沉降觀測(cè)在建筑物的施工、竣工驗(yàn)收以及竣工后的監(jiān)測(cè)等過程中,具有安全預(yù)報(bào)、科學(xué)評(píng)價(jià)及檢驗(yàn)施工質(zhì)量等的職能。通過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的反饋信息,可以對(duì)施工過程等問題起到預(yù)報(bào)作用,及時(shí)做出較合理的技術(shù)決策和現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)變決定。
一、相關(guān)規(guī)范及規(guī)范性文件要求
經(jīng)建設(shè)部批準(zhǔn)《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-2007)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),自2008年5月1日起實(shí)施。其中,第5.3.43(1)、7.1.7、7.5.6、10.1.10條(款)為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行!督ㄖ冃螠y(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2007)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),自2008年3月1日起實(shí)施。其中,第3.0.1、3.0.11條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。原《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-93)和《建筑變形測(cè)量規(guī)程》(JGJ/T8-97)同時(shí)廢止。
此外,經(jīng)江蘇省建設(shè)廳審定,確定《建筑物沉降觀測(cè)方法》(DGJ32/J16-2006)為江蘇省工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),于2006年6月1日起實(shí)施,是目前省內(nèi)建筑物沉降觀測(cè)參考的主要規(guī)范依據(jù)。
2008年4月,昆山市建筑業(yè)協(xié)會(huì)制定《關(guān)于對(duì)創(chuàng)優(yōu)工程進(jìn)行現(xiàn)澆樓板厚度、鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)和建筑物沉降觀測(cè)的通知》(昆建協(xié)字(2008)第11號(hào)),對(duì)本地區(qū)創(chuàng)優(yōu)工程沉降觀測(cè)的觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)、觀測(cè)周期及時(shí)間等要求進(jìn)行明確,進(jìn)一步規(guī)范了本地區(qū)創(chuàng)優(yōu)工程的沉降觀測(cè)。
二、沉降觀測(cè)的對(duì)象
根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2007)第3.0.1條(強(qiáng)條)及昆建協(xié)字(2008)第11號(hào)文要求,下列建筑物在施工及使用期間需進(jìn)行沉降觀測(cè):
A、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建筑物;
B、復(fù)合地基或軟弱地基上的設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物;
C、加層、擴(kuò)建建筑物;
D、受鄰近深基坑開挖施工影響或受地下地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物;
E、需要積累建筑經(jīng)驗(yàn)或進(jìn)行設(shè)計(jì)反分析的工程;
F、創(chuàng)優(yōu)工程。
在此需要明確的概念是地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)中第3.0.1條作如下定義:
若工程明顯為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)丙級(jí)的建筑物(如地基條件較好的6層住宅樓等),就不需要沉降觀測(cè)(創(chuàng)優(yōu)工程除外)。
若不能確定地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí),或者有疑問,就請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位明確是否需要沉降觀測(cè),并請(qǐng)書面答復(fù)或者寫入圖紙會(huì)審記錄中。
三、沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)
建筑物確定需要進(jìn)行沉降觀測(cè)之后,在工程開工之初,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的安排做好沉降觀測(cè)策劃工作、制定沉降觀測(cè)方案,對(duì)于符合條件的應(yīng)委托有資質(zhì)的單位觀測(cè),適時(shí)埋設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。
根據(jù)《建筑物沉降觀測(cè)方法》DGJ32/J18-2006和《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JGJ8-2007的要求,沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在能全面反映建筑物地基變形特征的點(diǎn)位,砌筑小陰井加以保護(hù),宜選在下列位置:
A、建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角及沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上;
B、高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè),不同地質(zhì)條件、不同荷載分布、不同基礎(chǔ)類型、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)、建筑裂縫、后澆帶、沉降縫和伸縮縫的兩側(cè),人工地基與天然地基接壤處及填挖方分界處;
C、寬度大于或等于15米,或?qū)挾刃∮?5米但地質(zhì)條件復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物的承重內(nèi)隔(縱)墻設(shè)內(nèi)墻點(diǎn),以及框架、框剪、框筒、筒中筒結(jié)構(gòu)體系的樓、電梯井和中心筒處;
D、筏基、箱基的四角和中部位置處;
E、多層砌體房屋縱墻間距6~10米橫墻對(duì)應(yīng)墻端處;
F、框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫墻軸線上,以及可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的相鄰柱基處;
G、高層建筑橫向和縱向兩個(gè)方向?qū)?yīng)盡端處;
H、鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗濱(溝)處;
I、重型設(shè)備基礎(chǔ)和動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)形式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè);
J、對(duì)于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構(gòu)筑物,應(yīng)設(shè)在沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上,點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。
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。
昆建協(xié)字(2008)第11號(hào)文明確:根據(jù)以上要求及本市實(shí)際情況,一般多層建筑布8~16個(gè)點(diǎn);(。└邔咏ㄖ8~20個(gè)點(diǎn)。對(duì)于基礎(chǔ)面積較大的建筑物,如大型框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房,測(cè)點(diǎn)布置可能超過20個(gè)點(diǎn)。
四、 沉降變形監(jiān)測(cè)的精度要求
沉降觀測(cè)的測(cè)量,應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀,優(yōu)先采用精密水準(zhǔn)儀DSZ05或DS05,具有測(cè)微裝置的,最低使用DS1水準(zhǔn)儀。視線長(zhǎng)度宜為20~30米,視線高度不宜低于0.5米,宜采用閉合法消除誤差。
承擔(dān)沉降觀測(cè)的單位應(yīng)具有相應(yīng)主管部門批準(zhǔn)的資質(zhì),測(cè)量人員應(yīng)具有主管部門頒發(fā)的上崗證。
觀測(cè)時(shí),儀器應(yīng)避免安置在有空壓機(jī)、攪拌機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等振動(dòng)影響的范圍內(nèi),塔式起重機(jī)等施工機(jī)械附近不宜設(shè)站。
五、 沉降觀測(cè)的周期和時(shí)間
1、初測(cè)
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,否則整個(gè)觀測(cè)得不到完整的觀測(cè)意義。初測(cè)應(yīng)增加觀測(cè)量,以提高初始值的可靠性。
2、施工階段的沉降觀測(cè)
應(yīng)依據(jù)施測(cè)方案隨施工進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行。重要建筑,可在基礎(chǔ)完工或地下室砌完后開始觀測(cè)。大型、高層建筑,可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測(cè)。觀測(cè)次數(shù)與時(shí)間應(yīng)視地基與加荷情況而定。民用建筑可每加高1~2層觀測(cè)一次;工業(yè)建筑可按不同施工階段(如回填基坑、安裝柱子和屋架、砌筑墻體和設(shè)備安裝等)分別進(jìn)行觀測(cè)。如建筑物均勻增高,應(yīng)至少在每增加荷載的25%時(shí)各測(cè)一次。施工過程中如暫時(shí)停工,在停工時(shí)及重新開工時(shí)應(yīng)各觀測(cè)一次。停工期間,可每隔2~3個(gè)月觀測(cè)一次。封頂后1~2月觀測(cè)一次,竣工后觀測(cè)周期,根據(jù)建筑物的穩(wěn)定情況確定。
特別需要指出的是,,沉降速度≥2.0mm/d應(yīng)停止施工,分析原因,采取措施。沉降速度≥1.0mm/d應(yīng)減緩加載速度并增加觀測(cè)次數(shù)。
各個(gè)階段的復(fù)測(cè)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。
3、建筑物使用階段的觀測(cè)
觀測(cè)次數(shù)應(yīng)視地基土類型和沉降速度大小而定。一般在第一年觀測(cè)3~4次,第二年2~3次,第三年后每年一次,直至穩(wěn)定為止。觀測(cè)的期限一般規(guī)定如下:砂土地基2年,膨脹土地基3年,粘土地基5年,軟土地基10年。若沉降速度小于0.01 mm/d ,根據(jù)沉降曲線分析,認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定,可以停止觀測(cè)。
4、對(duì)于荷載突然增加,基礎(chǔ)四周大量積水,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降水等情況,均應(yīng)及時(shí)增加觀測(cè)次數(shù),當(dāng)建筑物突然發(fā)生大量沉降,不均勻沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí),應(yīng)立即逐日或2~3天一次的連續(xù)觀測(cè)。
昆建協(xié)字(2008)第11號(hào)文明確:根據(jù)以上要求及本市實(shí)際情況,在施工期間,一般多層建筑觀測(cè)共約需3次(初始值一次,施工到三層測(cè)一次,主體結(jié)構(gòu)封頂后測(cè)一次);工業(yè)廠房對(duì)于小于三層(含三層)的共約需2次(初始值一次,主體結(jié)構(gòu)封頂后測(cè)一次),高于三層的工業(yè)廠房,按每增加兩層測(cè)量一次,共約需3-4次;(小)高層建筑觀測(cè)每增加三層測(cè)一次,共約需5~15次。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,應(yīng)增加觀測(cè)頻率。在使用階段,可見上述第三條。
六、竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
《建筑物沉降觀測(cè)方法》(DGJ32/J18-2006)第5.0.6條規(guī)定:對(duì)建(構(gòu))筑物進(jìn)行竣工驗(yàn)收時(shí),地基沉降變形觀測(cè)值在沒有相應(yīng)的規(guī)范、設(shè)計(jì)要求時(shí),可參照本條執(zhí)行。每周期觀測(cè)后,應(yīng)及時(shí)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理,計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的沉降量、沉降差,以及本周期平均沉降量和沉降速度。
1、建(構(gòu))筑物竣工驗(yàn)收地基變形要求以沉降速度,即沉降量與時(shí)間的關(guān)系曲線判定,曲線應(yīng)逐步收斂、曲線的斜率應(yīng)逐漸減少或趨向于零,最后一次觀測(cè)的沉降速度應(yīng)符合下表的規(guī)定
竣工驗(yàn)收最后一次觀測(cè)的沉降速度允許值表
建筑物安全等級(jí)和類別 平均沉降速度 (mm/d) 最大沉降速度 (mm/d)
高層建筑和一級(jí)建筑物 ≤0.06 ≤0.08(≤2處)
二級(jí)、三級(jí)、多層建筑物和低層建筑物 ≤0.10 ≤0.12(≤2處)
2、建(構(gòu))筑物竣工驗(yàn)收時(shí),地基基礎(chǔ)的平均沉降量宜滿足如下公式的要求:
= 式中: ——建(構(gòu))筑物地基基礎(chǔ)最終平均沉降量(mm);
——建(構(gòu))筑物地基基礎(chǔ)最終最大沉降量(mm);
——建(構(gòu))筑物竣工時(shí)地基基礎(chǔ)平均沉降量 與最終最大沉降量 的比值。
、 、 宜參照下表執(zhí)行。
竣工時(shí)地基基礎(chǔ)平均沉降量允許值表
3、竣工驗(yàn)收時(shí),還要計(jì)算判定建筑物和構(gòu)筑物的地基變形引起整體傾斜是
否滿足規(guī)范允許值。例如,多層和高層建筑的整體傾斜允許值如下表:
建筑物高度Hg 傾斜度平均值 傾斜度最大值 (1處)
Hg ≤ 24m ≤ 0.004 ≤ 0.005
24m<Hg ≤ 60m ≤ 0.003 ≤ 0.004
60m<Hg ≤100m ≤ 0.002 ≤ 0.0025
100m<Hg ≤ 0.0015 ≤ 0.002
注:傾斜指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點(diǎn)的沉降差與其距離的比值。Hg指室外地面起算的建筑物高度(m)。
4、當(dāng)符合竣工驗(yàn)收沉降量和沉降速度標(biāo)準(zhǔn)后,尚未達(dá)到建筑物穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),竣工驗(yàn)收后應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)省標(biāo)DGJ32/J18-2006第5.0.4條(即本文“五、沉降觀測(cè)的周期和時(shí)間”)要求,繼續(xù)進(jìn)行沉降觀測(cè),直至穩(wěn)定。
七、 穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)
穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線判定,對(duì)重點(diǎn)觀測(cè)和科研觀測(cè)工程,若最后三次觀測(cè)中每次沉降量均不大于2√2倍測(cè)量中誤差,則認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段。建筑物安全等級(jí)二、三級(jí)多層建筑以0.020. ~04mm/d,高層和一級(jí)建筑以0.01mm/d為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。
八、工程竣工觀測(cè)資料整理
觀測(cè)過程中應(yīng)及時(shí)歸集每次沉降觀測(cè)成果,整理相關(guān)資料。認(rèn)真分析沉降情況,出現(xiàn)異常時(shí)采取措施。 工程竣工時(shí),應(yīng)提交下列有關(guān)沉降觀測(cè)資料:
A、沉降觀測(cè)成果表;
B、沉降觀測(cè)點(diǎn)平面布置圖;
C、沉降量――時(shí)間――沉降速度(s-t-v)曲線圖;
D、沉降量――時(shí)間――荷載(或加載樓層數(shù))(s-t-v)曲線圖;
E、建筑物等沉降曲線圖(如觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量較少,可以不提交);
F、沉降觀測(cè)技術(shù)報(bào)告;
G、觀測(cè)工作方案。
為了反映出建筑物的準(zhǔn)確沉降情況,沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在最能反應(yīng)沉降特征且便于觀測(cè)的位置,在建筑物上縱橫向?qū)ΨQ,且相鄰點(diǎn)之間間距以 15 ~30 m為宜 ,均勻分布在建筑物的周圍。沉降觀測(cè)點(diǎn)要符合各施工階段的觀測(cè)要求 ,特別要考慮裝飾階段因施工破壞或掩蓋沉降觀測(cè)點(diǎn) ,不能連續(xù)觀測(cè)而失去觀測(cè)意義。另外在沉降觀測(cè)點(diǎn)上方設(shè)置保護(hù)設(shè)施 ,避免重物砸到發(fā)生變形而得不到準(zhǔn)確的沉降量。高層建筑物的沉降觀測(cè)。
沉降觀測(cè)依據(jù)以下原則布設(shè):(1)參照設(shè)計(jì)圖紙;(2)建筑物的極大轉(zhuǎn)角處;(3)高低層建筑物、縱橫墻的交接處兩側(cè);(4)建筑物沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處。