不同时刻建筑的变形量。2.3 数据处理严密一般来说建筑物的变形量比较小, 通常与观测精度是同一数量级;需要进行重复观测来保障数据的精确度。通过对大量变形观测数值中寻找到变形信息, 并使用严密的数据处理方法进行处理。对数据的处理主要体现在对变形的分析和变形预测两个方面。3 高层建筑变形测量高层建筑工程建设涉及主体多, 建设周期长, 耗
4、用资金多, 建设中需要多部门通力合作。在高层建筑施工过程中, 更应该加强对变形的观测, 防止施工过程中不均匀变形的发生。为了保证高层工程建设的顺利进行, 需要对质量、安全、合同、进度、环境等方面进行进行严格管理, 保证工程质量, 实现项目预期的效益, 加强项目管理。高层建筑是指建筑高度大于 27m 的住宅建筑和建筑高度高度大于 27m 的非单层厂房公共建筑。为了节约土地, 建筑的地下空间得到很大程度的开发利用。高层建筑具有工程量大, 施工布局难度大;基础开挖深度大, 支护费用高;高空作业多, 施工风险大;交叉作业多, 施工工期长, 变形量大等特点。高层建筑深基坑施工危险性大, 需要编制专项施工
5、方案, 施工方案要经过专家论证。在高层建筑深基坑开挖过程中, 要做好深基坑安全监测, 保证施工安全, 减少对生命财产的威胁。基坑在施工过程中受到土体地侧压力, 同时还承受着上部荷载, 施工现场的环境不确定性比较大, 容易发生基坑安全事故, 要对施工区域周围建筑进行严格监控, 及时发现可能出现的异常, 降低工程施工风险。4 变形观测实例4.1 基坑工程概况经过地质勘察, 该工程地质情况属于上部由第四纪杂填土、第四纪更新世粉质粘土、圆砾砾沙互层组成, 下部由古近纪紫红色泥质砂岩组成。根据现场勘察结果来看, 现场地质情况比较差。要进行开挖的深基坑为长方形, 长 140m, 宽110m, 基坑深 8m
6、, 东侧有一栋高楼, 北侧为江水, 东西南靠近马路。要开挖基坑附近无重要管线, 根据计划本基坑采用放坡钢丝网喷锚护面, 在坡后有 1m 承台, 在 48m 部分使用钻孔灌注桩进行支护, 在必要地方采取钢丝网加喷锚水泥墙进行止水。4.2 基坑安全监测过程及分析(1) 基准点和工作基点的布设及监测。本工程基准点采取现场浇筑方式, 使用强制归心观测墩。为了方便进行检测测量, 在工地范围内埋设了 2 个工作基点进行架设仪器设备, 基准点埋设符合相关要求, 并可以和基准点通视。(2) 围护墙顶水平位移监测。 (1) 监测点布设及监测。根据现场检测结果, 距基坑边角 L/4 处, 围护结构对坑壁有一定约束
7、力, 水平位移逐渐增长, 在 L/4到 3L/4 范围内, 由于支护结构的约束作用减弱, 位移增长速度较快, 在 3L/4到 L 处, 位移增长比较慢, 在增长到一定程度后趋于稳定。对该基坑每间隔10m 左右进行布点, 共计布点 35 处; (2) 监测过程及数据处理。在基坑开挖时开始对围护顶的水平位移和垂直位移进行测量, 基坑面积比较大, 在进行开挖时分两次进行开挖。按照技术规范, 设置了检测频率, 在进行开挖过程中每 3天监测一次, 在完成底板浇筑之后每周监测一次。由于进行基坑开挖时分为不同区, 两次开挖达到标高的时间不相同, 因此基坑支护水平位移也存在一定的时间差。对现场施工分为 3 个
8、阶段进行。(3) 围护墙顶和周边道路竖向位移监测。 (1) 监测点布设及监测。在进行监测点布设时, 基坑围护墙顶的垂直监测点直接使用水平监测点;对道路监测点直接使用钢钉插入裂缝。根据二等水准测量的技术标准使用徕卡水准仪 DNA03 进行监测, 在观测时所使用的人员和以期相同, 避免了人为误差和仪器误差的影响; (2) 监测过程及数据处理。在测量中闭合误差都比较小, 在控制范围之内。检测结果显示, 该工程基坑降水没有造成大的沉降, 沉降基本在 13mm 之下, 有 2个观测点变形达到 13mm 以上, 最大变形量为 31mm。造成这一观测点变形量较大的原因是该观测点附近有一水源, 降水造成流水,
9、 对变形产生了较大影响;该点使用钢丝网加锚方式, 维护不够牢固, 造成了该观测点变形一直比较大。5 结束语观测时, 要对每一个细节严格要求, 减少不必要的扰动, 保证测量结果符合标准。高层建筑基坑的稳定性对工程建设至关重要, 直接影响到施工人员的生命财产安全。通过对高层建筑深基坑进行安全监测, 可以提高基坑施工的信息化水平, 提高基坑施工安全性。本项目中, 仅仅对围护墙顶、周边道路变形和水平位移进行监控, 在以后的检测项目中, 可以丰富检测项目, 为工程施工提供更多信息, 提高工程的安全可靠性。参考文献1冯志锋.超高层建筑钢板剪力墙施工技术研究J.工程技术研究, 2017, (7) :47-48. 2刘纪峰, 陈福星, 张会芝.双线暗挖隧道沿线建筑物墙体开裂分析J.河南科技大学学报 (自然科学版) , 2015, (3) :59-64+8.
