高層建筑物沉降監(jiān)測與分析

1、論文題目：高層建筑物沉降監(jiān)測與分析專 業(yè)：測繪工程本 科 生：王其亮 （簽名） 指導(dǎo)老師：郭嵐 （簽名） 摘 要為了保證建(構(gòu))筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測的必要和重要性愈加明顯。 論文簡單介紹變形測量和高層建筑物的特點(diǎn)，對沉降監(jiān)測的基本要求和觀測方法進(jìn)行闡述，并說明基準(zhǔn)網(wǎng)和監(jiān)測網(wǎng)的精度如何匹配，著重介紹沉降監(jiān)測和觀測數(shù)據(jù)的處理分析，提出監(jiān)測中常見問題的解決方法，并對不同的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行比較，最后對論文進(jìn)行總結(jié)。 關(guān)鍵字：沉降監(jiān)測；基準(zhǔn)網(wǎng)；監(jiān)測網(wǎng)；變形觀測數(shù)據(jù)處理Title:High-rise build

2、ings settlement monitoring and analysisMajor: Geodetic engineeringName:Wang qiliang Signature: Supervisor:Guolan Signature: ABSTRACTIn order to ensure normal service life of building structures and building (structure) of the safety of the building and for future design and construction of the surve

3、y to provide reliable information and the corresponding parameters of the settlement, building (structure) to build the necessary structures and settlement of the importance of observing more obvious.Paper briefly deformation measurement and the characteristics of high-rise buildings, monitoring of

4、settlement of the basic requirements and methods of observation, as well as the baseline network and how to match the accuracy of monitoring, the settlement focuses on monitoring and observation data analysis, monitoring often see the solution to the problem, and different data processing methods we

5、re compared, and finally to sum up on the paper.Key words：Settlement monitoring Benchmark Network Monitoring Network Deformation observation data processing目 錄第一章 緒 論11.1 變形測量的對象11.1.1 地表變形11.1.2 工程建（構(gòu)）筑物21.1.3 大型精密設(shè)施21.2 變形測量的目的21.3 變形測量的內(nèi)容21.4 變形測量的方法21.4.1 大地測量方法31.4.2 攝影測量方法31.4.3 物理學(xué)傳感器方法31.4.4

6、 GPS技術(shù)31.5 變形測量資糧分析與管理4第二章 高層建筑物的發(fā)展概況和特點(diǎn)42.1 高層建筑物國內(nèi)外發(fā)展42.1.1 高層建筑物國內(nèi)外發(fā)展42.1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的多樣化和復(fù)雜性52.1.3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法不斷創(chuàng)新52.1.4 高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)迅速發(fā)展72.2 高層建筑物的特點(diǎn)82.2.1 建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜82.2.2 功能復(fù)雜，人員密集82.2.3 可燃物多，火災(zāi)荷載大82.2.4 消防設(shè)施完善9第三章 沉降觀測的基本要求與觀測方法93.1 沉降觀測的基本要求93.1.1 沉降觀測的基本要求93.1.2 具體施測程序及步驟103.1.3 探討的兩個問題123.2 建筑物沉降

7、觀測的方法123.2.1 建筑沉降的機(jī)理133.2.2 建筑沉降監(jiān)測133.2.3 沉降監(jiān)測方法14第四章 建筑物沉降觀測的精度指標(biāo)154.1 沉降監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)精度指標(biāo)設(shè)計154.1.1 概述154.1.2 沉降監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)精度指標(biāo)設(shè)計154.2 實(shí)例應(yīng)用及需注意的問題18第五章 高層建筑物沉降監(jiān)測中的問題195.1 高層建筑物沉降監(jiān)測的一般技術(shù)要求195.1.1 基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和變形觀測點(diǎn)的選擇195.1.2 沉降監(jiān)測頻率的要求205.1.3 沉降觀測精度的要求205.1.4 沉降觀測的方法和技術(shù)要求205.1.5 變形觀測成果的整理與分析205.2 沉降監(jiān)測過程中常見的問題及

8、解決辦法21第六章 高層建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析226.1 沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析的原則236.2 沉降監(jiān)測的幾何分析236.2.1 變形曲線分析236.2.2 變形等值線分析246.3 沉降趨勢的預(yù)測分析246.3.1 多元線性回歸模型246.3.2 時間序列分析模型256.3.3 灰色系統(tǒng)預(yù)測模型26第七章 變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法的對比分析297.1 平均間隙法307.1.1 平差相鄰兩周期觀測成果307.1.2 鑒別不穩(wěn)定點(diǎn)的方法307.2 穩(wěn)健估計法317.2.1 平差兩相鄰周期觀測成果317.2.2 鑒別不穩(wěn)定的點(diǎn)的方法32第八章 例舉一種實(shí)例加以說明高層建筑物的沉降監(jiān)測338.1 工程概

9、況338.2 基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)338.3 沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)348.4 使用儀器和觀測方法358.5 觀測資料整理與初步分析35總結(jié)42致謝43參考文獻(xiàn)443第一章 緒 論所謂變形監(jiān)測，就是利用測量儀器及其他專用儀器和方法對變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)視、觀測的工作。其任務(wù)是確定在各種荷載和外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時間特征。通常，變形監(jiān)測的對象分為全球性或區(qū)域性的變形研究，以及工程和局部性變形研究。其中對重要建筑物在各種應(yīng)力作用下是否安全的監(jiān)視是變形測量的重要手段，其成果也是驗證設(shè)計理論的檢驗施工及質(zhì)量的重要資料。由于工程測量學(xué)是研究工程建設(shè)在勘測、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測量

10、工作的學(xué)科，因而在工程領(lǐng)域，也常把變形測量作為工程測量的一個重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)與工業(yè)化大生產(chǎn)的發(fā)展，以及人口的急劇增長，必然要求加速物質(zhì)和能源的生產(chǎn)，導(dǎo)致各種工程規(guī)模越來越大，工程費(fèi)用越來越高，工程要求也越來越精密，而一旦有由于某種原因引起工程災(zāi)害，其所造成的損失程度也將越來越嚴(yán)重，因此，準(zhǔn)確地了解這種變形顯得越來越重要。同時人類為了實(shí)現(xiàn)預(yù)測和防治工程災(zāi)害的目的，促使變形測量的理論、方法和儀器手段得到了快速發(fā)展。1.1 變形測量的對象很顯然，變形測量的對象是多種多樣的。從地表到各種工程建筑物，一切關(guān)系到人們生活的實(shí)物對象都有可能成為變形測量的對象。而同一類型的對象，其產(chǎn)生變形的原因不同

11、，則變形分布及其規(guī)律也不相同。1.1.1 地表變形地表變形，可以是自然原因產(chǎn)生的，即板塊運(yùn)動、地球內(nèi)部巖漿的活動等原因產(chǎn)生的，也可能是人工的原因。如1966年邢臺地震的震中區(qū)地面，在地震前后，垂直變化達(dá)0.44m，同時水平錯動達(dá)0.7m。但作為地震前兆的地殼形變則往往很小。江河流域由于年代很新的地層沉積物也可以引起地表不穩(wěn)定，我國的華東地區(qū)不少地方都存在這一問題，如寶鋼地區(qū)，地表不穩(wěn)定給工程帶來了很大的影響。另一方面，地表變形也可能是由于人類的技術(shù)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)活動引起的；礦床地下開采引起地表移動與變形；露天礦山開采及公路、鐵路等地表工程所形成的人工邊坡可能滑動；巨型工程建筑形成的新載荷使附近地表

12、產(chǎn)生變形；人工地下抽水和灌水引起的地表沉降和回彈，這在我國的上海、天津、西安、無錫等城市都是一個非常突出的問題，在巖溶地區(qū)還可能引起地面塌陷，如貴陽、焦作等城市；隧道、城市地下工程開挖引起其周圍地表移動與變形，等等。1.1.2 工程建（構(gòu)）筑物變形測量的另一類對象是工程建（構(gòu)）筑物。工程建（構(gòu)）筑物有各種不同類型，如水利水電樞紐工程、橋梁、高層建筑、冶煉設(shè)施、精密輸送帶、井塔和井架、擋土墻、地下井巷、等等。一方面，工程建（構(gòu)）筑物的變形可以由上述地表變形所引起。另一方面，由于建筑物的荷重，使建筑物地基壓實(shí)，引起建筑物下沉與變形；也可能由于地基的地質(zhì)條件變化而引起不均勻沉降與變形；還可能由于季節(jié)

13、性或周期性的溫度變化而引起變形。1.1.3 大型精密設(shè)施如射電望眼睛、粒子加速器等科學(xué)設(shè)施以及軍事設(shè)施中的各種設(shè)備、導(dǎo)軌等往往也是變形監(jiān)測的重要對象。1.2 變形測量的目的變形測量的目的，在于獲得被研究對象變形過程中有關(guān)變形大小的一切資料，分析研究這些資料可以監(jiān)視地表變形和工程建筑物的運(yùn)營狀況。如利用震前地表變形趨勢做地震預(yù)報，邊坡微小移動可作為滑坡的報警信號，大壩和尾砂壩的變形量可以判斷壩體是否安全穩(wěn)固。根據(jù)變形量資料，還可檢驗設(shè)計理論是否正確，提供設(shè)計并修改所需的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，如巖體地下工程監(jiān)測，是實(shí)現(xiàn)信息化施工的重要手段。1.3 變形測量的內(nèi)容變形測量就是針對這些問題進(jìn)行研究與測量的一個學(xué)科

14、分支，因此變形測量的內(nèi)容注意有：沉降測量、位移測量、傾斜測量、裂縫測量和撓度測量等。從歷次測量結(jié)果的比較中了解變形隨時間發(fā)展的情況。變形測量的周期常隨單位時間內(nèi)變形量的大小而定。當(dāng)變形量較大時，測量周期宜短；而當(dāng)變形量減小，高層建筑物趨向穩(wěn)定時，測量周期則可相應(yīng)放長。1.4 變形測量的方法根據(jù)對象的不同，變形測量方法大體上可分為以下列幾類：1.4.1 大地測量方法在這類方法中，視被觀測對象的形狀、范圍以及測量精度等要求的不同，測定平面位置的變形有三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、激光準(zhǔn)直測量及交會等其他各種測量方法；測定沉降變形有精密水準(zhǔn)測量、連通管測量等；由于高精度全站儀的出現(xiàn)，使這種變形測量

15、方法成為一種最有效、直觀的方法，并主要用于對地表的變形測量。1.4.2 攝影測量方法包括地面單張相片攝影測量、地面立體攝影測量、航空攝影測量等。單相片攝影測量只能測定平行于攝影機(jī)承片框平面上的變形。地面立體攝影測量則可測定物體空間位置的移動和變形，這兩種方法最適于近距離單體建筑物的變形測量。由于計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使非地形解析攝影測量方法有了很大發(fā)展，因此在近景攝影測量變形測量中不但可用帶有框標(biāo)與定向設(shè)備的測量攝影機(jī)，而且可廣泛使用非量測用普通攝影機(jī)，這就為攝影測量方法在變形測量中的應(yīng)用開辟了更廣闊的前景，如數(shù)字化攝影測量和實(shí)時攝影測量系統(tǒng)的應(yīng)用。1.4.3 物理學(xué)傳感器方法所謂傳感器就是將觀測

16、對象的各種物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栆员氵M(jìn)行測定的期間，它是變形測量中的一種有效方法，它的最大優(yōu)點(diǎn)是能自動化、遠(yuǎn)距離操縱和連續(xù)記錄。1.4.4 GPS技術(shù)GPS作為一種全新的現(xiàn)代空間定位技術(shù)，已逐漸在越來越多的領(lǐng)域取代了常規(guī)光學(xué)和電子測量儀器。自從20世紀(jì)80年代以來，尤其是進(jìn)入90年代后GPS衛(wèi)星定位和導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，在空間定位技術(shù)方面引起了革命性的變化。用GPS同時測定三維坐標(biāo)的方法將測繪定位技術(shù)從陸地和近海擴(kuò)展到整個海洋和外層空間，從靜態(tài)擴(kuò)展到動態(tài)，從單點(diǎn)定位擴(kuò)展到局部與廣域差分，從事后處理擴(kuò)展到實(shí)時定位于導(dǎo)航，絕對和相對精度擴(kuò)展到m級、cm級乃至亞mm級，從而大大拓寬了它的應(yīng)用范

17、圍和在各行各業(yè)中的作用。GPS用于變形監(jiān)測的作業(yè)方式可劃分為周期性和連續(xù)性兩種模式。GPS作為一種新方法，由于其硬件和軟件的發(fā)展與完善，特別是高采樣率GPS接收機(jī)的出現(xiàn)，在大型結(jié)構(gòu)物動態(tài)特性和變形監(jiān)測方面已表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)越性。近幾年來，一些大型工程建筑物已開展了卓有成效的GPS動態(tài)監(jiān)測實(shí)驗與測試工作。1.5 變形測量資糧分析與管理分析與管理變形測量資料，是變形測量工作的一個重要部分。由于變形測量方法的日益精密，變形測量手段日益增多，做獲取的變形測量數(shù)據(jù)也越來越多，多測量成果的分析整理、管理提出了更高的要求。另一方面，由于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，又為這一工作提供了最理想的工具，如用計算機(jī)可視方法進(jìn)行

18、變形分析等等已成為現(xiàn)實(shí)。此外，近十年來新的平差計算方法及統(tǒng)計檢驗理論在變形測量成果分析中有了很大的進(jìn)步。如自由網(wǎng)平差理論、變形統(tǒng)計檢驗等就是明顯的例證。還應(yīng)該指出的是：在成果分析中，測量工程師不應(yīng)只限于得出有關(guān)變形的大小及變形規(guī)律，而應(yīng)做出或參與做出有關(guān)變形原因的分析，變形測量成果一哦不應(yīng)只是總工程師桌上的擺設(shè)，而應(yīng)是參與工程設(shè)計、施工與管理的重要資料。這樣，變形測量工作將會更充分發(fā)揮其作用，這是在當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的過程中從事變形測量的測量工程師們提出的新課題。第二章 高層建筑物的發(fā)展概況和特點(diǎn)2.1 高層建筑物國內(nèi)外發(fā)展2.1.1 高層建筑物國內(nèi)外發(fā)展新中國成立后，五十年代我國開始自行設(shè)計建造高

19、層建筑，如北京的民族飯店(14層)、民航大樓(16層)等。六十年代建成的廣州賓館(27層)，其高度與解放前最高的上海國際飯店相同。七十年代北京、上海、廣州等地建成了一批剪力墻結(jié)構(gòu)住宅和旅館。1975年廣州白云賓館(剪力墻結(jié)構(gòu)33層、112米)的建成，標(biāo)志著我國自行設(shè)計建造的高層建筑高度開始突破100米。八十年代我國高層建筑發(fā)展進(jìn)入興盛時期，十年內(nèi)全國(不包括香港、澳門、臺灣)建成10層以上的高層建筑面積約4000萬平方米，高度100米以上的共有12幢。1985年建成的深圳國際貿(mào)易中心(筒中筒結(jié)構(gòu)、50層、160米)是八十年代最高的建筑。九十年代我國高層建筑進(jìn)入飛躍發(fā)展的階段。截至1998年末，

20、全國(不包括香港、澳門、臺灣)建成的10層以上高層建筑面積約2億5千萬平方米，高度100米以上的高層建筑達(dá)200幢，其中150米以上的100幢，200米以上的20幢，300米以上的3幢，最高的上海金茂大廈88層、365米、塔尖高度420米。1995年發(fā)布的世界最高的100棟建筑中上海金茂大廈、深圳地王大廈(81層、325米)和廣州中天廣場(80層、322米)分別列為第4、13和14名。另有460米高的上海環(huán)球金融中心正在建造中。特別值得提及的是，我國的超高層建筑絕大多數(shù)建于地震區(qū)。2.1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)體系的多樣化和復(fù)雜性 七十年代以前，我國的高層建筑多采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)

21、和剪力墻結(jié)構(gòu).進(jìn)入八十年代，由于建筑功能以及高度和層數(shù)等要求，筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)以及大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)在工程中逐漸采用。九十年代以來，除上述結(jié)構(gòu)體系得到廣泛應(yīng)用外，多筒體結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的框架筒體結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)等也逐漸在工程中采用.為適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的多樣化，結(jié)構(gòu)材料向多樣性發(fā)展，八十年代以前高層建筑主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)入九十年代后，由于我國鋼材產(chǎn)量的增加，鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)逐漸采用。如金茂大廈、地王大廈都是鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)。此外，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中也正在得到廣泛應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)采用的混凝土強(qiáng)度等級不斷提高

22、，從C30逐步向C60及更高的等級發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑的梁、板結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。鋼材的強(qiáng)度等級也不斷提高.我國高層建筑早期多為單一用途，為適應(yīng)建筑功能需要，向多用途、多功能發(fā)展，高層建筑平面布置和立面體型日趨復(fù)雜.結(jié)構(gòu)平面形式多樣，如三角形、梭形、圓形、弧形，以及多種形式的組合等亦多采用。高層建筑立面體型亦有豐富的變化，立面退臺、部分切塊、挖洞、尖塔、大懸臂等，使高層建筑的剛度沿豎向發(fā)生突變.由于建筑功能的改變，使結(jié)構(gòu)體系、柱網(wǎng)發(fā)生變化，因此主體結(jié)構(gòu)要發(fā)生轉(zhuǎn)換，即由上部剪力墻結(jié)構(gòu)到下部筒體框架或框架剪力墻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換；或主體結(jié)構(gòu)由上部小柱網(wǎng)、薄壁柱到下部大柱網(wǎng)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換及立面

23、體型變化豐富的結(jié)構(gòu)在地震區(qū)建造難度較大，還有待于進(jìn)一步深入研究，并經(jīng)歷強(qiáng)震的檢驗。2.1.3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法不斷創(chuàng)新 高層建筑結(jié)構(gòu)的分析計算已基本告別傳統(tǒng)的手工計算而采用計算機(jī)程序計算，基本上都采用三維空間結(jié)構(gòu)分析計算程序。常用的計算分析模型有，空間桿薄壁桿件分析模型、空間桿墻組元模型及空間桿殼元分析模型。有些程序可考慮樓板變形進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計算，能更真實(shí)反映復(fù)雜結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。除可進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算外，有些計算分析軟件還可進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的計算。彈性動力時程分析的程序已相當(dāng)成熟，一般以層模型進(jìn)行動力時程分析，可輸入各種類型的地震波，求得結(jié)構(gòu)的位移與內(nèi)力。彈塑性分析計算近幾

24、年已開始進(jìn)行，已初步開發(fā)出一些可應(yīng)用于工程設(shè)計的程序，包括彈塑性靜力分析、層模型動力分析、桿模型平面結(jié)構(gòu)動力分析等程序。對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了大量的研究工作。從1974年開始對剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的試驗研究，逐步形成了高層剪力墻結(jié)構(gòu)體系；為適應(yīng)高層住宅底部設(shè)置商業(yè)服務(wù)設(shè)施等要求，從1980年開始進(jìn)行了底層大空間，上層為大開間剪力墻結(jié)構(gòu)體系的研究。進(jìn)入八十年代，為完善筒體結(jié)構(gòu)的計算方法與設(shè)計，我國進(jìn)行了一些復(fù)雜的筒中筒結(jié)構(gòu)的有機(jī)玻璃模型試驗。近年來對復(fù)雜體型的高層建筑如帶有轉(zhuǎn)換層、剛性層的結(jié)構(gòu)錯層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了一批模型振動臺試驗。為了解鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的抗震性能，進(jìn)行了帶有轉(zhuǎn)換層、剛性層的鋼筋

25、混凝土內(nèi)筒、周邊為鋼框架的模型試驗。另外對復(fù)雜體型的高層建筑進(jìn)行了風(fēng)洞試驗。通過試驗研究與分析，提出了相應(yīng)的設(shè)計建議，并做為規(guī)范條文修訂的依據(jù)。在總結(jié)科研、設(shè)計、施工的基礎(chǔ)上，1980年頒布施行了我國自行編制的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)定(JZ102-79)，通過實(shí)踐應(yīng)用又積累了更多的經(jīng)驗，在1991年修改為鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(JGJ3-91)。九十年代以來由于鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的興建，1998年我國編制了高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ99-98)。最近由于體型復(fù)雜的高層建筑增多及超過200米的超高層建筑的出現(xiàn)，需要對鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程(J

26、GJ3-91)進(jìn)行修訂，修訂后名稱為高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，內(nèi)容將包括：總則、荷載和地震作用、常規(guī)高度結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般規(guī)定、結(jié)構(gòu)計算分析、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、混合結(jié)構(gòu)設(shè)計、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、高層建筑結(jié)構(gòu)施工等，將更適合高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用。其中按建筑物的高度、結(jié)構(gòu)體系、抗震設(shè)防烈度可確定各類構(gòu)件的抗震等級，從而按各類構(gòu)件的延性要求，確定各構(gòu)件的截面配筋設(shè)計及構(gòu)造要求，以確保其良好的抗震性能。2.1.4 高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)迅速發(fā)展 高層建筑由于對抗震、抗風(fēng)的要求高，且建筑多樣化，層數(shù)、高度日益提高，九十年代以來國

27、內(nèi)高層建筑的施工方法是以全現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工為主體，另外由于鋼結(jié)構(gòu)和鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的興建，需輔以此類結(jié)構(gòu)的預(yù)制安裝方法和多種混合施工方法。高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工技術(shù)著重解決了模板、混凝土、鋼筋3個方面的施工新技術(shù)。九十年代國內(nèi)采用4種類型支模方法：即采用中、小模板、大模板、滑模、爬模，各種模板均有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，今后要向標(biāo)淮化、工具化方向發(fā)展。高層建筑采用的混凝土強(qiáng)度等級已由常用的C30、C40逐步向 C50、C60、C80及更高的強(qiáng)度等級發(fā)展。高強(qiáng)高性能混凝土的生產(chǎn)要有嚴(yán)格的質(zhì)量控制與管理措施，應(yīng)由工廠預(yù)拌生產(chǎn)。國內(nèi)預(yù)拌商品混凝土近年發(fā)展很快，約占全部混凝土總量的21%。高層建筑還需要

28、解決泵送混凝土問題，1997年可用國產(chǎn)混凝土拖式泵一次泵送到200米以上高度。在普及C50、C60級混凝土的工程應(yīng)用，擴(kuò)大C70、C80級的工程試點(diǎn)的同時，開發(fā)配制C100級高強(qiáng)混凝土。主要手段是在常規(guī)水泥、砂石的基礎(chǔ)上，依靠化學(xué)外加劑和礦物摻合料來降低混凝土用水量和改善微觀結(jié)構(gòu)，使混凝土更加致密并獲得高強(qiáng)。1995年以來C80混凝土已在遼寧、上海、北京、廣州個別工程中局部試用。1997年國內(nèi)建筑業(yè)應(yīng)用高強(qiáng)混凝土776萬立方米，占全部混凝土總量的4.6%。在高層建筑基礎(chǔ)采用大體積混凝土施工技術(shù)方面取得了經(jīng)驗，其主要措施為：減少水泥水化熱，采用較低水化熱水泥，摻粉煤灰和減水劑，提高砼抗拉強(qiáng)度；采

29、用泵送預(yù)拌混凝土、分段、分層連續(xù)作業(yè)的合理澆搗方法，并及時養(yǎng)護(hù)及進(jìn)行測溫監(jiān)控。新上海國際大廈基礎(chǔ)底板76米72米，主樓底板厚3.5米，裙樓底板厚3米，不設(shè)結(jié)構(gòu)縫，采用C30混凝土斜面分層澆筑，每層厚度不超過50厘米，17000立方米混凝土共用64小時，一次澆筑到頂，刮平養(yǎng)護(hù)后未發(fā)現(xiàn)裂縫。對于1440毫米粗鋼筋的連接，從八十年代至今研究開發(fā)了4種連接技術(shù)；電渣壓力焊，套筒擠壓連接、錐螺紋連接、直螺紋連接，均在工程中得到應(yīng)用，并迅速推廣。 從五十年代到八十年代，主要對混凝土預(yù)制裝配框架、裝配式大板、升板、盒子結(jié)構(gòu)等預(yù)制安裝技術(shù)進(jìn)行了研究，取得了一定成效。從八十年代至今由于鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的

30、興建，鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)有了新的發(fā)展。主要以塔式起重機(jī)為主機(jī)進(jìn)行安裝，高強(qiáng)螺栓連接已取代鉚接和部分焊接。鋼結(jié)構(gòu)還需解決防火、防銹、防腐等問題。深圳佳寧娜友誼廣場兩座33層公寓樓相距25.2米，在其頂部由8層高鋼結(jié)構(gòu)連成整體，總重8500KN，采用卷楊機(jī)高空平移法施工，獲得成功。高層建筑施工技術(shù)在迅速發(fā)展，在即將跨入的21世紀(jì)將繼續(xù)保持這種發(fā)展趨勢。2.2 高層建筑物的特點(diǎn)2.2.1 建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜（1）高層建筑主體建筑高、層數(shù)多，如深圳國際貿(mào)易中心大樓，主體建筑高155米，共55層。（2）周圍有裙房。按規(guī)定主體建筑至少留有1/4邊不設(shè)裙房，裙房內(nèi)設(shè)有鍋爐房、變壓器室、配電間、廚房、餐廳、倉庫等。（3

31、）形式與結(jié)構(gòu)多樣，形式有四方形、塔型、階梯形、凹形、人形等。結(jié)構(gòu)體系有框架、剪力墻、筒體等。（4）豎井、管道多。有電梯井、電纜井、樓梯井、管理井等，有排風(fēng)管、水管、電線管道等。豎井、管道是火災(zāi)蔓延的重要途徑。（5）用電設(shè)備多。如各種照明燈具，電冰箱、電視機(jī)、電梯、自動空調(diào)、自動窗簾等。2.2.2 功能復(fù)雜，人員密集 （1）高層建筑用途廣泛。高層建筑分為住宅樓、賓館、辦公樓、百貨樓等。經(jīng)常聚集較多的人員。（2）功能多樣。有些高層建筑，同一幢大樓有多種功能，有辦公室、會議室、臥室、文娛室、圖書室、小賣部、維修室、變（配）電室、鍋爐房、廚房、餐廳、機(jī)房、倉庫、車庫等。一些高級賓館還有宴會廳、歌舞廳、

32、咖啡廳、酒吧間、展覽廳等。人員密集，火災(zāi)時更容易導(dǎo)致傷亡。 2.2.3 可燃物多，火災(zāi)荷載大 （1）高層建筑內(nèi)可燃裝飾材料多，如可燃材料吊頂、塑料墻布、墻紙、窗簾等，有些管道、電纜的隔熱材料也是可燃材料。這些材料在燃燒過程中能放出大量的熱和可燃?xì)怏w，以及帶有毒性的煙氣，威脅人員安全，同時能加快燃燒速度，發(fā)生爆燃。（2）室內(nèi)陳設(shè)的可燃物品多。如化纖地毯、壁毯、掛畫及床、沙發(fā)、桌椅等生活用品。一般住宅樓的火災(zāi)荷載密度約35-60kg/，高級旅館達(dá)45-60kg/。 2.2.4 消防設(shè)施完善 高層建筑內(nèi)一般都設(shè)有較完善的消防設(shè)施，如防火分隔設(shè)施、安全疏散設(shè)施、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)、消防給水

33、系統(tǒng)、防排煙設(shè)施等，為撲救高層建筑火災(zāi)提供了許多有利條件。第三章 沉降觀測的基本要求與觀測方法3.1 沉降觀測的基本要求隨著社會的不斷進(jìn)步，物質(zhì)文明的極大提高及建筑設(shè)計施工技術(shù)水平的日臻成熟完善，同時，也因土地資源日漸減少與人口增長之間日益突出的矛盾，高層及超高層建(構(gòu))筑物越來越多。為了保證建構(gòu)筑物的正常使用壽命和建（構(gòu)）筑物的安全性，并為以后的勘察設(shè)計施工提供可靠的資料及相應(yīng)的沉降參數(shù)，建（構(gòu)）筑物沉降觀測的必要和重要性愈加明顯。現(xiàn)行規(guī)范也規(guī)定，高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)設(shè)施基礎(chǔ)、動力設(shè)備基礎(chǔ)、滑坡監(jiān)測等均要進(jìn)行沉降觀測。特別在高層建筑物施工過程中應(yīng)用沉降觀測加強(qiáng)過程監(jiān)

34、控，指導(dǎo)合理的施工工序，預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降，及時反饋信息為勘察設(shè)計施工部門提供詳盡的一手資料，避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響結(jié)構(gòu)使用功能的裂縫，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。3.1.1 沉降觀測的基本要求 (1)、儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求根據(jù)沉降觀測精度要求高的特點(diǎn)，為能精確地反映出建構(gòu)筑物在不斷加荷作下的沉降情況，一般規(guī)定測量的誤差應(yīng)小于變形值的1/101/20，為此要求沉降觀測應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級)，水準(zhǔn)尺也應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影較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。人員素質(zhì)的要求，必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培

35、訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測量理論能針對不同工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題能夠會分析原因并正確的運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務(wù). (2)、觀測時間的要求建構(gòu)筑物的沉降觀測對時間有嚴(yán)格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進(jìn)行，否則沉降觀測得不到原始數(shù)據(jù)，而是整個觀測得不到完整的觀測意義。其他各階段的復(fù)測，根據(jù)工程進(jìn)展情況必須定時進(jìn)行，不得漏測或補(bǔ)測。只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般高層建筑物的沉降觀測按一定的時間段為一觀測周期(如：次/30天)或按建筑物的加荷情況每升高一

36、層(或數(shù)層)為一觀測周期，無論采取何種方式都必須按施測方案中規(guī)定的觀測周期準(zhǔn)時進(jìn)行。 (3)、觀測點(diǎn)的要求為了能夠反映出建構(gòu)筑物的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點(diǎn)縱橫向要對稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以1530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)計圖紙上有專門的沉降觀測點(diǎn)布置圖。再就是，埋設(shè)的沉降觀測點(diǎn)要符合各施工階段的觀測要求，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點(diǎn)，不能連續(xù)觀測而失去觀測意義。 (4)、沉降觀測的自始至終要遵循“五定”原則所謂“五定”，即通常所說的沉降觀測依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)

37、和被觀測物上的沉降觀測點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；觀測人員要穩(wěn)定；觀測時的環(huán)境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實(shí)。 (5)、施測要求儀器、設(shè)備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用儀器的各項指標(biāo)進(jìn)行檢測校正，必要時經(jīng)計量單位予以鑒定。連續(xù)使用36個月重新對所用儀器、設(shè)備進(jìn)行檢校。在觀測過程中，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)、沉降觀測精度的要求根據(jù)建筑物的特性和建設(shè)、設(shè)計單位的要求

38、選擇沉降觀測精度的等級。再未有特除要求情況下，一般的高層建構(gòu)筑物施工過程中，采用二等水準(zhǔn)測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。3.1.2 具體施測程序及步驟 (1)、建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場的環(huán)境條件制訂測量施測方案，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)工程的測量施測方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。要求：一般高層建筑物周圍要布置三個以上水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不大于100米。在場區(qū)內(nèi)任何地方架設(shè)儀器至少后視到兩個水準(zhǔn)點(diǎn)，并且場區(qū)內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成閉合圖形，以便閉合檢校。各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在建筑物開挖、地面沉降和震動區(qū)范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測量的要求(大于1.5米

39、)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，平差計算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。 (2)、建立固定的觀測路線由場區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，依據(jù)沉降觀測點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙設(shè)計的沉降觀測點(diǎn)布點(diǎn)圖，確定沉降觀測點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降觀測點(diǎn)之間建立固定的觀測路線，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁，保證各次觀測均沿統(tǒng)一路線。 (3)、沉降觀測根據(jù)編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應(yīng)在觀測點(diǎn)安穩(wěn)固后及時進(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)計好的位置埋設(shè)沉降觀測點(diǎn)(臨時的)，等臨時觀測點(diǎn)穩(wěn)固好，進(jìn)行首次觀測。首次觀測的沉降觀測點(diǎn)高程值是以后各次觀測

40、用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，施測時一般用N2或N3級精密水準(zhǔn)儀。并且要求每個觀測點(diǎn)首次高程應(yīng)在同期觀測兩次后決定。隨著結(jié)構(gòu)每升高一層，臨時觀測點(diǎn)移上一層并進(jìn)行觀測直到十000再按規(guī)定埋設(shè)永久觀測點(diǎn)(為便于觀測可將永久觀測點(diǎn)設(shè)于十500mm)。然后每施工一層就復(fù)測一次，直至竣工. (4)、將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進(jìn)行平差計算，求出各次每個觀測點(diǎn)的高程值。從而確定出沉降量。某個觀測點(diǎn)的每周期沉降量：cHh，IHn，I-1N表示某個觀測點(diǎn)，I表示觀測周期數(shù)(I1，2，3)且H1H0累計沉降量：Cc(n)，n表示觀測點(diǎn)號。 (5)、統(tǒng)計表匯總根據(jù)各觀測周期平差計算的沉降量，列統(tǒng)計表，進(jìn)行匯

41、總。繪制各觀測點(diǎn)的下沉曲線首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測周期的沉降量。將統(tǒng)計表中各觀測點(diǎn)對應(yīng)的觀測周期所測得沉降量畫于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中，連線，就得到對應(yīng)于荷載值的沉降曲線。根據(jù)沉降量統(tǒng)計表和沉降曲線圖，我們可以預(yù)測建筑物的沉降趨勢，將建筑物的沉降情況及時的反饋到有關(guān)主管部門，正確地指導(dǎo)施工。特別座在沉陷*較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測顯得更為重要。利用沉降曲線還可計算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度：q=Cm-Cn/Lmn，Cm,Cn分別為m，n點(diǎn)的總沉降量，Lmn為m，n點(diǎn)的距離。對沉降觀測的成果分析，我們還

42、可以找出同一地區(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)計正確指導(dǎo)施工大有裨益，同樣也為勘察設(shè)計單位提供寶貴的一手資料，設(shè)計出更完善的施工圖紙。 (6)觀測中的注意事項：嚴(yán)格按測量規(guī)范的要求施測。前后視觀測最好用同一水平尺。各次觀測必須按照固定的觀測路線進(jìn)行。觀測時要避免陽光直射，且各觀測環(huán)境基本一致。成像清晰、穩(wěn)定時再讀數(shù)。隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要?dú)獍⒊?。在雨季前后要?lián)測，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動。將各次所觀測沉降情況及時反饋有關(guān)部門，當(dāng)建筑物每天(24h)連續(xù)沉降量超過1mm時應(yīng)停止施工，會同有關(guān)部門采取應(yīng)急措施。 3.1.3 探討的兩個問題 (1)確定

43、建筑物沉降觀測精度的合理性。由于現(xiàn)行規(guī)范對施工單位施工過程的沉降觀測要求不明朗，這對施工單位在建筑物沉降觀測精度選擇隨意較大，但是精度的高低直接關(guān)系到沉降觀測成敗。對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特點(diǎn)的需要。既不造成無謂的浪費(fèi)也要保證觀測結(jié)果的準(zhǔn)確。這樣就認(rèn)為一般高層及重要的建(構(gòu))筑物在首次觀測過程中適用精密儀器的設(shè)備(高級水準(zhǔn)儀、銦合金尺等)在000以上部分按二等以上水準(zhǔn)測量方法，采用放大率倍數(shù)較大的S2或S3水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測，也可以測出較理想的結(jié)果。 (2)在沉降觀測過程中，沉降量與時問關(guān)系曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現(xiàn)象。這就分析原因，進(jìn)行修正。第二次

44、觀測出現(xiàn)回升，而以后各次觀測又逐漸下降?？赡苁鞘状斡^測精過低，若回升超過5mm時，第一次觀測作廢，若回升5mm內(nèi)，第二次與第一次調(diào)整標(biāo)高一致。曲線在某點(diǎn)突然回升。原因：水準(zhǔn)點(diǎn)或觀測點(diǎn)被碰動所致且水準(zhǔn)點(diǎn)碰動后標(biāo)高低于碰前標(biāo)高，觀測點(diǎn)碰后高于碰前。處理措施：取相鄰另一觀測點(diǎn)的相同期間沉降量作為被碰觀測點(diǎn)之沉降量。曲線自某點(diǎn)起漸漸回升原因：一般是水準(zhǔn)點(diǎn)下沉所致。措施：確定水準(zhǔn)點(diǎn)下沉值，與高級水準(zhǔn)點(diǎn)符合測量，確定下沉重。3.2 建筑物沉降觀測的方法在建筑施工過程中。隨著荷載的不斷增加,建筑本身會隨著地基形變產(chǎn)生一定量的沉降。正常的沉降遵循緩慢一活躍一緩慢一穩(wěn)定的過程，當(dāng)沉降不均勻、沉降速率過快或者沉降

45、累積量過大時，就會產(chǎn)生異常沉降，引起建筑損害。因此，在建筑施工過程中和最初的使用階段，需要定期進(jìn)行沉降監(jiān)測，通過監(jiān)測和分析了解建筑的沉降情況和發(fā)展趨勢。發(fā)現(xiàn)異常沉降時能夠及時分析原因采取措施，防止事故發(fā)生，保證建筑正常施工、運(yùn)營。建筑施加強(qiáng)制牽引作用而產(chǎn)生的沉降。3.2.1 建筑沉降的機(jī)理(1)建筑沉降原因 建筑沉降是指地基變形使得建筑離開初始位置時沿重力方向移動的現(xiàn)象。引起建筑沉降的因素很多，有自然因素也有建筑開發(fā)建設(shè)過程中出現(xiàn)的各種人為因素。綜合而言，建筑沉降主要原因有：自然條件及其變化。建筑地基的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度與地下水位的季節(jié)性和周期性變化等綜合因素

46、影響。 建筑物自身的荷載大小、結(jié)構(gòu)類型、高度及外部動荷載影響。 由于建筑物施工或使用期間一些不合理工作，或由于周圍環(huán)境影響。以上引起沉降的因素是相互聯(lián)系、相互作用的只是不同時段各種因素的作用強(qiáng)弱不同而已。(2)沉降類型分析 幾乎所有的建筑每時每刻都在沉降，有的沉降緩慢，有的沉降迅速；有的沉降量大，有的沉降量小有的沉降均勻，有的沉降不均勻。按沉降產(chǎn)生的直接原因，可以把建筑沉降分為：壓縮沉降、濕陷沉降牽引沉降和陷落沉降。地基底面自上而下的土層受著建筑物及其載荷的作用，會被逐層橫向擠出和豎向壓縮 ，使得建筑發(fā)生沉降，就稱為壓縮沉降。壓縮沉降是多種建筑沉降中最常見和最大量的沉降類型。濕陷沉降是因為建筑

47、區(qū)域內(nèi)，地表水的滯滲或地下水的上升，使地基土體結(jié)構(gòu)崩解，地基土發(fā)生濕陷變形，而導(dǎo)致建筑突然下沉。牽引沉降是在建筑物自身壓縮沉降過程中或沉降穩(wěn)定后，由其它建筑基礎(chǔ)(包括地面堆載 )擴(kuò)散附加應(yīng)力疊加，這種受外部附加應(yīng)力輻射影響，對建筑施加強(qiáng)制牽引作用而產(chǎn)生的沉降。陷落沉降主要是因地下開采 、地下水過度抽取等因素的影響，導(dǎo)致地基土失 去平衡 陷落，導(dǎo)致其上建筑 隨之發(fā)生的沉降。3.2.2 建筑沉降監(jiān)測 建筑沉降監(jiān)測是周期性地用測量儀器或?qū)Ｓ迷O(shè)備對布置在建筑物上的觀測點(diǎn)進(jìn)行多次觀測，求得其在兩個觀測周期間的變化量，及時分析、掌握其變化規(guī)律。這是一項復(fù)雜且技術(shù)要求較高的工作。在進(jìn)行建筑沉降監(jiān)測前，要根據(jù)

48、建筑場地的地質(zhì)條件自然氣候條件及被監(jiān)測建筑自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定詳盡的監(jiān)測方案合理設(shè)計沉降監(jiān)測方案是成功進(jìn)行監(jiān)測關(guān)鍵 。 （1）監(jiān)測精度及儀器選擇用建筑的沉降量一般都比較小，只有制定較高沉降監(jiān)測精度要求，才能準(zhǔn)確反映建筑物沉降量的大小及規(guī)律。通常沉降量的觀測中誤差應(yīng)小于允許高程中誤差的 120，建筑沉降監(jiān)測一般采用水準(zhǔn)測量方法，三等精度要求的監(jiān)測規(guī)范規(guī)定高程中誤差為10mm。測量儀器有光學(xué)水準(zhǔn)儀 、精密電子水準(zhǔn)儀等，電子水準(zhǔn)儀越來越多的被用于建筑沉降監(jiān)測。進(jìn)行沉降觀測要固定使用同一套水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺。（2）沉降監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)建筑沉降監(jiān)測點(diǎn)分為水準(zhǔn)基點(diǎn)、沉降觀測點(diǎn)沉降監(jiān)測是根據(jù)建筑附近的水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行。首先必

49、須埋設(shè)作為觀測依據(jù)的不少于3個穩(wěn)固的水準(zhǔn)基點(diǎn)，沉降觀測點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映建筑變形特征和變形明顯的部位。觀測點(diǎn)要縱橫向?qū)ΨQ，并均勻地分布在建筑上。3.2.3 沉降監(jiān)測方法 （1）測定水準(zhǔn)基點(diǎn)高程沉降觀測水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程通過附近的國家高等級水準(zhǔn)點(diǎn)引測。由于水準(zhǔn)基點(diǎn)絕對標(biāo)高的精確度并不重要，重要的是作為沉降使用的水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)之間的相對高程必須精確。因此，在引測水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)高時，條件好時可采用高精度水準(zhǔn)測量，一般情況下采用三至四等水準(zhǔn)或普通水準(zhǔn)測量的方式即可。甚至可不必引測絕對標(biāo)高，而采用相對標(biāo)高(假設(shè)高程 )。（2）監(jiān)測點(diǎn)首次聯(lián)測高程沉降監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)穩(wěn)定后，在同一時間，從測區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)上，依次向每個點(diǎn)引測高程

50、值 ，監(jiān)測點(diǎn)首次觀測的標(biāo)高值是以后各次觀測用以進(jìn)行比較的根據(jù)。（3）周期沉降監(jiān)測 沉降觀測的時間和次數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、工程進(jìn)度、地基情況及基礎(chǔ)荷重增加情況，視設(shè)計單位使用單位的要求決定，要全面綜合的加以考慮。 建筑物沉降監(jiān)測的過程是比較漫長的，可以簡略分為三個階段，階段特征及監(jiān)測周期見表 1。監(jiān)測周期應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，監(jiān)測間隔的時間應(yīng)視建筑物的危急性狀而定。表 1 建筑沉降監(jiān)測周期階段監(jiān)測周期特征描述一一個月左右建筑每增高12層二13個月建筑竣工，沉降基本穩(wěn)定三半年/一年建筑沉降基本穩(wěn)定第四章 建筑物沉降觀測的精度指標(biāo)4.1 沉降監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)精度指標(biāo)設(shè)計4.1.1 概述 建筑

51、物沉降變形監(jiān)測系統(tǒng)是由基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、變形觀測點(diǎn)組成。基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在變形區(qū)之外地基穩(wěn)定地區(qū)；變形觀測點(diǎn)直接布設(shè)在建筑物之中以能體現(xiàn)整個建筑物的變形趨勢為標(biāo)準(zhǔn)；工作基點(diǎn)布設(shè)在基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測點(diǎn)之間，即布設(shè)在變形區(qū)邊緣，是聯(lián)測基準(zhǔn)點(diǎn)與觀測點(diǎn)的過渡點(diǎn)。如果基準(zhǔn)點(diǎn)距觀測點(diǎn)較近，工作基點(diǎn)可以省略。基準(zhǔn)點(diǎn)是成組布設(shè)的，每組三點(diǎn)，構(gòu)成邊長約100m的等邊三角形。在三角形的中心與三點(diǎn)等距的地方，設(shè)置固定測站觀測三點(diǎn)間的高差，這樣便可以判斷出每個基準(zhǔn)點(diǎn)的高程有無變化。在定期監(jiān)測建筑物及基礎(chǔ)沉降變形過程中，應(yīng)將水準(zhǔn)路線閉合到基準(zhǔn)點(diǎn)上以便在變形分析過程中，有一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)。如果因客觀原因，發(fā)現(xiàn)某基準(zhǔn)點(diǎn)被破壞或沉陷，為保

52、證觀測點(diǎn)觀測成果的連續(xù)性和可比性，要求沉降變形監(jiān)測系統(tǒng)中基準(zhǔn)網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)的精度，必須匹配。4.1.2 沉降監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)與監(jiān)測網(wǎng)精度指標(biāo)設(shè)計建筑物在設(shè)計時就充分地考慮了地質(zhì)條件，因此，變形體的變形一般都較小，有時甚至與觀測誤差處在同一個等級。這就要求在變形監(jiān)測中，首先必須解決的是如何確定監(jiān)測網(wǎng)的必要精度問題。建筑物最大允許沉降量，在設(shè)計時就給定了。如上海金茂大廈最大允許沉降量是 70mm。為了避免沉降觀測中測量誤差與建筑物實(shí)際沉降量產(chǎn)生混淆，如果某變形體允許變形為20mm ，若變形觀測精度為10mm ，則變形觀測值可能出現(xiàn)的測量誤差為20 mm，此時，即使變形為0，也可能會因為計算出來的變形為20m

53、m，而發(fā)生錯誤的警報。因此，1971年 FIG在第十三屆工程測量委員會會上，變形觀測及其自動化小組對變形觀測精度提出：如果觀測的目的是為了使變形值不超過某一允許數(shù)值，能確保建筑物的安全，則其觀測中誤差應(yīng)小于變形值的 110120。如果觀測目的是為了研究其變形的過程，則其中誤差應(yīng)比這個數(shù)值小很多。所以，實(shí)際觀測變形時，應(yīng)本著這一原則確定監(jiān)觀網(wǎng)的觀測精度。對于監(jiān)測網(wǎng)而言，其最弱點(diǎn)高程中誤差可用(1)式來表示： =+ （1）式中： 為監(jiān)測網(wǎng)觀測中誤差； 為基準(zhǔn)網(wǎng)本身的中誤差；實(shí)際工作中，為監(jiān)測阿最弱點(diǎn)高程中誤差。在中可忽略，所以，常把 m基04作為標(biāo)準(zhǔn)。令 e=/ （2）因此，監(jiān)測網(wǎng)精度，可根據(jù)建筑

54、物最大允許沉降量和變形監(jiān)測的目的來確定。在確定之后，可根據(jù)(2)式來確定，即得基準(zhǔn)網(wǎng)的觀測精度。下面利用 e的不同取值，工程測量、變形觀測及水準(zhǔn)測量等級，精度指標(biāo)以及(1)，(2)式進(jìn)行討論，見表 1、表 2。表1 以工程測量精度指標(biāo)計算 單位：mme值一等二等三等四等1 141283 848 14.141/21.121412.242836.71 8. 48111814.141/3105 1122.11 2246.32 61710.54 11.181/51.02 105204 2. 116.12 63210.2 10.541/71.O1 1.022.02 2.04606 6. 121O.101

55、O301/10100 1012.01 2.026.03 6.0610.05 10.101/20200 2.016. 01 6. 0310.0l 10.051/306.00 6O110.00 10.01表2 以變形測量的等級的精度指標(biāo)計算 單位：mme值一等二等三等四等1 042 071 1 41 2. 83 1/2034 042056 0711.12 1.412. 24 2831/3032 034053 0 561. 05 1122.ll 2241/50.30 0320.51 053l.021.052.04 2. 111/70. 511.01 1.02 2.02 2041/10 1.012.02在變形監(jiān)測中，基準(zhǔn)網(wǎng)觀測的目的是復(fù)測基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性 ，一般觀測的頻率比監(jiān)測網(wǎng)要少。基準(zhǔn)點(diǎn)中任何一點(diǎn)，由于考慮到起算點(diǎn)高程的中誤差對監(jiān)測網(wǎng)最弱點(diǎn)高程中誤差的影響，小到可以忽略不計，因此，檢驗基準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性，或者在某基準(zhǔn)點(diǎn)被破壞的情況下，恢復(fù)測量時，可根據(jù)表 1或表 2相應(yīng)精度進(jìn)行測