建筑工程规范之沉降观测方案完稿.docx

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建筑工程规范之沉降观测方案完稿

大连时代广场工程

沉降观测方案

编号：

DL/ZS-

编制：

审核：

审批：

发放号：

中国建筑第八工程局

2004年12月

工程技术文件报审表（R03—09）

单位名称：

编号：

选项

类别

编制人

册数

页数

□

施工组织设计

□

施工方案

□

其他

项目经理：

项目技术负责人：

申报人：

直营公司总工程师审批/审核意见或直管项目技术负责人审核意见：

签字：

年月日

局工程管理部审批（审核）意见：

审核人：

部门负责人：

年月日

局总工程师审批意见：

签字：

年月日

注：

需要时审核/审批意见可附页。

1．工程概况1

2．沉降观测设计1

2．1沉降观测仪器选择1

2．2沉降观测的方法和频率1

2．3基准点的选择与布设1

2．4沉降观测点的布置3

2．5观测点做法5

2．6工程沉降观测的精度要求和观测方法5

3．沉降观测措施7

3．2施测程序及注意事项8

3．3绘制沉降曲线注意事项9

4．沉降观测的成果资料10

周边建筑沉降观测方案

1．工程概况

时代广场工程位于大连市中山区人民路繁华地带，基坑深度15～17米。

基坑东、西、南侧均为高层住宅，距离基坑均超过30m且基础埋深较大，按照规范要求不需要进行沉降观测。

但由于北侧天津街一侧为砖混结构的多层住宅，距离基坑为21m，地下室降水有可能对建筑沉降产生影响，所以有必要对其进行沉降观测。

2．沉降观测设计

2．1沉降观测仪器选择

精度高：

为了能够准确反映出建筑物的变形情况，一般规定测量的误差应小于变形量的1/10—1/20。

为此，沉降观测中应使用精密水准仪S1、S05，和精密的测量方法。

测量仪器为苏光精密水准仪Ｓ１。

2．2沉降观测的方法和频率

根据现场实际情况，在被观测建筑物外墙上选择坚固稳定的地方，根据设计的沉降观测点布置图埋设沉降观测点，与离建筑物较远处便于观测且坚固稳定的点组成闭合水准路线（由于周边建筑物的沉降观测为相对独立的测量行为，此路线可以假定原始水准点），以确保观测结果的精确度。

当土方开挖前，就按设计的位置埋好观测点。

观测的次数和时间，应按设计要求。

第一次观测应在观测点安设稳定后及时进行，并和假定的两个水准点构成闭合水准路线，每次测量均做往返测量。

2．3基准点的选择与布设

要达到沉降观测点的沉降变化情况，必须要有一些固定（相对的固定）的点子作为基准，根据它们来进行测量，以求得所需要的位移值。

边坡支护及土方开挖进行过程中，其周围地区受力的情况随着离开它的水平距离与垂直距离（深度）的改变而变化。

离开深基坑愈远，周边建筑物的基础愈深深度愈大，地基受力愈小，亦即受深基坑的影响愈小。

为了达到使基准点稳定的要求，可有两种方法：

一是远离工程深基坑，一是深埋。

然而，如果基准点离深基坑远了，测量工作量就加大，测量误差的累积也随之加大，所测量的位移值的可靠程度就小；如果将标志埋设很深，既费人力，又费物力，也不经济。

基准点的选择与控制网的布设，应该全面的考虑、合理的解决作为变形观测依据的基准点的布设问题。

在选定的位置用长约1米的钢筋深埋，并固定保护。

为了检查水准基点本身的高程有否变动，可将其成组的埋设，通常每组三点，并形成一个等边三角形，如下图所示：

在三角形的中心，与三点等距的地方设置固定测站，由此测站上可以经常观测三点间的高差，这样便可判断出水准基点的高程有无变化。

本次沉降观测基准点实地踏勘后准备布设在天津街方向，老建筑群中，原因是此处居民楼已经建成多年，沉降早已稳定。

共布置ＢＭ１和ＢＭ２两个水准基准点，一个ＢＭ检测用水准点。

具体位置见下图。

基坑四周建筑物沉降观测水准基准点布置图

2．4沉降观测点的布置

边坡支护及土方开挖进行过程中，其周围地区受力的情况随着离开它的水平距离与垂直距离（深度）的改变而变化。

离开深基坑愈远，周边建筑物的基础愈深深度愈大，地基受力愈小，亦即受深基坑的影响愈小。

如离基坑较远且基础较深的天津街方向富源商务酒店、丽苑大厦；明泽街方向的富丽华大酒店；人民路方向的辽宁省丝绸纺织品进出口公司、大连动植物检验检疫局、中粮大厦；世纪街方向的平安保险大厦，这些大厦的沉降较小；而天津街方向的两栋居民楼，由于离基坑较近，同时此两楼的基础又较浅，因此基坑开挖对才此居民楼的沉降影响较大。

如果将本身有深基础的高层建筑同居民楼纳入同一沉降观测体系，将不能很好地反映居民楼的沉降变化，因为可能出现居民楼沉降超标而被高层建筑平差掉的情况。

因此，我们将有深基础的高层建筑群与两栋居民楼分别组成观测对象，分成两个独立的沉降观测体系。

根据实际情况，我们将基坑北侧的两栋居民楼作为沉降观测的重点，且靠近基坑一侧即天津街方向为重中之中，沉降观测点分别设在建筑的角部及中部。

四周高层建筑沉降观测的频率可以低于居民楼的观测频率。

１）天津街方向居民楼的沉降观测点布置及观测频率

沉降观测点布置图如下：

基坑北面居民楼沉降观测点的平面布设图

基坑北面居民楼沉降观测点的立面布设图

观测时间及频率见下表

基坑开挖状态

进场开挖前

０～３米

３～６米

６～坑底设计标高

基坑竣工～

土方回填

观测次数或频率

共１次

１次／３天

１次／２天

１次／１天

１次／１天

注：

观测宜在当天的下午１３：

００进行，如观测到沉降异常，则以后观测加倍。

２）基坑四周高层建筑的沉降观测点布置及观测频率

沉降观测点布置图如下：

基坑四周高层建筑沉降观测点平面布设图

观测时间及频率见下表

基坑开挖状态

进场开挖前

０～３米

３～６米

６～坑底设计标高

基坑竣工～

土方回填

观测次数或频率

共１次

共１次

共２次

１次／７天

１次／７天

注：

观测宜在当天的下午１３：

００进行，如观测到沉降异常，则以后观测加倍。

2．5观测点做法

沉降观测点按设计位置，在原建筑±0.000标高以上约５００mm处用冲击钻钻洞，将Φ１２长160mm的钢筋顶部处理圆滑后插入凿开洞中，使其与柱面成60°的倾角，再用1：

2水泥砂浆填实。

如下图：

2．6工程沉降观测的精度要求和观测方法

标高中误差：

±2.0mm

相邻点高差中误差±1.0mm

观测方法：

三等水准测量

沉降观测的水准线路（从一水准点到另一水准点）应形成闭和线路，如下两图所示：

与一般的水准测量相比较，所不同的是视线长度较短；一般不大于25m，一次安置仪器可以有几个前视点。

在不同的观测周期中，仪器应安置爱同样的位置上，以削弱系统误差的影响。

由于观测时水准路线往往不长，并且其闭和差一般不会超过1-2mm，因此闭和差可按测站平均分配。

如果观测点之间的距离相差很大，则闭和差可以按距离成比例的分配。

往返较差、附和或环线闭和差：

1.4√n

基坑北面居民楼沉降观测闭合水准路线布设图

基坑四周高层建筑沉降观测闭合水准路线布设图

3．沉降观测措施

3．1沉降观测基本要求

1、仪器设备的要求

由于测量的误差应小于变形值的１／１０——1／20，因此沉降观测应使用精密水准仪（S1或S05级），水准尺也应使用受环境及温差变化影肉小的高精度铟合金水准尺。

在不具备铟合金水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。

2、观测时间的要求

建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则沉降观测得不到原始数据，而是整个观测得不到完整的观测意义。

其他各阶段的复测，根据工程进展情况必须定时进行，不得漏测或补测。

3、观测点的要求

沉降观测点应埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。

一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称，且相邻点之间间距以15——30米为宜，均匀地分布在建筑物的周围。

4、沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则

为减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实，应做到“五定”：

沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；观测人员要稳定；观测时的环境条件基本一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。

本工程至少要有3个稳定可靠的基准点，并每半年复测一次；工作基点是观测中直接使用的依据点，要选在距观测点较近但比较稳定的地方。

5、施测要求

首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。

连续使用3——6个月重新对所用仪器、设备进行检校。

在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。

6、沉降观测精度的要求

本工程采用二等水准测量的观测方法。

各项观测指标要求如下：

（1）往返较差、附和或环线闭合差：

△h＝∑a-∑b≤l√n—，表示测站数。

（或△h＝∑a-∑b≤1.0√L—，L表示观测路线距离）

（2）前后视距：

≤30m

（3）前后视距差：

≤1.0m

（4）前后视距累积差≤3.0m

（5）沉降观测点相对于后视点的高差容差：

≤1.0mm

（6）水准仪的精度不低于N2级别

7、沉降观测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠，记录计算要符合施工测量规范的要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效的原则进行成果整理及计算。

3．2施测程序及注意事项

1、建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案、由建设单位提供的水准控制点（或城市精密导线点）以及本工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网：

（1）主楼周围布置三个水准点；且水准点的间距不大于100米。

（2）在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校。

（3）各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求（大于1.5米）。

与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。

2、建立固定的观测路线

由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。

在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。

3、沉降观测

根据编制的工程施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安稳固后及时进行。

首次观测应自地下室基础施工完毕开始，在基础的纵横轴线上（基础局边）按设计好的位置埋设沉降观测点（临时的），等临时观测点稳固好，进行首次观测。

首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时一般用N2或N3级精密水准仪，并且每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。

（注：

施工至±0.000按规定埋设永久观测点（为便于观测可将永久观测点设于十500mm）。

然后每施工一层就复测一次，直至竣工。

）

使用精密水准仪光学测微法后、前、前、后进行观测，观测应在成像清晰、稳定时进行，有多个前视观测点时前视各点观测完毕以后应回测后视点，最后应闭合于水准点上。

一个观测站上观测限差如下表：

类别

项目

高精度

较高精度

中精度

视线长度（m）

≦20

≦30

≦40

前后视距差（m）

≦0.5

≦0.5

≦1.0

前后视距累计差（m）

≦1.5

≦1.5

≦3.0

视线离地面高度（m）

≦0.5

≦0.5

≦0.5

基辅分划读数差（m）

≦0.2

≦0.3

≦0.4

基辅分划所测高差之差（m）

≦0.3

≦0.4

≦0.6

4、将各次观测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个观测点的高程值。

从而确定出沉降量。

某个观测点的每周期沉降量：

△c＝Hh，I—Hn，I-1．

N表示某个观测点，I表示观测周期数（I＝1，2，3……）且H1＝H0

累计沉降量：

△C＝∑△c　（n），n表示观测点号。

5、统计表汇总

（1）根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。

（2）绘制各观测点的下沉曲线

首先建立下沉曲线坐标，横坐标为时间坐标，纵坐标上半部为荷载值，下半部为各沉降观测周期的沉降量。

将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中，并将相应的荷载值也画于坐标中，连线，就得到对应于荷载值的沉降曲线。

（3）根据沉降量统计表和沉降曲线图，预测建筑物的沉降趋势。

定期将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施工。

（4）利用沉降曲线计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度：

q=│△Cm-△Cn│/Lmn，

Cm,△Cn分别为m，n点的总沉降量；

Lmn为m，n点的距离。

3．3绘制沉降曲线注意事项

1、必须提高首次观测精度，否则会出现曲线在首次观测后即发生回升、至第三次后曲线又逐渐下降的现象，从而使得观测成果存在较大误差。

如曲线回升超过5mm，应将第一次观测结果作废，而采用第二次作为首次观测结果；如曲线回升在5mm内，则可初测标高调整到与第二次观测标高一致。

2、观测曲线在中途突然回升。

这主要是由于水准点或观测点被碰动所导致，而且是因为水准点低于碰前的标高及观测点标高碰后高于碰前的标高。

出现上述情况后应选择其他水准点继续观测；若是观测点被破坏，则应另行埋设观测点进行观测。

3、曲线自某点起渐渐回升，一般是由于水准点下降所导致。

如采用设置于建筑物上的水准点，则是有建筑物尚未稳定而下沉；或者新埋设的水准点有埋设地点不当，时间不长，以致发生下沉现象。

水准点逐渐下沉，而且沉降较小，但建筑物初期沉降较大，即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时，曲线不发生回升，后期由于建筑物沉降逐渐稳定，如水准点继续下沉，则曲线会发生回升。

对由于水准点下沉造成曲线回升，应测出其下沉量，以便修正观测点标高。

因此在选择或埋设水准点时，应保证其稳定性。

4、观测后期曲线呈现波浪起伏趋势，这是由于后期建筑物下沉极微小或已经接近稳定，从而使得观测的正常误差显得比较突出所导致。

处理这种情况时，应根据整个情况进行分析，决定自某点起将波浪线改成水平线。

4．沉降观测的成果资料

（1）建筑物平面图

（2）下沉量统计表（见下）是根据沉降观测原始记录整理而成的各个观测点每次下沉量和积累的统计值。

（3）测点的下沉量曲线：