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沉降观测点设置与观测要求


建(构)筑物沉降观测点的设置与观测要点

沉降观测在建筑物的施工、竣工验收以及竣工后的监测等过程中,具有安全预报、科学评价及检验施工质量等的职能。通过现场监测数据的反馈信息,可以对施工过程等问题起到预报作用,及时做出较合理的技术决策和现场的应变决定。

一、相关规范及规范

性文件要求

经建设部批准《工程测量规范》(GB50026-2007)为国家标准,自 2008年5月1日起实施。其中,第5.3.43(1)、7.1.7、7.5.6、10.1.10条(款)为强制性条文,必须严格执行。《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)为行业标准,自2008年3月1日起实施。其中,第3.0.1、3.0.11条为强制性条文,必须严格执行。原《工程测量规范》(GB50026-93)和《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)同时废止。

此外,经江苏省建设厅审定,确定《建筑物沉降观测方法》(DGJ32/J16-2006)为江苏省工程建设强制性标准,于2006年6月1日起实施,是目前省内建筑物沉降观测参考的主要规范依据。

2008年4月,昆山市建筑业协会制定《关于对创优工程进行现浇楼板厚度、钢筋保护层厚度检测和建筑物沉降观测的通知》(昆建协字(2008)第11号),对本地区创优工程沉降观测的观测点布设、观测周期及时间等要求进行明确,进一步规范了本地区创优工程的沉降观测。

二、沉降观测的对象

根据《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)第3.0.1条(强条)及昆建协字(2008)第11号文要求,下列建筑物在施工及使用期间需进行沉降观测:

A、地基基础设计等级为甲级的建筑物;

B、复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物;

C、加层、扩建建筑物;

D、受邻近深基坑开挖施工影响或受地下地下水等环境因素变化影响的建筑物;

E、需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程;

F、创优工程。

在此需要明确的概念是地基基础设计等级。《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中第3.0.1条作如下定义:



设计等级
建筑和地基类型

甲级
重要的工业与民用建筑物

30层以上的高层建筑

体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物

大面积的多层地下建筑物(如地下车库,商场.运动场等)

对地基变形有特殊要求的建筑物

复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)

对原有工程影响较大的新建建筑物

场地和地基条件复杂的一般建筑物

位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程

乙级
除甲级,丙级以外的工业与民用建筑物

丙级
场地和地基条件简单,荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物


若工程明显为地基基础设计等级丙级的建筑物(如地基条件较好的6层住宅楼等),就不需要沉降观测(创优工程除外)。

若不能确定地基基础设计等级,或者有疑问,就请设计单位明确是否需要沉降观测,并请书面答复或者写入图纸会审记录中。

三、沉降观测点的布设

建筑物确定需要进行沉降观测之后,在工程开工之初,应根据设计图纸的安排做好沉降观测策划工作、制定沉降观测方案,对于符合条件的应委托有资质的单位观测,适时埋设观测点。

根据《建筑物沉降观测方法》DGJ32/J18-2006和《建筑变形测量规范》JGJ8-2007的要求,沉降观测点应布设在能全面反映建筑物地基变形特征的点位,砌筑小阴井加以保护,宜选在下列位置:

A、建筑物的四角、大转角及沿外墙每10~15m处或每隔2~3根柱基上;

B、高低层建筑物、新旧建筑物、纵横墙等交接处的两侧,不同地质条件、不同荷载分布、不同基础类型、不同基础埋深、不同上部结构、建筑裂缝、后浇带、沉降缝和伸缩缝的两侧,人工地基与天然地基接壤处及填挖方分界处;

C、宽度大于或等于15米,或宽度小于15米但地质条件复杂以及膨胀土地区的建筑物的承重内隔(纵)墙设内墙点,以及框架、框剪、框筒、筒中筒结构体系的楼、电梯井和中心筒处;

D、筏基、箱基的四角和中部位置处;

E、多层砌体房屋纵墙间距6~10米横墙对应墙端处;

F、框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横墙轴线上,以及可能产生较大不均匀沉降的相邻柱基处;

G、高层建筑横向和纵向两个方向对应尽端处;

H、邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗滨(沟)处;

I、重型设备基础和动力设备基础的四角、基础形式或埋深改变处以及地质条件变化处两侧;

J、对于电视塔、烟囱、水塔、油罐、炼油塔、高炉等高耸构筑物,应设在沿周边在与基础轴线相交的对称位置上,点数不少于4个。

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。

昆建协字(2008)第11号文明确:根据以上要求及本市实际情况,一般多层建筑布8~16个点;(小)高层建筑布8~20个点。对于基础面积较大的建筑物,如大型框架结构的工业厂房,测点布置可能超过20个点。

四、 沉降变形监测的精度要求

沉降观测的测量,应使用精密水准仪,优先采用精密水准仪DSZ05或DS05,具有测微装置的,最低使用DS1水准仪。视线长度宜为20~30米,视线高度不宜低于0.5米,宜采用闭合法消除误差。

承担沉降观测的单位应具有相应主管部门批准的资质,测量人员应具有主管部门颁发的上岗证。

观测时,仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内,塔式起重机等施工机械附近不宜设站。

五、 沉降观测的周期和时间

1、初测

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,否则整个观测得不到完整的观测意义。初测应增加观测量,以提高初始值的可靠性。

2、施工阶段的沉降观测

应依据施测方案随施工进度及时进行。重要建筑,可在基础完工或地下室砌完后开始观测。大型、高层建筑,可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与时间应视地基与加荷情况而定。民用建筑可每加高1~2层观测一次;工业建筑可按不同施工阶段(如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体和设备安装等)分别进行观测。如建筑物均匀增高,应至少在每增加荷载的25%时各测一次。施工过程中如暂时停工,在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间,可每隔2~3个月观测一次。封顶后1~2月观测一次,竣工后观测周期,根据建筑物的稳定情况确定。

特别需要指出的是,,沉降速度≥2.0mm/d应停止施工,分析原因,采取措施。沉降速度≥1.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数。

各个阶段的复测必须定时进行,不得漏测或补测,只有这样才能得到准确的沉降情况或规律。

3、建筑物使用阶段的观测

观测次数应视地基土类型和沉降速度大小而定。一般在第一年观测3~4次,第二年2~3次,第三年后每年一次,直至稳定为止。观测的期限一般规定如下:砂土地基2年,膨胀土地基3年,粘土地基5年,软土地基10年。若沉降速度小于0.01 mm/d ,根据沉降曲线分析,认为已经稳定,可以停止观测。

4、对于荷载突然增加,基础四周大量积水,长时间连续降水等情况,均应及时增加观测次数,当建筑物突然发生大量沉降,不均匀沉降或严重裂缝时,应立即逐日或2~3天一次的连续观测。

昆建协字(2008)第11号文明确:根据以上要求及本市实际情况,在施工期间,一般多层建筑观测共约需3次(初始值一次,施工到三层测一次,主体结构封顶后测一次);工业厂房对于小于三层(含三层)的共约需2次(初始值一次,主体结构封顶后测一次),高于三层的工业厂房,按每增加两层测量一次,共约需3-4次;(小)高层建筑观测每增加三层测一次,共约需5~15次。发现数据异常,应增加观测频率。在使用阶段,可见上述第三条。

六、竣工验收标准

《建筑物沉降观测方法》(DGJ32/J18-2006)第5.0.6条规定:对建(构)筑物进行竣工验收时,地基沉降变形观测值在没有相应的规范、设计要求时,可参照本条执行。每周期观测后,应及时对观测资料进行整理,计算观测点的沉降量、沉降差,以及本周期平均沉降量和沉降速度。

1、建(构)筑物竣工验收地基变形要求以沉降速度,即沉降量与时间的关系曲线判定,曲线应逐步收敛、曲线的斜率应逐渐减少或趋向于零,最后一次观测的沉降速度应符合下表的规定

竣工验收最后一次观测的沉降速度允许值表

建筑物安全等级和类别
平均沉降速度 (mm/d)
最大沉降速度 (mm/d)

高层建筑和一级建筑物
≤0.06
≤0.08(≤2处)

二级、三级、多层建筑物和低层建筑物
≤0.10
≤0.12(≤2处)


2、建(构)筑物竣工验收时,地基基础的平均沉降量宜满足如下公式的要求:

=

式中: ——建(构)筑物地基基础最终平均沉降量(mm);

——建(构)筑物地基基础最终最大沉降量(mm);

——建(构)筑物竣工时地基基础平均沉降量 与最终最大沉降量 的比值。

、 、 宜参照下表执行。

竣工时地基基础平均沉降量允许值表

建筑物安全等级
建筑类型和地基基础形式
比值
最终平均沉降量 (mm)

一级

0.6~0.8
60

二级
一般的工业

与民用建筑
桩基
0.5~0.8
150

其他
0.4~0.7
250

三级

0.4~0.6
350




3、竣工验收时,还要计算判定建筑物和构筑物的地基变形引起整体倾斜是否满足规范允许值。例如,多层和高层建筑的整体倾斜允许值如下表:

建筑物高度Hg
倾斜度平均值
倾斜度最大值 (1处)

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:倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。Hg指室外地面起算的建筑物高度(m)。

4、当符合竣工验收沉降量和沉降速度标准后,尚未达到建筑物稳定标准时,竣工验收后应按照本标准省标DGJ32/J18-2006第5.0.4条(即本文“五、沉降观测的周期和时间”)要求,继续进行沉降观测,直至稳定。

七、 稳定标准

稳定标准应由沉降量与时间关系曲线判定,对重点观测和科研观测工程,若最后三次观测中每次沉降量均不大于2√2倍测量中误差,则认为已进入稳定阶段。建筑物安全等级二、三级多层建筑以0.020. ~04mm/d,高层和一级建筑以0.01mm/d为稳定标准。

八、工程竣工观测资料整理

观测过程中应及时归集每次沉降观测成果,整理相关资料。认真分析沉降情况,出现异常时采取措施。 工程竣工时,应提交下列有关沉降观测资料:

A、沉降观测成果表;

B、沉降观测点平面布置图;

C、沉降量――时间――沉降速度(s-t-v)曲线图;

D、沉降量――时间――荷载(或加载楼层数)(s-t-v)曲线图;

E、建筑物等沉降曲线图(如观测点数量较少,可以不提交);

F、沉降观测技术报告;

G、观测工作方案。


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