【正文】 虛心向當(dāng)?shù)厝罕姾凸と苏埥蹋M(jìn)行必要的調(diào)查研究，做出符合實(shí)際的處理方法。建筑物主體完工后，不應(yīng)在建筑物周圍近距離打深井，否則，不均勻沉降加劇。施工順序及操作要符合操作規(guī)程，避免留有隱患。不能因施工過程中監(jiān)督不嚴(yán)而造成墻體等斷開。 5） 控制好高程。 3） 深基坑的開挖?；油诘皆O(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)立即做基礎(chǔ)，避免暴露時間過長。因此應(yīng)考慮相應(yīng)的防護(hù)措施。緩沖溝 的布設(shè)位置，當(dāng)建筑物受單向變形時，在垂直變形方向沿建筑物外側(cè)設(shè)置；當(dāng)建筑物受雙向變形時，沿建筑物外側(cè)四周設(shè)置。此法多用于保護(hù)有紀(jì)念意義或有特殊價值的建筑物。設(shè)計(jì)主要包括其厚度和寬度的確定。在選擇地基處理方案時應(yīng)優(yōu)先考 慮淺層的處理，這就需要詳細(xì)的地質(zhì)資料，如尚不能滿足要求，再考慮深層處理，或采用樁基或深基。 （ 1） 硬殼層的作用。 三、地基措施 1. 減少或調(diào)整基底附加壓力 （ 1） 設(shè)置地下室或半地下室 其效用之一是以挖除的土重抵消 （ 補(bǔ)償 ） 一部分甚至全部的建筑物的重量，第五章 不均勻沉降對建筑物影響及防治措施 24 達(dá)到減少沉降的目的，如果建筑物的某一部分重量 特別重 （ 高 ） 時，在該部分之下設(shè)置了地下室 （ 或半地下室 ） ，便可減少與較輕部分之間的沉降差。另一種是鋼筋磚圈梁，即在水平灰縫內(nèi)加筋形成鋼筋 磚帶，高度為 46 皮磚，用 M5 砂漿砌筑。為便于施工，亦可用短鋼筋與墻體相連，鋼拉桿必須給以一定的預(yù)應(yīng)力，才能發(fā)揮應(yīng)有的作用。 當(dāng)墻體撓曲時，圈梁的作用猶如鋼筋混凝土梁內(nèi)的受拉鋼筋，它主要承受拉應(yīng)力，彌補(bǔ)了砌體抗拉強(qiáng)度不足的弱點(diǎn)。因此，實(shí)際中常在墻內(nèi)設(shè)置圈梁來增強(qiáng)其受撓曲應(yīng)力的能力。此外，某些非承重墻，可用輕質(zhì)隔墻代替，但是要注意不使建筑物的整體剛度減弱。 一、 減輕建筑物的自重 基底壓力中，建筑物自重 （ 包括基礎(chǔ)及覆土重 ） 所占比例很大，據(jù)估計(jì)，工業(yè)建筑物為 1/2 左右，民用建筑物可達(dá) 3/5 以上。 為了避免相鄰影響的損害，軟弱地基上的建筑物基礎(chǔ)間要有一定的凈距，其值視地基的壓縮性，影響建筑的 （ 產(chǎn)生影響者 ） 的規(guī)模和重量，以及受影響建筑（ 被影響者 ） 的剛度等因素而定。 四、相鄰建筑物基礎(chǔ)間凈距的合理設(shè)計(jì) 地 基 中 附加應(yīng)力的向外擴(kuò)散，使得相鄰建筑物的沉降互相影響。 設(shè)置沉降縫是減少不均勻沉降對建筑物危害的有效方法之一。 根據(jù)上述原則劃分的沉降單元，具有良好的整體的剛度，沉降也比較均勻，一般不會再開裂，然而，單元之間僅有一縫之隔，沉降太大時，不免要在彼此影響下發(fā)生互傾。分割出的沉降單元，原則上都要求具備體型簡單、長高比小、結(jié)構(gòu)類型不變以及所在處的地基比 較均勻等條件。根據(jù)調(diào)查認(rèn)為，二層以上的砌體承重房屋，當(dāng)預(yù)估的最大沉降量超過 120mm 時，長高比不宜大于 2. 5；另外，上下層墻體對齊，窗間墻等寬均勻布置，墻上門洞或窗洞大小盡量一致，且布置在同一水平線上。加之這類建筑物的整體性差，各部分的剛度不對稱，很容易遭受地基不均勻沉降的損害。復(fù)雜的體形常常是削弱建筑物整體剛度和加劇不均勻沉降的重要因素。另一方面，對于高層建筑，當(dāng)基礎(chǔ)產(chǎn)生較大不均勻沉降時，勢必引起上部結(jié)構(gòu)的整體傾斜，影響結(jié)構(gòu)的安全性及其使用功能。 5. 1不均勻沉降對建筑結(jié)構(gòu)的影響 在建筑工程施工后，地基承受上部建筑荷載產(chǎn)生附加應(yīng)力，使地基土壓縮變形，導(dǎo)致建筑物地基的沉降。觀測過程中，如遇地震影響、連續(xù)大雨水浸等情況，要及時增加觀測次數(shù)。 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)受到時間限制，不能進(jìn)行長周期的觀測，只能相應(yīng)的增加觀測頻率，根據(jù)實(shí)際情況縮短觀測周期，以分析得到圖書館在短期內(nèi)的沉降變化情況。 （ 2） 施工期間停工時間較長時，應(yīng)在停工時和重新開工時各觀測一次。 當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)和觀測點(diǎn)己埋設(shè)穩(wěn)固，建筑物基礎(chǔ)施工或基礎(chǔ)墊層澆灌后即進(jìn)行第一次觀測，此次觀測成果即作為以后沉降變形的衡量依據(jù)。埋設(shè)地點(diǎn)應(yīng)保證有足夠的穩(wěn)定性，設(shè)置在受壓、受震范 圍以外，離開鐵路、公路和地下管道至少 5m。這樣的點(diǎn)位布設(shè)可以及便于觀測，又能夠反映整棟樓各部位的沉降情況。而對于地面沉降觀測點(diǎn)，則需要在地面埋設(shè)相應(yīng)的標(biāo)石。 觀測點(diǎn)的布設(shè)是沉降觀測工作中一個很重要的環(huán)節(jié)，它直接影響觀測數(shù)據(jù)能否真實(shí)地反映出建筑物的整體沉降趨勢及局部沉降特點(diǎn)。一般要求建筑物上設(shè)置的沉降觀測點(diǎn)縱橫向要對稱，且相鄰點(diǎn)之間間距以 1530 米為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。觀測點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置，可從工作基點(diǎn)或鄰近的基準(zhǔn)點(diǎn)和其他工作點(diǎn)對其進(jìn)行觀測?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在變形影響范圍以外便于長期保存的穩(wěn)定位置 ； 使用時，應(yīng)作穩(wěn)定性檢查或檢驗(yàn)，并應(yīng)以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點(diǎn)作為測定變形的參考點(diǎn)。 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）北區(qū)綜合樓概況 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是我校 北區(qū)綜合樓 的沉降觀測。變形觀測的周期應(yīng)以能反映所測變形的變化過程且不遺漏其變化時刻為原則，根據(jù)單位時間內(nèi)變形量的大小及外界因素影響確定。在此期間，應(yīng)暫停施工或者暫時關(guān)閉、停止使用被監(jiān)測建筑物，同時應(yīng)增加變形觀測次數(shù)，密切觀注其發(fā)展變化。 對變 形觀測成果的整理與分析，可借助計(jì)算機(jī)技術(shù)采用 Excel 來實(shí)現(xiàn)。 一 方面是觀測資料的整理 ，繪制各種數(shù)據(jù)表格和變形曲線，編制說明，使其成為便于使用的成果，具體內(nèi)容有： 1. 校核各項(xiàng)原始記錄，檢查每次變形觀測值計(jì)算是否有誤； 2. 對各種變形值按時間逐點(diǎn)編寫觀測數(shù)值表； 第二章 變形觀測的基本理論 14 3. 計(jì)算絕對沉降值、平均沉降值、平均沉降速度、傾斜度、垂直位移、水平位移等。沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)遵循以下原則： ① 通常在建筑物的四角點(diǎn)、中點(diǎn)、轉(zhuǎn)角處等能反映變形特征和變形明顯的部位布設(shè)沉降觀測點(diǎn)，點(diǎn)間距一般為 10～ 20m。測量儀器必須滿足相應(yīng)的精度要求，且在使用前須使各項(xiàng)計(jì)量特性得到確認(rèn)?？⒐ず蟮挠^測頻率一般為第一年每季度觀測一次；第二年，每半年觀測一次，以后每年觀測一次。這樣，觀測精度決定采用何種觀測方法，而觀測方法的選用必須確保觀測精度的實(shí)現(xiàn)，并盡可能簡單。同時還應(yīng)考慮沉降速度的影響。變形觀測策劃輸入包括： （ 1）業(yè)主要求變形觀測所能提供的信息； （ 2）國家規(guī)范； （ 3）以前類似建筑物的變形觀測方案； （ 4）觀測對象所在地的地質(zhì)條件及周圍環(huán)境； （ 5）施工進(jìn)度計(jì)劃。這就要求我們在作變形分析時 ， 一定要設(shè)定統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)。經(jīng)典平差以點(diǎn) 1 為不動點(diǎn) ， 擬穩(wěn)平差以點(diǎn) 1， 2 和 4 為穩(wěn)定點(diǎn) ，但要注意所取的兩期平差的高程近似值必須相同。一般在判斷點(diǎn)的穩(wěn)定性時都采用兩種以上方法進(jìn)行對照分析 ， 以提高結(jié)果的可靠性。 在上述自由網(wǎng)三種基準(zhǔn)的選取中 ， 難點(diǎn)就在于如何對網(wǎng)中點(diǎn)的穩(wěn)定性作出合理判斷 ， 現(xiàn)在比較常用的是平均間隙法 （ 1971 年德國測量學(xué)者 Pelzer 提出 ） ，其基本思想是 ： 先對監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行整體檢驗(yàn) ， 如果通過檢驗(yàn) ， 則認(rèn)為所有的參考點(diǎn)是穩(wěn)定的。 2. 如果自由網(wǎng)中存在著一部分點(diǎn)相對另一部分是穩(wěn)定點(diǎn)，但實(shí)際上它們不是固定不變的，則采用擬穩(wěn)基準(zhǔn)，相應(yīng)的采用擬穩(wěn)平差。但如果變形監(jiān)測網(wǎng)中不存在多余起算數(shù)據(jù) ， 即自由監(jiān)測網(wǎng) ， 選取基準(zhǔn)前首先要對網(wǎng)中監(jiān)測點(diǎn)的穩(wěn)定情況進(jìn)行綜合分析 ， 然后才能確定基準(zhǔn) ， 其一般原則為： 1. 如果自由網(wǎng)中存在不動點(diǎn)，最好采用固定基準(zhǔn)，它有堅(jiān)實(shí)的穩(wěn)定基礎(chǔ)。這種移動分為絕對位移和相對位移， 在大多數(shù)情況下我們研究的都是相對位移，既然是相對位移，就要涉及參考基準(zhǔn)的選取和統(tǒng)一的問題。 第二章 變形觀測的基本理論 10 3. 數(shù)據(jù)處理嚴(yán)密 建筑物的變形一般都較小，甚至與觀測精度處在同一個數(shù)量級 ； 同時重復(fù)觀測的數(shù)據(jù)量較大。 2. 重復(fù)觀測量大 建筑物由于各種原因產(chǎn)生的變形都具有時間效應(yīng)，計(jì)算變形量最基本的方法是計(jì)算建筑物上同一點(diǎn)在不同 時間的坐標(biāo)差和高程差。全球定位系統(tǒng) （ GPS） 已成功應(yīng)用于山體滑坡監(jiān)測，高精度 GPS 實(shí)時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對大壩、大橋等全天候、高 頻率、高精度和自動化的變形監(jiān)測。 3. 特 殊測量方法 包括各種準(zhǔn)直測量法 （ 如激光準(zhǔn)直儀 ） 、撓度曲線測量法 （ 測斜儀觀測 ） 、液體靜力水準(zhǔn)測量法和微距離精密測量法 （ 如錮瓦線尺測距儀 ） 等。這類方法的測量精度高，應(yīng)用靈活，適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境。例如：我們在爆破某一建筑物時，對周圍建筑物在爆破瞬間產(chǎn)生的變形即為動態(tài)變形，而在爆破之后的某一段時間內(nèi)的變形則屬于靜態(tài)變形。 在高層建筑物施工過程中和使用初期，由于荷載的不斷變化以及外力的影響，會引起建筑物下沉，當(dāng)建筑物各部分不均勻沉降時，就會導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生傾斜、位移、裂縫等變形，從而影響到建筑物的正常使用并伴隨著安全隱患，因此，在 施工和營運(yùn)期間加強(qiáng)變形觀測過程控制并采取適當(dāng)?shù)陌踩胧┦直匾?。要減弱這方面變形的影響，往往通過 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)。 （ 3） 建筑物沉降在現(xiàn)實(shí)生活中是一個普遍現(xiàn)象，但不均勻沉降會對建筑物造成不良影響甚至危害，本文針對一些常見的不均勻沉降現(xiàn)象，從建筑、結(jié)構(gòu)、施工三方面研究了不均勻沉降對建筑物的影響及防治措施。目標(biāo)是通過設(shè)計(jì)一套沉降觀測方案，對我校的圖書館的沉降情況進(jìn)行 周期性的精密水準(zhǔn)觀測，得到各個沉降觀測點(diǎn)的高程變化，從而掌握整個圖書館因地基荷載或外界環(huán)境等原因而發(fā)生的沉降變化，并根據(jù)各周期的變化，進(jìn)行分析，得出其在未來的一段時間內(nèi)的變化趨勢。在此基礎(chǔ)上 ，研究了預(yù)防建筑物變形的措施。電子水準(zhǔn)儀自動記錄，重量輕，大大降低了觀測員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了人力，提高了觀測速度。標(biāo)尺采用條碼分劃，代替人們眼睛的是光電二極管陣列。近年來，隨著科研水平的不斷提高 ，及相關(guān)測繪技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物沉降觀測所使用的儀器、方法及測量規(guī)范和程序都有的很大程度的發(fā)展、提高和改善。在區(qū)域性研究方面， GPS 已成為主要的技術(shù)手段。與此相應(yīng)，對建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變、應(yīng)力通常、溫度滲壓、土壓力、孔隙壓力以及伸縮縫開合等項(xiàng)目的觀測，通常稱為內(nèi)部觀測。 日照變形觀測，就是測出布設(shè)在高聳建 （ 構(gòu) ） 筑物受熱面不同高度上觀測點(diǎn)的水平位移量 ； 8） 基坑回彈觀測 — 基坑開挖后，由于土體移出，減少了這部分自重荷載，從而使原區(qū)域土層結(jié)構(gòu)失去了平衡，內(nèi)應(yīng)力重新分布，出現(xiàn)基底隆起，這種現(xiàn)象稱為基坑回彈。其研究成果對預(yù)防自然災(zāi)害及了解第一章 引言 5 變形機(jī)理是極為重要的。 （ 3）隔河巖大壩外觀變形 GPS 自動化監(jiān)測系統(tǒng)在 1998 年長江流域抗洪錯風(fēng)中所發(fā)揮的巨大作用，確保了安全渡汛，避免了荊江大堤災(zāi)難性的分洪。以我國為例： （ 1）利用地球物理大地測量反演理論，于 1993 年準(zhǔn)確地預(yù)測了 1996 年發(fā)生的麗江大地震。同時要求，把變形觀測資料作為工程驗(yàn)收依據(jù)和技術(shù)檔案之一，呈報和歸檔?？梢姡ＷC工程建筑物安全是一個十分重要且很現(xiàn)實(shí)的問題。與此同時，變形監(jiān)測工作的意義更加重要。建筑工程的變形監(jiān)測包括沉降觀測、傾斜觀測、位移觀測等。這些建筑物在施工和運(yùn)營過程中，由于地質(zhì)條件和土壤性質(zhì)的不同、地下水位和大氣溫度的變化、建筑物荷載和外力作用等影響，都會產(chǎn)生一定的變形，當(dāng)這種變形在一定限度內(nèi) 時可認(rèn)為屬正?，F(xiàn)象，但超過了一定的范圍就會影響正常使用并危及建筑物及人身的安全，因此需要對施工中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進(jìn)行變形觀測，掌握其變形量、變形發(fā)展趨勢和規(guī)律，以便一旦發(fā)現(xiàn)對建筑物不利的變形可以及時采取措施，確保施工安全和建筑物的安全。其任務(wù)是確定在各種荷載和外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時間特征。隨著我國建筑事業(yè)的發(fā)展，各種高層建筑、超高層建筑等復(fù)雜的建筑物應(yīng)運(yùn)而生。 人們不禁要問 ： 如何保證建筑物的 質(zhì)量 ？ 采用什么樣的手段監(jiān)控建筑物的質(zhì)量 ？ 采取什么樣的措施確保建筑物的安全 ？ 為此，變形監(jiān)測的首要目的是要掌握變形體的實(shí)際性狀，為判斷其安全提供必要的信息。谷倉圓筒倉，每排 13 個， 5 排，總計(jì) 65 個圓筒倉組成， 1911 年谷倉開始施工）卻沒有這么幸運(yùn)，它 1913 年秋完工，谷倉自重20200t，相當(dāng)于裝滿谷物后總重的 %。 1980 年，虎丘塔因向東北方向嚴(yán)重傾斜（塔頂離中心垂線 ，傾斜角 2176。 建筑在軟土地基上的建（構(gòu)）筑物，人們對其結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等環(huán)境因素精心設(shè)計(jì)、研究，在施工或運(yùn)營過程中，仍然產(chǎn)生傾斜、裂縫，影響安全使用，更有甚者倒塌或自行實(shí)施 爆破銷毀。 （ 4）研究變形規(guī)律，預(yù)報變形趨勢，為安全性診斷提供依據(jù)，最后提出了建筑物不均勻沉降的防治措施。同時，提出了具體的一些預(yù)防沉降的 措施，用以指導(dǎo)建筑物的設(shè)計(jì)、施工和已有建筑物的健康維護(hù)。目錄 I 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 題 目： 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 北區(qū)綜合樓沉降觀測方案 學(xué) 院： 信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 測 繪 工 程 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 目錄 II 摘 要 隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，各種建筑物及重點(diǎn)工程不斷出現(xiàn)。 本次設(shè)計(jì)采用三等水準(zhǔn)測量的方法對我校圖書館的沉降變化進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，闡述了北區(qū)綜合樓沉降觀測的等級和所達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，研究了建筑物沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)原則，以及在特定條件下如何進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇與埋設(shè)及基準(zhǔn)點(diǎn)、觀測點(diǎn)的外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)計(jì)算。