某高层建筑物沉降稳定的判断:高层建筑物沉降观测

  [摘 要]关于几个现行规范中沉降稳定的判定标准的差异及探讨。  [关键词]基坑 变形测量 水平位移 沉降 三轴陀螺仪 网络  高层建筑物荷载大,地基压缩层的深度也大,同时,由于大部分高层建筑物基础埋深较深,场地的地下水对建筑物影响也很明显。沉降观测主要监测地基的变形及外部荷载与内部应力产生的变形,具体就是沉降量与沉降速率。当出现沉降不均匀时,建筑物会产生倾斜,当沉降速率忽然加大时,往往代表事故即将发生。高层建筑物一旦发生沉降不均匀事故,产生的破坏也是非常大的。因此目前规定,高层建筑物沉降观测报告是竣工验收备案的必要资料。但是如果对沉降观测成果数据不予以高度重视,认真分析,也会产生错误判定。
  一、现行沉降稳定的几个标准如下:
  (1)《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6—2011 8.4.5
  沉降稳定的控制标准宜按沉降观测期间最后 100d 的平均沉降速率不大于0.01mm/d 采用。
  (2)《建筑变形测量规范》JGJ8—2007 5.5.5
  建筑沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线判定。当最后lOOd的沉降速率小 于0.01~0.04mm/d时可认为已进入稳定阶段。具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定。
  (3)《工程测量规范》GB50026—2007 10.5.8
  如果最后两个观测周期的平均沉降速率小于0.02mm/日,可以认为整体趋于稳定,如果各点的沉降速率均小于0.02mm/日,即可终止观测。否则,应继续每3 个月观测一次,直至建筑物稳定为止。
  二、以下以高层建筑物为例,作简单探讨
  (1)建筑物为25层框架—剪力墙结构,2层地下室,场地地层数据见下表,但该断裂带已被侵入岩体(玄武岩)充填,为闭合型死断层,且场地内无岩溶、滑坡等不良地质现象,场地稳定性好,适宜建筑。场地侵入岩体分布,导致各岩层层面起伏较大,甚至缺失,故该场地为不均匀地基。最终以5—2层砂砾岩为人工挖孔桩持力层。
  (2)沉降观测布点示意图
  该建筑物施工沉降观测由某检测单位进行,根据其提供的观测成果,当建筑物施工至18层时,累计沉降量最大达54mm,且在7天内平均沉降速率达到2mm/d,远大于规范稳定标准,当地建管部门据此要求该建筑物停工,并查明原因。
  首先测量该建筑物整体倾斜,数据表明,该建筑物整体倾斜量在0.1‰—0.5‰,属正常。再从该建筑物沉降最大部位挑选一根桩进行钻芯检测,结果表明桩身基本完好,桩底无沉渣,与桩侧钻孔进行比较,桩端进入持力层深度满足设计要求。
  查找原因期间沉降观测连续进行,对照之前成果,发现该建筑物沉降速率停工后快速减小,10天后最大沉降速率已达到0.05mm/d。经专家论证后,在加密观测的情况下复工,竣工后一个月内沉降速率为0.01mm/d~0.02mm/d,目前建筑物已投入使用2年,最近观测周期(6个月)沉降速率最大为0.01mm/d。
  由此可见,建筑物沉降速率在施工过程中为一动态量,随施工进度、荷载堆放、雨水情况等时有增大减小。事实上,确定建筑物的允许变形,在当前技术水平上来说是非常困难的,由于土力学理论有很多经验参数,加之客观因素复杂,现行规范制定的稳定标准一方面参考国外规范,另一方面根据国内实地采集的沉降资料,而由于国内外施工技术、结构类型、材料材资的差异及收集的资料代表性不足或过期,为保险起见,现行规范实际上取了较小的值作为稳定标准。
  在当前实际应用中,应该将规范规定的稳定标准应作为竣工时的验收标准,此时建筑物荷载已基本完成,场地条件也不会有大的变化,速率反映比较真实。
  如果简单的把规范的稳定标准作为施工期间的指标,就会产生相当多不稳定的建筑物,不仅影响了施工进度,也不利于找出真正的危险建筑物
  参考文献:
  [1]《工程测量规范》GB50026—2007 中国计划出版社
  [2]《建筑变形测量规范》JGJ8—2007 中国建筑工业出版社
  [3]《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6—2011 中国建筑工业出版社

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