【導(dǎo)讀】超過了一定的范圍就會影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全。點(diǎn)的外業(yè)觀測和內(nèi)業(yè)計(jì)算。同時(shí)，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)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性與可靠性。據(jù)的整理、計(jì)算和匯總。建筑物不均勻沉降的防治措施。

　　

【正文】 的四角、 大 轉(zhuǎn)角及沿外墻每 10~15m處或每隔 2～ 3 根柱基上； B、 高低層建筑物、新舊建筑物、 縱橫墻等交接處的兩側(cè)， 不同地質(zhì)條件、第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 17 不同荷載分布、不同基礎(chǔ)類型、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)、 建筑裂縫、后澆帶、 沉降縫和 伸縮縫 的兩側(cè) ，人工地基與天然地基接壤處及填挖方分界處 ； C、 寬度大于或等于 15 米，或?qū)挾刃∮?15 米但地質(zhì)條件復(fù)雜 以及膨脹土地區(qū) 的建筑物的 承重 內(nèi) 隔（ 縱 ） 墻 設(shè)內(nèi)墻點(diǎn) ，以及框架、框剪、框筒、筒中筒結(jié)構(gòu)體系的樓 、 電梯井和中心筒處； D、 筏基 、箱基的四角和中部位置處； E、 多層砌體房屋縱墻間距 610 米橫墻對應(yīng)墻端處； F、框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫墻軸線上，以及 可能產(chǎn)生較大不均勻沉降的相鄰柱基處； G、 高層建筑橫向和縱向兩個(gè)方向?qū)?yīng)盡端處 ； H、鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗濱（溝）處； I、重型設(shè)備基礎(chǔ)和動力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)形式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)； J、對于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構(gòu)筑物，應(yīng)設(shè)在沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對稱位置上，點(diǎn)數(shù)不少于 4 個(gè) 。 總之，觀測點(diǎn)應(yīng)設(shè)在能表 示出沉降特征的點(diǎn) 。 如圖 31 所示 （ 圖示長度單位為 mm） ，沉降觀測點(diǎn)可用角鋼預(yù)埋在墻內(nèi) ；如是鋼結(jié)構(gòu)，則可將角鋼焊在鋼柱上 ； 對建筑物平面部位的觀測點(diǎn)，可一將大于Φ 20 mm的鉚釘用 1： 2 砂漿澆筑在建筑物上 。 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 。 圖 31 沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)示意圖 在施工期間，經(jīng)常會遇到沉降觀測點(diǎn)被毀，為此一方面可以適當(dāng)?shù)丶用艹两涤^測點(diǎn)，對重要的位置如建筑物的四角可布置雙點(diǎn) 。 另一方面觀測人員應(yīng)經(jīng)常注意觀測點(diǎn)變動情況，如有損壞及時(shí)設(shè)置新的觀測點(diǎn) 。 第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 18 三、圖書館沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)情況 我 校圖書館為圓弧狀，分別在東西兩側(cè)各均勻埋設(shè)有 5 個(gè)沉降觀測點(diǎn)，相鄰觀測點(diǎn)間隔 5 米左右由南到北排列，且均位于主要承重部位 。 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 。 沉降觀測標(biāo)志所用的是內(nèi)置式預(yù)埋標(biāo)志，位于墻體內(nèi)部，觀測時(shí)可用螺栓將其引出，這樣一方面起到保護(hù)標(biāo)志防止侵蝕的作用，另一方面也便于保持建筑物整體的美觀 。 基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置 沉降觀測是根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行的，因此要求基準(zhǔn)點(diǎn)的位置在整個(gè)變形觀測期間穩(wěn)定不變 。 為保證基準(zhǔn)點(diǎn)高程的正確性和便于相互檢核，布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)目應(yīng)不少于三個(gè)并構(gòu)成基準(zhǔn)網(wǎng) 。 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。 冰凍地區(qū)埋設(shè)深度要低于冰凍線 。為了觀測方便及提高觀測精度，基準(zhǔn)點(diǎn)距觀測點(diǎn)不要太遠(yuǎn)，一般應(yīng)在 100m 范圍以內(nèi)；否則，還應(yīng)布設(shè)工作基點(diǎn) 。 基準(zhǔn)點(diǎn)在開工前埋設(shè)并精確測出高程 。 圖 32 圖書館沉降觀測點(diǎn)分布及基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置 根據(jù)圖書館沉降觀測點(diǎn)分布情況和周圍環(huán)境的實(shí)際情況，以及為了便于布網(wǎng)平差及對觀測點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地觀測，此次設(shè)計(jì) 在圖書館附近 布設(shè)了 3 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，構(gòu)成三角形 基準(zhǔn)網(wǎng)，通過平 差計(jì)算可得出各 基準(zhǔn)點(diǎn)高程 。 其中兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)可直接對圖書館設(shè)置的 沉降觀測點(diǎn)高程進(jìn)行 周期性的觀測 。 沉降觀測期間，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，要求這 3 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)間的高差定期進(jìn)行檢測以 確保其穩(wěn)定性 。 第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 19 及頻率的確定 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) 。 一、 施工期間變形觀測的周期及頻率 （ 1） 建筑物施工階段的觀測，應(yīng)隨施工進(jìn)度及時(shí)進(jìn)行 。 高層建筑物可在基礎(chǔ)墊層或基礎(chǔ)底部完成后開始觀測 。 觀測次數(shù)與時(shí)間視地基與加荷情況而定，一般每加高 15 層觀測一次 。 （ 2） 施工期間停工時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)在停工時(shí)和重新開工時(shí)各觀測一次 。 停工期間，每隔 13 個(gè)月觀測一次 。 （ 3） 基礎(chǔ)附近地面荷載突然增加，周圍大量積水及暴風(fēng)雨后，或周圍大量挖方時(shí)，均應(yīng)及時(shí)觀測 。 （ 4） 當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形有異常時(shí)，應(yīng)進(jìn)行跟蹤觀測，觀測頻率要大一些 。 由于畢業(yè)設(shè)計(jì)受到時(shí)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 。 二、 建筑物使用階段的觀測次數(shù)與頻率 建筑物使用階段的觀測周期與頻率，取決于沉降變形的大小、速度以及觀測目的 。 工程竣工初期的觀 測頻率要稍大些，開始可隔 12 個(gè)月，或每季度觀測一次，以每次沉降量在 5l0 mm 以內(nèi)為限度，否則要增加觀測次數(shù) 。 竣工的第一年內(nèi)，每隔 23 個(gè)月觀測一次，以后適當(dāng)延長至 46 個(gè)月，第二年半年一次，第三年以后每年一次，直至變形穩(wěn)定為止 。 觀測過程中，如遇地震影響、連續(xù)大雨水浸等情況，要及時(shí)增加觀測次數(shù) 。 當(dāng)建筑物突發(fā)大量沉降、嚴(yán)重裂縫時(shí)，應(yīng)立即連續(xù)觀測 。 三、 沉降穩(wěn)定階段的判斷 沉降是否己進(jìn)入穩(wěn)定階段，可從沉降量與時(shí)間關(guān)系曲線來判定 。 若沉降速度小于 （ 老土地區(qū)不大于 ，軟土 地區(qū) ） ， 就可認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定階段 。 觀測方法和精度要求 沉降觀測一般多采用精密水準(zhǔn)測量的方法，除此之外還可以采用液體靜力水準(zhǔn)測量和立體攝影測量等方法 。 第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 20 、四等水準(zhǔn)測量 測定控制點(diǎn)高程的工作稱為高程控制測量 。 采用的測量方法主要是水準(zhǔn)測量和三角高程測量 。 水準(zhǔn)測量主要用于地勢平坦地區(qū)，其優(yōu)點(diǎn)是測量結(jié)果精度較高，缺點(diǎn)是工作量太大 。 三角高程測量主要適用于山區(qū)，布設(shè)方便，工作量小，其精度比精密水準(zhǔn)測量的精度低 。 三、四等水準(zhǔn)測量除用于加密國家控制網(wǎng)外，還作為工程建設(shè)和大比例尺地形 圖測繪的高程控制 。 國家三、四等水準(zhǔn)測量的精度要求較高 。 對儀器的技術(shù)參數(shù)、觀 測程序、操作方法、視線長度及讀數(shù)誤差等都有嚴(yán)格規(guī)定，具體規(guī)定見 下表 31。 表 31 三、四等水準(zhǔn)測量技術(shù)指標(biāo) 等級 儀器類型 最大視距（ m） 前后視距差（ m） 前后視距 差 累計(jì)（ m） 黑紅面讀數(shù)差（ mm） 黑紅面所測高差之差（ mm） 檢測間歇點(diǎn)高差之差（ mm） 三等 DS3以上 75 四等 DS3 100 三等水準(zhǔn)測量應(yīng)沿路線進(jìn)行往返觀測 ； 四等水準(zhǔn) 測量 當(dāng) 兩端點(diǎn)為高等級水準(zhǔn)點(diǎn)或自成閉合環(huán)時(shí)只進(jìn)行單程測量 ， 四等水準(zhǔn)支線則必須進(jìn)行往返觀測 。 每一測段的往測與返測，其測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)，否則要加入標(biāo)尺零點(diǎn)差改正 。 由往測轉(zhuǎn)向返測時(shí)，必須重新整置儀器，兩根水準(zhǔn)尺也應(yīng)互換位置 。 工作間歇時(shí)，最好能在水準(zhǔn)點(diǎn)上結(jié)束觀測，否則應(yīng)選擇兩個(gè)堅(jiān)實(shí)可靠、便于放置標(biāo)尺的固定點(diǎn)作為間歇點(diǎn)，并在間歇點(diǎn)上做上標(biāo)記，間歇后，應(yīng)進(jìn)行檢測，若檢測結(jié)果符合表 31 的限差要求，即可起測 。 三、四等水準(zhǔn)測量在一測站上水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)雙面水準(zhǔn)尺的順序?yàn)椋? （ 1）照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺黑面，讀下絲（ 1）、上絲（ 2）和中絲 讀數(shù)（ 3）； （ 2）照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)尺黑面，讀中絲（ 4）、下絲（ 5）和上絲讀數(shù)（ 6）； （ 3）照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)尺紅面，讀中絲讀數(shù)（ 7）； （ 4）照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺紅面，讀中絲讀數(shù)（ 8） 。 這樣的順序簡稱為后－前－前－后 （ 黑、黑、紅、紅 ） 。 四等水準(zhǔn)測量每站觀測順序也可為后－后－前－前 （ 黑、紅，黑、紅 ） 。 要注意的是，每次讀數(shù)時(shí)均應(yīng)在水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)讀取 。 下面結(jié)合三等水準(zhǔn)測量記錄（表 32）講述水準(zhǔn)第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 21 測量的記錄、計(jì)算方法 。 表 32 三（四）等水準(zhǔn)測量記錄 測 站 編 號 后 尺 下絲 前 尺 下絲 方向 及 尺號 標(biāo)尺讀數(shù) K＋黑 減 紅 高 差 中 數(shù) 備 注 上絲 上絲 后距 前距 黑面 紅面 視距差 d （ 1） （ 5） 后 （ 3） （ 8） （ 10） （ 2） （ 6） 前 （ 4） （ 7） （ 9） （ 12） （ 13） 后 — 前 （ 16） （ 17） （ 11） （ 18） （ 14） （ 15） 1 0444 2295 后 0344 5029 +2 0244 2091 前 2193 6980 0 200 204 后 —前 1849 1951 +2 1850 2 1964 1142 后 1782 6568 +1 1599 0764 前 0953 5639 +1 365 378 后 —前 +0829 +0929 0 +0829 水準(zhǔn)測量的測站校核 （ 1） 讀數(shù)校核 理論上， 紅 － 黑 = 4787 或 4687， 但由于觀測值有誤差，它們之間有一個(gè)差值，規(guī)范規(guī)定三等水準(zhǔn)測量讀數(shù)誤差不超過 2mm， 四等水準(zhǔn)測量讀數(shù)誤差不超過 3mm。 在記錄表中： （ 9） = （ 4）＋ K－（ 7） （ 10） = （ 3）＋ K－（ 8） （ 11） = （ 10）－（ 9） （ 9） 為前視尺的黑紅面讀數(shù)之差， （ 10） 為后視尺的黑紅面讀數(shù)之差 。（ 11）為黑紅面所測高差之差 。 K 為前、后視水準(zhǔn)尺紅黑面零點(diǎn)的差數(shù)， K 為 4787 或4687。 限差見表 31。 （ 2） 視距檢查 第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 22 1hh2 h?? ?中 黑 紅（ ） = （ 18 ）水準(zhǔn)測量中，為了消除 i角誤差 ， 在觀測中應(yīng)盡量做到前、后視距相等，對不同等級的水準(zhǔn)測量其要求不同） 。 在記錄表中： （ 12） = （ 1）－（ 2） （ 13） = （ 5）－（ 6） （ 14） =（ 12）－（ 13） （ 15） = 本站的（ 14）＋前站的（ 15） （ 12）為后視距離，（ 13）為前視距離，（ 14）為前后視距離差，（ 15）為前后視距累積差 。 （ 3） 高差計(jì)算 h=后視讀數(shù) 前視讀數(shù) （ 16） = （ 3）－（ 4） （ 17） = （ 8）－（ 7） （ 16） 為黑面所算得的高差，一般稱為真高差，（ 17）為 紅面所算得的高差，一般稱為假高差 。 由于兩根尺子紅黑面零點(diǎn)差不同，所以（ 16）并不等于（ 17），（ 16）與（ 17）應(yīng)相差 100，理論上， h黑 h紅 = 士 100， 但由于測量誤差的存在， （ 11） = （ 16） 177。 100－（ 17） （ 11）即為兩次觀測的高差較差，限差見表 31，如果在限差內(nèi)，計(jì)算本測站高差（ 18） hh ?黑 紅h+（ 100 ）= 2 觀測結(jié)束后的計(jì)算與校核： （ 1） 高差部分： ??? 黑（ 3 ） （ 4 ） = （ 16 ） =h ， ? ?? ? ?（ 3 ） + K （ 8 ） = （ 9 ） ??? 紅（ 8 ） （ 7 ） = （ 17 ） =h ， ? ?? ? ?（ 4 ） + K （ 7 ） = （ 9 ） 測站數(shù)為偶數(shù) ： 測站數(shù)為奇數(shù) ： h黑 、 h紅 分別 為 一測段黑面、紅面所得高差 。 h中 為高差中數(shù) 。 （ 2） 水準(zhǔn)測量的路線校核 ?（ 16 ） + （ 17 ） 100（ 18 ） = 21hh2 h? ? ? ?中 黑 紅（ 100 ） = （ 18 ）第三章 圖書館沉降觀測方案設(shè)計(jì) 23 等級 往返測、附合路線、閉合路線閉合差（ mm） 平原丘陵 山區(qū) 三等水準(zhǔn)測量 士 12√ D 士 15√ D 四等水準(zhǔn)測量 士 20√ D 士 25√ D （ 3） 內(nèi)業(yè)計(jì)算： 水準(zhǔn)測量外業(yè)結(jié)束之后即可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算 。 首先重新復(fù)查外業(yè)手簿中的各項(xiàng)觀測數(shù)據(jù)是否符合要求，高差計(jì)算有無錯(cuò)誤，之后按水準(zhǔn)路線中的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行閉合差的計(jì)算 。 沉降觀測各等 級精度要求和觀測方法 沉降觀測點(diǎn)的精度要求和觀測方法，根據(jù)工程需要，可按表 33 所列選定 。每次施測前應(yīng)對儀器進(jìn)行檢驗(yàn) 。 施測時(shí)，盡量做到三固定 ： 固定觀測人員、固定儀器、固定測站和轉(zhuǎn)點(diǎn) （ 即觀測路線相同 ） ，以減少系統(tǒng)誤差的影響，提高觀測精度 。 表 33 沉降觀測點(diǎn)的精度要求和觀測方法 單位： mm 等級 點(diǎn)高程中誤差 相鄰點(diǎn)高差中誤差 適用范圍 使用儀器和觀測方法 閉合差 一等