1、儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求
根據(jù)沉降觀測(cè)精度要求高的特點(diǎn),為能精確地反映出建(構(gòu))筑物在不斷加荷下的沉降情況,一般規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10—1/20,為此要求沉降觀測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級(jí)),水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準(zhǔn)尺。在不具備銦合金水準(zhǔn)尺的情況下,使用一般塔尺盡量使用第一段標(biāo)尺。
作業(yè)人員必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn),熟練掌握儀器的操作規(guī)程,熟悉測(cè)量理論,能針對(duì)不同工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的觀測(cè)方法及觀測(cè)程序,對(duì)實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題能分析原因并正確運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算,按時(shí)、快速、精確地完成每次觀測(cè)任務(wù)。
2、觀測(cè)時(shí)間的要求
建(構(gòu))筑物的沉降觀測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件,特別是首次觀測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行,其他各階段的復(fù)測(cè),根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時(shí)進(jìn)行,不得漏測(cè)或補(bǔ)測(cè)。只有這樣,才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時(shí)間間隔稱為一個(gè)觀測(cè)周期,一般高層建筑物的沉降觀測(cè)按一定的時(shí)間段為一觀測(cè)周期(如:30天/次)或按建筑物的加荷情況每升高一層(或數(shù)層)為一觀測(cè)周期,無論采取何種方式都必須按施測(cè)方案中規(guī)定的觀測(cè)周期準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。
3、觀測(cè)點(diǎn)的要求
為了能夠反映出建(構(gòu))筑物的準(zhǔn)確沉降情況,沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測(cè)的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)縱橫向要對(duì)稱,且相鄰點(diǎn)之間間距以15-30米為宜,均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下,建筑物設(shè)計(jì)圖紙上有專門的沉降觀測(cè)點(diǎn)布置圖。此外,埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)要符合各施工階段的觀測(cè)要求,特別要考慮到裝修裝飾階段,是否會(huì)因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測(cè)點(diǎn),不能連續(xù)觀測(cè)而失去觀測(cè)意義。
4、沉降觀測(cè)自始至終要遵循“五定”原則
“五定”即沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測(cè)物的沉降觀測(cè)點(diǎn),點(diǎn)位要穩(wěn)定;所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定;觀測(cè)人員要穩(wěn)定;觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致;觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測(cè)誤差的不定性,使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性,保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次觀測(cè)的結(jié)果可比性更一致,使所觀測(cè)的沉降量更真實(shí)。
5、施測(cè)要求
儀器、設(shè)備的操作方法與觀測(cè)程序要熟悉、正確。在首次觀測(cè)前要對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正,必要時(shí)經(jīng)計(jì)量單位予以鑒定。連續(xù)使用3-6個(gè)月后重新對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行檢校。
在觀測(cè)過程中,操作人員要相互配合,工作協(xié)調(diào)一致,認(rèn)真仔細(xì),做到步步有校核。
6、沉降觀測(cè)精度的要求
根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降觀測(cè)精度的等級(jí)。在無特殊要求情況下,一般高層建(構(gòu))筑物采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)方法就能滿足沉降觀測(cè)的要求。
7、沉降觀測(cè)成果整理及計(jì)算要求
原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠,記錄計(jì)算要符合施工測(cè)量規(guī)范的要求,按照依據(jù)正確、嚴(yán)謹(jǐn)有序、步步校核、結(jié)果有效的原則進(jìn)行成果整理及計(jì)算。
二、具體施測(cè)程序及步驟
1、建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)
根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量施測(cè)方案,由建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)(或城市精密導(dǎo)線點(diǎn))根據(jù)工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。要求:(1)一般高層建筑物周圍要布置3個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn),其間距不大于100米;(2)在場(chǎng)區(qū)內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到2個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),并且場(chǎng)區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形,以便閉合檢校;(3)各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在建筑物開挖、地面沉降和震動(dòng)區(qū)范圍之外,水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求(大于1.5米),根據(jù)工程特點(diǎn),建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng),與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。
2、建立固定的觀測(cè)路線
由場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng),依據(jù)沉降觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降觀測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖,確定沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線,并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁,保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。
3、沉降觀測(cè)
根據(jù)編制的工程施測(cè)方案及確定的觀測(cè)周期,首次觀測(cè)應(yīng)在觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。一般高層建筑物有一或數(shù)層地下結(jié)構(gòu),首次觀測(cè)應(yīng)自基礎(chǔ)開始,在基礎(chǔ)的縱橫軸線上(基礎(chǔ)局邊)按設(shè)計(jì)好的位置埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(臨時(shí)的),待臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固好,進(jìn)行首次觀測(cè)。
首次觀測(cè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次觀測(cè)用以比較的基礎(chǔ),其精度要求非常高,施測(cè)時(shí)一般用N2或N3級(jí)精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測(cè)兩次后決定。
隨著結(jié)構(gòu)每升高一層,臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測(cè)直到十0.00,再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測(cè)點(diǎn)(為便于觀測(cè)可將永久觀測(cè)點(diǎn)設(shè)于十500mm)。然后每施工一層就復(fù)測(cè)一次,直至竣工。
4、將各次觀測(cè)記錄整理檢查無誤后,進(jìn)行平差計(jì)算,求出各次每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的高程值,從而確定出沉降量。
5、統(tǒng)計(jì)表匯總
(1)根據(jù)各觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量,列統(tǒng)計(jì)表,進(jìn)行匯總。
(2)繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線。首先建立下沉曲線坐標(biāo),橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo),縱坐標(biāo)上半部為荷載值,下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。
將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫于坐標(biāo)中,并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中,連線,就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。
(3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖,可預(yù)測(cè)建筑物的沉降趨勢(shì),將建筑物的沉降情況及時(shí)反饋有關(guān)主管部門,正確地指導(dǎo)施工。特別在沉陷性較大的地基上對(duì)重要建筑物的不均勻沉降的觀測(cè)顯得更為重要。
對(duì)沉降觀測(cè)的成果分析,還可找出同一地區(qū)類似結(jié)構(gòu)形式建筑物影響其沉降的主要因素,指導(dǎo)施工單位編好施工組織設(shè)計(jì)正確指導(dǎo)施工,同樣也為勘察設(shè)計(jì)單位提供寶貴的一手資料,設(shè)計(jì)出更完善的施工圖紙。
6.觀測(cè)中的注意事項(xiàng):嚴(yán)格按測(cè)量規(guī)范的要求施測(cè);前后視觀測(cè)最好用同一水平尺;各次觀測(cè)必須按照固定的觀測(cè)路線進(jìn)行;觀測(cè)時(shí)要避免陽光直射,且各觀測(cè)環(huán)境基本一致;成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù);隨時(shí)觀測(cè),隨時(shí)檢核計(jì)算,觀測(cè)時(shí)要一氣呵成;在雨季前后要聯(lián)測(cè),檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng);將各次所觀測(cè)沉降情況及時(shí)反饋有關(guān)部門,當(dāng)建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過1mm時(shí)應(yīng)停止施工,會(huì)同有關(guān)部門采取應(yīng)急措施。
沉降觀測(cè)的具體做法:
1、儀器:水準(zhǔn)尺應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度鋁合金水準(zhǔn)尺。在不具備鋁合金水準(zhǔn)尺的情況下,使用一般塔尺時(shí)應(yīng)盡量使用第一段標(biāo)尺。水準(zhǔn)儀的精度不低于DS3級(jí)別。
2、觀測(cè)時(shí)間:相鄰的兩次時(shí)間間隔稱為一個(gè)觀測(cè)周期,都必須按施測(cè)方案中規(guī)定的觀測(cè)周期準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。
3、觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置:沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映建(構(gòu))物沉降特征且便于觀測(cè)的位置。相鄰點(diǎn)之間間距以15-30 m為宜,均勻地分布在建筑物的周圍(埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)要符合各施工階段的觀測(cè)要求,特別要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測(cè)點(diǎn))。
4、沉降觀測(cè)的五定:所謂“五定”,即通常所說的沉降觀測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和被觀測(cè)物上的沉降觀測(cè)點(diǎn),點(diǎn)位要穩(wěn)定;所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定;觀測(cè)人員要穩(wěn)定;觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本上要一致;觀測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。
5、在觀測(cè)過程中,做到步步有校核。
①前后視距≤30 m,前后視距差≤1.0m,
②沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于后視點(diǎn)的高差容差應(yīng)≤1.0mm,
6、建立固定的觀測(cè)路線:在控制點(diǎn)與沉降觀測(cè)點(diǎn)之間建立固定的觀測(cè)路線,并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處做好標(biāo)記樁,保證各次觀測(cè)均沿統(tǒng)一路線。
7、埋入墻體的觀測(cè)點(diǎn),材料應(yīng)采用直徑不小于12毫米的元鋼,一般埋人深度不小于12厘米,鋼筋外端要有90°彎鉤彎上,并稍離墻體,以便于置尺測(cè)量。
8、框架結(jié)構(gòu)的建筑物每二層觀測(cè)一次,竣工后再觀測(cè)一次。
9、水準(zhǔn)點(diǎn)是對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)沉降的基準(zhǔn)點(diǎn),一定要選定相對(duì)固定的穩(wěn)定的其他建筑物等適當(dāng)部位,一般不少于2個(gè)。
10、每次觀察均需采用環(huán)形閉合方法,當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行檢查。同一觀測(cè)點(diǎn)的兩次觀測(cè)之差不得大于1毫米。
11、完成沉降觀測(cè)工作,要先繪制好沉降觀測(cè)示意圖并對(duì)每次沉降觀測(cè)認(rèn)真做好記錄。
(1)沉降觀測(cè)示意圖應(yīng)畫出建筑物的底層平面示意圖,注明觀測(cè)點(diǎn)的位置和編號(hào),注明水準(zhǔn)基點(diǎn)的位置、編號(hào)和標(biāo)高及水準(zhǔn)點(diǎn)與建筑物的距離。并在圖上注明觀測(cè)點(diǎn)所用材料、埋入墻體深度、離開墻體的距離。
(2)沉降觀測(cè)的記錄應(yīng)采用建設(shè)部制定的統(tǒng)一表格。觀測(cè)的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過嚴(yán)格核對(duì)無誤,方可記錄,不得任意更改。當(dāng)各觀測(cè)點(diǎn)第一次觀測(cè)時(shí),標(biāo)高相同時(shí)要如實(shí)填寫,其沉降量為零。以后每次的沉降量為本次標(biāo)高與前次標(biāo)高之差,累計(jì)沉降量則為各觀測(cè)點(diǎn)本次標(biāo)高與第一次標(biāo)高之差。
12、沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置:如建筑物四角,沉降縫兩側(cè),荷載有變化的部位,
13、如中途停工時(shí)間較長(zhǎng),應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。
筑物封頂或竣工后,一般每月觀測(cè)一次,如果沉降速度減緩,可改為2~3個(gè)月觀測(cè)一次,直至沉降穩(wěn)定為止。
14、觀測(cè)方法 觀測(cè)時(shí)先后視水準(zhǔn)基點(diǎn),接著依次前視各沉降觀測(cè)點(diǎn),最后再次后視該水準(zhǔn)基點(diǎn),兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過±1mm。另外,沉降觀測(cè)的水準(zhǔn)路線(從一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)到另一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn))應(yīng)為閉合水準(zhǔn)路線。
15、精度要求 沉降觀測(cè)的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。
1)多層建筑物的沉降觀測(cè),可采用DS3水準(zhǔn)儀,用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行,其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過 ±2.0 ×n 的開方mm(n測(cè)站數(shù))。
2)高層建筑物的沉降觀測(cè),則應(yīng)采用DS1精密水準(zhǔn)儀,用二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行,其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過 ±1.0×n 的開方mm(n為測(cè)站數(shù))。
16、工作要求 沉降觀測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期、連續(xù)的工作,為了保證觀測(cè)成果的正確性,應(yīng)盡可能做到四定,即固定觀測(cè)人員,使用固定的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺,使用固定的水準(zhǔn)基點(diǎn),按固定的實(shí)測(cè)路線和測(cè)站進(jìn)行。
17、沉降觀測(cè)的成果整理
(1)整理原始記錄 每次觀測(cè)結(jié)束后,應(yīng)檢查記錄的數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確,精度是否合格,然后,調(diào)整高差閉合差,推算出各沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程,并填入“沉降觀測(cè)表”中。
(2)計(jì)算沉降量 計(jì)算內(nèi)容和方法如下:
1)計(jì)算各沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量:
沉降觀測(cè)點(diǎn)的本次沉降量=本次觀測(cè)所得的高程-上次觀測(cè)所得的高程
2)計(jì)算累積沉降量:
累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量
將計(jì)算出的沉降觀測(cè)點(diǎn)本次沉降量、累積沉降量和觀測(cè)日期、荷載情況等記入“沉降觀測(cè)表”中。
18、繪制沉降曲線 為沉降曲線圖,沉降曲線分為兩部分,即時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線和時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。
1)繪制時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線 首先,以沉降量s為縱軸,以時(shí)間t為橫軸,組成直角坐標(biāo)系。然后,以每次累積沉降量為縱坐標(biāo),以每次觀測(cè)日期為橫坐標(biāo),標(biāo)出沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。最后,用曲線將標(biāo)出的各點(diǎn)連接起來,并在曲線的一端注明沉降觀測(cè)點(diǎn)號(hào)碼,這樣就繪制出了時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線。
2)繪制時(shí)間與荷載關(guān)系曲線 首先,以荷載為縱軸,以時(shí)間為橫軸,組成直角坐標(biāo)系。再根據(jù)每次觀測(cè)時(shí)間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點(diǎn),將各點(diǎn)連接起來,即可繪制出時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。