高层建筑物的沉降观测

文章编号:100926825(2007)1020363202

高层建筑物的沉降观测

收稿日期:2006211203

作者简介:崔旭升(19762),男,中国矿业大学硕士研究生,讲师,淮海工学院空间信息科学系,江苏连云港　222001

赵玉玲(19762),女,中国矿业大学硕士研究生,讲师,河北工程学院,河北邯郸　056000

崔旭升　赵玉玲

摘　要:对高层建筑物沉降观测的必要性、沉降观测等级及精度确定、水准基点和沉降观测点布设、沉降观测方法、沉降观测周期和频率等方面进行了讨论,介绍了沉降观测成果的处理、安全性分析及变形预报的方法。关键词:高层建筑物,沉降观测,观测点,变形预报中图分类号:TU198.6文献标识码:A

　　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,及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因而造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。

由于建筑物的沉降是一个微量,只有积累到一定程度的时候才会被肉眼所觉察,如果产生的不均匀沉降达到一定程度而没有及时处理,就会造成重大的事故。为防微杜渐,必须对建筑物尤其是高层建筑物进行定期的沉降观测。

1　沉降观测等级及精度确定

变形测量的精度应遵循国际测量工作者协会(FA G )于1981

年16届大会上提出的方法,即:为实用目的(确保建筑物安全),观测值中误差不应超过变形允许值的1/20～1/10;为科研目的,应分别为1/100～1/20。中国建筑变形测量的精度要求见参考文

献[2]。不同类型的工程建筑物,变形观测的精度要求差别较大。对于同类工程建筑物,根据其结构、形状不同,要求的精度也有所

不同,即使同一建筑物,不同部位的精度要求也会有差异。普通

的高层民用建筑,通常要求观测工作能反映出2mm 的沉降量,因

此观测点高程的精度应在±1mm 以内。中国对高层建筑物整体

倾斜α的允许值为0.002～0.003;多层倾斜α的允许值为0.003[1]。倾斜:α=ΔD/H 。允许差异沉降量:ΔS =ΔD/H ・L 。

其中,α为建筑物整体倾斜;ΔD 为建筑物倾斜值,m ;ΔS 为基础两端点的沉降差即差异沉降量,m ;L 为基础两端点的水平距离,m ;H 为建筑物的高度,m 。

故:ΔS =α・L 。

只要算出允许差异沉降量,根据实际观测中误差应为允许值ΔS 的1/20～1/10的原则,便可估算出差异沉降量的观测中误差,可以确定出任一观测点的高程中误差,从而确定出本工程的沉降观测精度。一般来讲,多层建筑物沉降观测应取三级变形测量精度,采用三等水准的技术要求进行;高层建筑物沉降观测应选取二级变形测量精度,采用二等水准的技术要求进行;对于超高层建筑物,则要选取一级变形测量精度。

2　水准基点及沉降观测点的布设2.1　水准基点的布设

水准基点一般埋设在变形范围以外便于长期保存的稳定位置,即埋设在基岩上或原状土层中,冰冻地区的水准点还必须埋设在冻土深度线以下0.5m 。工作基点可埋设在变形建筑物附近

便于引测的地方,也可利用便于联测的观测点。每一测区的水准基点连同工作基点不得少于3个。建筑区内点位与邻近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的两倍,标石埋深应大于邻近建筑物基础的深度。各类水准点应避开交通干道、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他能使标石、标志易遭腐蚀破坏的地点。基准点的标志一般根据实际情况采用深埋标志或浅埋标志,浅埋标志一般为混凝土标石、岩层标志、墙上标志等。深埋标志包括深埋双金属管水准基点标石、深埋钢管水准基点标石等。

2.2　沉降观测点的布置

观测点是直接反映沉降数据的基准点,因此确定沉降观测点的位置很重要,一般应选在变形体的关键部位和变形最大的位置。沉降观测点的数目和位置与建筑物的大小、荷载、基础类型和地质条件有关,应能够全面地反映建(构)筑物的沉降情况。

3　

沉降观测方法沉降观测就是用仪器定期地测出观测点的高程,根据各观测点的高程变化情况计算出沉降量。测定高程目前常用的方法是常规地面测量方法,即精密水准测量。目前,一等水准测量的偶然误差约为0.5mm/km ～0.7mm/km ,系统误差约为0.06mm/km ,精度完全可以达到变形测量的要求。

4　沉降观测的周期及频率

沉降观测的时间和次数,应根据工程性质、工程进度、地基土

质情况及基础荷载增加情况决定。一般要注意以下规定:1)一般待观测点埋设稳定后,且建筑物主体开工前进行第一次观测。2)观测次数与时间视地基与加荷情况而定,一般每加高1层～2层观测一次。3)施工期间停工时间较长时,应在停工时和重新开工时各观测一次,停工期间每隔1个月～3个月观测一次。4)基础附近地面荷载突然增加,周围大量积水及暴风雨后,或周围大量挖方时,均应及时观测。5)工程竣工初期的观测频率应稍大些,开始可隔1个月～2个月或每季度观测一次,以每次沉降量在5mm ～10mm 以内为限度,否则要增加观测次数。竣工的第二年半年一次,第三年以后每年一次,直至稳定为止。6)观测过程中,如遇地震影响、连续大雨水浸等情况,要及时增加观测次数。当建筑物突发大量沉降、严重裂缝时,应立即连续观测。7)当沉降量100d 不超过1mm 时,可认为已进入稳定阶段。

5　沉降观测成果整理5.1　沉降观测资料的提供

・计算机技术与应用・

文章编号:100926825(2007)10203202

Visual Fortran 在磁测数据预处理中的应用

收稿日期:2006211214

作者简介:张　林(19782),男,长安大学地质工程与测绘工程学院硕士研究生,陕西西安　710054

李增涛(19782),男,长安大学地质工程与测绘工程学院硕士研究生,陕西西安　710054

张　林　李增涛

摘　要:应用Visual Fortran 语言,借助WINDOWS 的核心技术,开发了一套磁测数据预处理软件,指出依据Visual For 2

tran 可视化方法可快速简便地在WINDOWS 系统下开发出具有良好界面的应用软件,且可将其他机型或DOS 下的For 2tran 软件移植到WINDOWS 系统中。

关键词:Visual Fortran ,Windows 界面,可视化,模块中图分类号:TP311.5文献标识码:A

　　对地球物理数据处理多年以来,利用Fortran 语言编写了大

量的程序,但这些程序具有很大的局限性。特别是其用户界面交互性差,不便于用户使用,更不便于其商业化。

目前,有如下两种途径来解决这一问题:1)混合编程技术。2)使用Visual Fortran 语言编译开发具有Windows 界面软件。要编写一个具有Windows 界面特性的磁测数据预处理软件,必须涉及到窗口的建立、管理、关闭,人机交互界面(对话框)的建立、管理(信息处理)、关闭以及磁测数据的计算与管理等一系列方面,它们共同完成人机信息的交换、数据的传输等功能。

1　磁测数据预处理项目的建立

Visual FORTRAN 具有DOS 和WINDOWS 两种界面开发环

境,它的项目类型主要有:基于DOS 界面的Win32Console Appli 2cation 项目;基于Windows 界面的Standard Graphics Application or Quick Win Application 和Win32Application 项目。为实现人机交互的需要,也为了能完全访问Win32API 函数、实现和控制多窗

　　根据实际工程需要,要提供以下资料:1)沉降量成果表;2)各观测点、水准基点的位置图;3)沉降量、时间与荷载的关系曲线图;4)沉降观测报告。

5.2　资料处理

资料处理主要是分析原始实测资料的可靠性与消除实测值

的误差。每次观测后都要检查记录、计算是否正确,精度是否精确,误差分配是否合理,然后根据观测的高程计算相邻两次观测之间的沉降量,填入沉降观测成果表中,绘制出每一观测点的时间与沉降量、时间与荷载的关系曲线及沉降点布置图、沉降曲线图等。

5.3　安全性分析

其主要功能是对修正后的观测值找出变形规律,进而利用这一规律对建筑物的变形原因做出解释并发出变形预报,初步判断并对建筑物变形异常值发出警报,即对建筑物的安全做出判断。

5.4　变形趋势预报

确定建筑物沉降原因的方法有三种:统计分析法、确定函数法和二者的混合应用。统计方法主要是基于时序分析和灰色理论建立预测模型,即利用实测资料,将沉降值作为随机量或灰色量建立数学监控模型。确定函数法主要是结合建筑物及其地基的实际工作状态,用有限元法计算荷载作用下的变形场,然后与

实测值进行优化拟合,以求得调整参数,从而建立变形确定性模型。或者统计分析法和确定函数法结合使用。利用建筑物施工开始、竣工至沉降稳定阶段的观测数据,采取以上三种方法建立预测变形模型,为建设单位估算出建筑物沉降稳定以后的可能沉降值,作为以后建筑物运营期间安全监测的依据。

6　结语

沉降观测是一项很严肃的工作,其观测耗时长,精度要求高,又是一项艰巨而又细致的基础性工作。为了建筑物的施工安全,必须对建筑物沉降引起高度重视,做好这些高层建筑物的沉降观测工作,及时地指导施工,配合有关人员确保建筑物的运营安全,是测量人员义不容辞的责任。参考文献:

[1]G B 50026293,工程测量规范[S].[2]J G J/T 8297,建筑变形测量规程[S].

[3]陈永奇,吴子安,吴中如.变形监测分析与预报[M ].北京:测绘出版社,1998.[4]黄声享,尹　晖,蒋　征.变形监测数据处理[M ].武汉:武汉大学出版社,2003.

[5]朱建军,贺跃光,曾卓乔.变形监测的理论与方法[M ].长沙:中南大学出版社,2004.

T all building subsidence observes

CUI X u 2sheng 　ZHAO Yu 2ling

Abstract :This article discussed the tall building subsidence observation necessity ,the subsidence observation rank and the precision determines ,the standard basic point and the subsidence observation point establishes ,subsidence observation method ,subsidence observation c ycle and fre 2quency rate.Introduced subsidence observation achievement processing ,the secure analysis ,the distortion forecast method.K ey w ords :tall building ,subsidence observation ,observation point ,the distortion forecast