中铁十八局2号地建筑物变形监测.docx
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中铁十八局2号地建筑物变形监测
郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）东第七棚户区2号地建设项目
建筑物变形监测方案
河南建岩测绘服务有限公司
2016年7月
项目名称：
郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）河东第七至第九棚户区施工总承包第八标段2号地建设项目建筑物变形监测方案
批准：
审核：
编写：
河南建岩测绘服务有限公司
2016年7月
一工程概况
本工程为郑州航空港经济综合实验区（郑州郑新综合保税区）河东第七至第九棚户区施工总承包第八标段2号地位于郑州新郑市龙王乡内，商登高速与富航路交叉口西北角。
本工程为安置区，住宅楼均为高层，整体地下车库。
其中主楼为复合地基剪力墙结构，车库为天然地基框架结构。
二监测目的、内容及方案制定依据
2.1监测目的
由于本项目其自身主体高、层数多、结构复杂等特点，使高层建筑的变形问题相当严重，不仅影响着建筑本身的质量，同时也对人民的生命财产安全构成了很大的威胁。
对此高层建筑变形进行监测，能够对建筑变形的地点、范围和程度进行全面的反映，在风险发生之前做好转移工作，为人民的生命财产安全提供保障。
同时也为保证建筑物在施工、使用和运行中的安全，以及为建筑物的设计、施工、管理及科学研究提供可靠的资料。
2.2监测范围和监测期限
2.2.1监测范围
根据相关规范规定和建筑物变形观测要求，本次监测范围为郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）河东第七至第九棚户区施工总承包第八标段2号地建设项目中各个建筑物主体沉降观测及建筑物倾斜观测等内容。
2.2.2监测期限
本次监测工作主要分为两个阶段施工阶段及竣工后阶段，其中施工阶段周期暂估12个月，主体结构封顶后持续观测36个月（或主体结构封顶后建筑物变形趋于稳定即可停止建筑物变形观测，当建筑物变形观测连续3次测量变化速率小于0.02mm/d即认为建筑物变形趋于稳定，即可停止沉降观测），共计48个月。
2.3监测项目
依据相关规范要求及结合本公司多年从事建筑物变形观测工作的经验总结，对郑州航空港经济综合实验区（郑州新郑综合保税区）河东第七至第九棚户区施工总承包第八标段2号地建设项目建筑物主体变形观测开展如下观测项目。
本工程的具体观测项目为：
1、建筑物主体沉降观测；
2、建筑物主体倾斜观测。
2.4监测方案编制依据
1、《建筑变形测量规范》（JGJ/T8-2007）
2、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
3、《工程测量规范》（GB50026-2007）
4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12987-91）
5、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-2009）
6、《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202—2002）
7、以及根据甲方提供建筑物相关施工图纸资料等。
三现场监控方案及技术措施
3.1建筑物主体沉降观测
3.1.1测点布设
（1）观测点布置原则：
依据相关规范要求对本工程沉降观测点，原则上沉降观测点布设于建筑物转角、剪力墙及结构柱等关键部位，且建筑物每边不少于2个观测点，共设置90个观测点，建筑物主体沉降观测点编号按建筑物楼号统一编号，例如1#楼沉降观测点编号为JGC01-01至JGC01-06，具体点位见建筑物变形监测布点图。
（2）点位附近均作上明显标记（标记点号，涂上红油漆），以便长期保存。
（3）观测点在埋设时应注意避开障碍物并保证有足够的准确立尺的空间。
（4）具体点位布置结合现场实际布设观测点。
3.1.2测点制作要求
（1）基准点及工作基点的埋设
基准点布设优先考虑设立在基础好，沉降稳定，便于施测，便于保存，稳固的永久性建筑物上，也可以埋设于在变形影响区域外的原状土层上，工作点的选取应视观测点与基准点的距离而定。
基准点与工作基点的埋设要牢固可靠，采用标准地表桩，将其埋入原状土，并做好井圈和井盖。
基准点与工作基点可视现场情况使用已有的精密水准点。
图3.1基准点埋设示意图（单位：
mm）
注：
1-盖板；2-地面；3-保护井；4-素土；5-混凝土；6-压实土。
（2）测点埋设方法
观测点一般埋设于能明显反映建筑物变形的主体结构柱及关键部位，且便于观测。
观测点的制作方法如下：
建筑物为混凝土结构，对于混凝土结构上的观测点，采用在结构上钻孔后埋设“L”型点位标志的方法；测点采用Ф20不锈钢，先用冲击钻在墙柱上成孔，在孔中装入Ф20不锈钢测点，然后在孔内灌注混凝土或锚固剂进行固定（测点固定部位做成螺纹）。
埋设方式如图3.2。
图3.2“L”型点位标志埋设示意图
3.1.3建筑物沉降观测方法
水准测量（高程及沉降值）使用徕卡DNA03电子水准仪进行观测，采用电子水准仪自带记录程序，记录外业观测数据文件。
3.1.4水准基点的高程测量和限差
3.1.4建筑物沉降数据观测技术要求
基准网观测按《工程测量规范》GB50026-2007二等垂直位移监测网技术要求观测，其主要技术要求见表3.1。
表3.1垂直位移基准网观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
相邻基准点高差中误差
0.5毫米
2
每站高差中误差
0.15毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.3毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.4毫米（n为测站数）
5
视线长度
30米
6
前后视的距离较差
0.5米
7
任一测站前后视距差累计
1.5米
8
视线离地面最低高度
0.5米
观测点按《工程测量规范》GB50026-2007三等垂直位移监测网技术要求观测，主要技术指标及要求见表3.2。
表3.2监测点观测主要技术指标及要求
序号
项目
限差
1
监测点与相邻基准点高差中误差
1.0毫米
2
每站高差中误差
0.30毫米
3
往返较差及环线闭合差
±0.6毫米（n为测站数）
4
检测已测高差较差
±0.8毫米（n为测站数）
5
视线长度
50米
6
前后视的距离较差
2.0米
7
任一测站前后视距差累计
3米
8
视线离地面最低高度
0.3米
观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差。
观测顺序：
往测：
后、前、前、后，返测：
前、后、后、前。
根据使用仪器徕卡DNA03的精度是每公里偶然中误差为0.3mm，同时考虑本工程监测点是按照三等垂直位移监测精度进行观测，其视线长度≤50m，一般附合路线线路长约1km左右，则在该路线上的测站数为：
站
各测站高程中误差为：
mm
在本线路中最弱点将是第5站，即n=5，其单向观测最高程中误差为：
mm
当采用往返观测时，最弱点高程中误差为：
mm
可以看出，采用该仪器按本观测方案可以达到沉降变形监测要求。
观测注意事项如下：
对使用的电子水准仪、条码水准尺应在项目开始前和结束后进行检验，项目进行中也应定期进行检验。
当观测成果异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与校正；
观测应做到三固定，即固定人员、固定仪器、固定测站；
观测前应正确设定记录文件的存贮位置、方式，对电子水准仪的各项控制限差参数进行检查设定，确保附合观测要求；
应在标尺分划线成像稳定的条件下进行观测；
仪器温度与外界温度一致时才能开始观测；
数字水准仪应避免望远镜直对太阳，避免视线被遮挡，仪器应在生产厂家规定的范围内工作，震动源造成的震动消失后，才能启动测量键，当地面震动较大时，应随时增加重复测量次数；
每测段往测和返测的测站数均应为偶数，否则应加入标尺零点差改正；
由往测转向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器；
完成闭合或附合路线时，应注意电子记录的闭合或附合差情况，确认合格后方可完成测量工作，否则应查找原因直至返工重测合格。
3.1.5建筑物沉降数据处理及分析
（1）数据传输及平差计算
观测记录采用电子水准仪自带记录程序进行，观测完成后形成原始电子观测文件，通过数据传输处理软件传输至计算机，检查合格后使用专用水准网平差软件进行严密平差，得出各点高程值。
平差计算要求如下：
应使用稳定的基准点为起算，并检核独立闭合差及与2个以上的基准点相互附合差满足精度要求条件，确保起算数据的准确；
使用平差软件进行平差计算，平差前应检核观测数据，观测数据准确可靠，检核合格后按严密平差的方法进行计算；
平差后数据取位应精确到0.1mm。
通过变形观测点各期高程值计算各期阶段沉降量、阶段变形速率、累计沉降量等数据。
（2）变形数据分析
观测点稳定性分析原则如下：
观测点的稳定性分析基于稳定的基准点作为基准点而进行的平差计算成果；
相邻两期观测点的变动分析通过比较相邻两期的最大变形量与最大测量误差（取两倍中误差）来进行，当变形量小于最大误差时，可认为该观测点在这两个周期内没有变动或变动不显著；
对多期变形观测成果，当相邻周期变形量小，但多期呈现出明显的变化趋势时，应视为有变动。
监测点预警判断分析原则如下：
将阶段变形速率及累计变形量与控制标准进行比较，如阶段变形速率或累计变形值小于预警值，则为正常状态，如阶段变形速率或累计变形值大于预警值而小于报警值则为预警状态，如阶段变形速率或累计变形值大于报警值而小于控制值则为报警态，如阶段变形速率或累计变形值大于控制值则为控制状态。
如数据显示达到警戒标准时，应综合分析建筑物稳定性状态并进行判断；
分析确认有异常情况时，应及时通知甲方采取措施。
3.2建筑物倾斜观测
3.2.1建筑物倾斜观测内容
建筑物主体倾斜观测方法，大多是通过测定建筑物顶部相对于底部或各层间上层相对于下层的水平位移与高差，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速度。
对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可通过测量顶面或基础的相对沉降间接确定，本次倾斜观测即采用通过测量顶面或基础的相对沉降间接确定建筑物倾斜。
3.2.2建筑物倾斜观测点布设
观测点布置原则：
依据规范要求对本工程倾斜观测点进行布置，设置52个观测组，建筑物主体倾斜观测点编号按建筑物楼号统一编号，例如1#楼倾斜观测点编号为JQX01-01至JQX01-04，具体点位见建筑物变形监测布点图。
观测点应沿对应测站点的主体竖直线，对整体倾斜按顶部、底部，对分层倾斜按分层部位、底部上下对应布设；当从建筑物外部观测时，测站点或工作基点的点位应选在与照准目标中心连线呈接近正交或呈等分角的方向线上距照准目标1.5～2.0倍目标高度的固定位置处；当利用建筑物内竖向通道观测时，可将通道底部中心点作为测站点；按纵横轴线或前方交会布设的测站点，每点应选设1～2个定向点。
基线端点的选设应顾及其测距或丈量的要求。
建筑物顶部和墙体上的观测点标志，可采用埋入式照准标志型式。
有特殊要求时，可进行专门设计。
3.2.3建筑物倾斜观测技术要求
1、使用仪器：
徕卡全自动全站仪TS30（标称测角精度0.5秒，测距精度1mm+1ppm）；
2、观测方法：
采用小角度法进行倾斜测量工作，按二级变形测量等级要求，水平角观测2测回，竖直角2测回，测距2测回，边长的气温、气压改正由全站仪自行改正，测站视距不大于80m。
3、计算方法：
（1）.测出墙柱的高度h（如反射片安装在建筑物一层墙柱顶部和底部，即以反射片的垂直距离作为墙柱高度）。
（2）.测出顶底反射片水平夹角a。
（3）.测出基准点到墙柱的水平距离s。
（4）.则建筑物倾斜量d，tan（a）=d/s；
（5）.建筑物倾斜率l=d/h；
（6）.建筑物倾斜度v，tan（v）=d/h；
（7）.下一次测量同样计算出倾斜率，按照测量的时间和两次倾斜率的差别计算出倾斜速率。
3.2.4建筑
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