塔楼沉降监测方案

塔楼沉降监测方案（1）监测目的沉降观测是工业与民用建筑施工质量监控的重要程序，是检查建筑结构可靠性和设计荷载计算安全性的有效手段，同时是保证建筑物顺利施工的重要检测过程。随着建筑施工规范的逐步健全，建筑施工的质量和安全被重视的前提下，沉降观测也在各类观测工程测量规程作为强制性的地方标准来执行。通过对高层建筑的沉降进行一个时期的跟踪观测，获得建筑物准确可靠的沉降数据，了解建筑物的实际沉降情况，为建筑施工和运营安全提供数据保证。塔楼建立在筏板上，筏板的沉降、翘曲均会对上部结构产生影响，为准确反应塔楼在荷载作用下的真实变形值，必须测量筏板的变形情况。塔楼和纯地下室之间设置后浇带，后浇带的封闭时间必须选择在沉降相对稳定之后，因此应对后浇带两侧进行沉降观测。对高层建筑的沉降进行一个时期的跟踪观测，获得建筑物准确可靠的沉降数据，了解建筑物的实际沉降情况，为建筑施工和运营安全提供数据保证。若按本方案建议内容实施，也可以达到或部分达到以下目的：1）监测结构的施工质量及使用与运营期间的安全。2）优化施工方案并有助于检查、分析和处理有关工程质量事故。3）验证有关建筑地基、结构设计的理论和设计参数的准确性与可靠性。4）研究变形规律，预报变形趋势（尤其是对于地基基础沉降观测）。（2）沉降监测内容为加强施工过程安全性，我司针对该工程提出了较为详细的监测内容，并制定了相应的监测要求，具体如下：1）主楼及底板沉降监测。2）后浇带两侧的差异沉降。（3）监测仪器及设备1）建筑变形测量的级别、精度指标及其使用范围建筑变形测量的级别、精度指标及其使用范围应符合下表的规定。表11.4.2-1建筑变形测量的级别、精度指标变形测量级别沉降观测位移观测主要使用范围观测点测站高差中误差（mm）观测点坐标中误差（mm）特级±0.05±0.3特高精度要求的特种精密工程的变形测量。一级±0.15±1.0地基基础设计为甲级的建筑的变形测量；重要的古建筑物和特大型市政桥梁等变形测量等。二级±0.5±3.0地基基础设计为甲、乙级的建筑的变形测量；场地滑坡测量；重要管线的变形测量；地下工程施工及运营中变形测量；大型市政桥梁变形测量等。三级±1.5±10.0地基基础设计为乙、丙级的建筑的变形测量；地表、道路及一般管线的变形测量；中小型市政桥梁变形测量等。结合本工程实际特点，拟选用二级标准进行监测。基准点的选择应避开交通筑路干道主路、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀或破坏的地方。2）测量仪器型号及标尺类型水准测量的仪器型号和标尺类型应符合下表的规定。表11.4.2-2水准测量的仪器型号和标尺类型级别使用的仪器型号标尺类型DS0（5）DSZ05型DS（1）DSZ1型DS（3）DSZ3型因瓦尺条码尺区格式木制标尺特级√××√√×一级√××√√×二级√√×√√×三级√√√√√√注：表中“√”表示允许使用；“×”表示不允许使用。本工程将采用精度为±0.3mm/km的电子水准仪和配套条码尺。3）仪器设备的要求及主要设备配备本次监测工作需要在控制定位放线的基础上，量测结构的变形值，因此，监测设备应具有高精度。监测的过程是伴随着整个施工过程进行的，经历的时间跨度很大，这就要求监测设备应具有高稳定性。对需进行连续监测和长期监测的项目，设备应具有自动采集功能，已满足相应的量测精度和提高工作效率以减少人工操作带来的人为误差。表11.4.2-3主要仪器设备配备表序号名称数量精度1电子水准仪10.3mm/km2配套铟瓦尺1对观测仪器选用德国ZeissDini12数字式精密自动安平电子水准仪及与其配套铟瓦条码尺。该仪器相对于光学精密水准仪具有以下几个特点：图11.4.2-1数字式精密自动安平电子水准仪①精度高。该仪器每公里往返测高差中误差为0.3mm。②自动化程度高。该仪器采用CCD测量传感器自动测量条码尺，自动显示与记录标尺读数和视距，对观测数据进行自动平差并能够与计算机进行数据通讯。它取代了观测员肉眼观测、人工记录、计算，消除了读数误差，提高了作业速度。（4）沉降监测基准网布设1）基准点布设原则①沉降基准点是沉降观测的依据，特级沉降观测的高程基准点数不应少于4个；其他级别沉降观测的高程基准点不应少于3个，并定期进行复测，复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定。当观测点变形测量成果出现异常，或当测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测，以保证沉降观测成果的正确性。②基准点的选择应避开交通筑路干道主路、地下管线、仓库堆栈、水源地、河岸、松软填土、滑坡地段、机器振动区以及其他可能使标石、标志易遭腐蚀或破坏的地方。③沉降基准点与观测点的距离不宜太远，以保证足够的观测精度。④沉降基准点须埋设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方，在建筑区内，其点位与邻近建筑物的距离应大于建筑基础深度的2倍，高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑物上。2）基准点的埋设及测量基准点埋设：在工程压力传播范围之外预先合理埋设8个半永久性高程基准点，如下图所示。图11.4.2-2沉降基准点布置图基准点埋设稳定后，以城市水准点为起始依据，采用ZeissDini12电子水准仪，沿场区测设一条二级附合水准路线，将高程引测到基准点上，经平差后的八个基准点高程数据作为本工程沉降观测的基准数据。（3）高层基准点传递1）观测仪器选用Dini12数字精密自动安平水准仪及与其配套的铟瓦条码。2）基础底板的高程基准点传递通过悬吊钢尺（特殊加工的钢尺）的方法利用水准仪来完成。图11.4.2-3高程基准点传递示意图3）测点观测以传递到基础底板的高程点为基准，按二级水准测量技术要求测设附合水准。（5）沉降监测1）沉降观测点布设原则沉降观测点的布设应能全面反映建筑及地基变形特征，并顾及地质情况及建筑结构特点。点位宜选设在下列位置：①建筑四角、核心筒四角、大转角处及沿外墙每10～20m处或每隔2～3根柱基上。②高低层建筑、新旧建筑、纵横墙等交接处的两侧。③建筑裂缝、后浇带和沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基与天然地基接壤处、不同结构的分界处及填挖方分界处。④对于宽度大于等于15m或小于15m而地质复杂以及膨胀土地区的建筑，应在承重内隔墙中部设内墙点，并在室内地面中心及四周设地面点。⑤邻近堆置重物处、受振动有显著影响的部位及基础下的暗浜（沟）处。⑥框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上。⑦筏形基础或接近基础的结构部分之四角处及其中部位置。2）沉降观测点布设①要求：各类标志的立尺部位应加工成半球形或有明显的突出点；标志的埋设位置应避开雨水管、窗台线、散热器、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物，并应视立尺需要离开墙（柱）面和地面一定距离；②根据现场实际情况及总体施工部署，观测点布置在剪力墙、框架柱的立面上。主楼观测点设在一层±0.000m标高处，裙楼沉降观测点设在地下室基础层。主楼及地下室基础底板共布设31个沉降观测点，如下图所示。图11.4.2-4沉降观测点布置图3）为了便于观测及长期保存，观测点采用暗藏式。埋设时用φ32的电锤在设计位置打孔，将直径28mm、长度12cm的预埋件放入孔内，周围用环氧树脂填充使其牢固。观测时将活动标志旋紧，测毕取出，盖好保护盖。这样既不影响建筑物的外观又起到保护标志的作用。图11.4.2-5沉降观测点埋设示意图图11.4.2-6沉降观测点稳固埋设效果图3）观测方法沉降观测按二级水准测量要求，采用单路线往返观测。观测过程中应做到：主要观测人员固定、仪器及附属设备固定、测设线路及安置的镜位固定、观测方法及程序固定。表11.4.2-4水准测量的仪器型号和标尺类型应符合表级别使用的仪器型号标尺类型DS0（5）DSZ05型DS（1）DSZ1型DS（3）DSZ3型因瓦尺条码尺区格式木制标尺二级√√×√√×注：表中“√”表示允许使用；“×”表示不允许使用。表11.4.2-5二级水准测量观测方式表级别高程控制测量、工作基点联测及首次沉降观测其他各次沉降观测DS0（5）DSZ05型DS（1）DSZ1型DS（3）DSZ3型DS0（5）DSZ05型DS（1）DSZ1型DS（3）DSZ3型二级往返测或单程双测站往返测或单程双测站—单程观测单程双测站—注：其他各次沉降观测采用单程观测，具体情况可根据现场情况而定，如现场条件差、土质较松等时采用往返观测或单程双测站。11.4.2-6二级水准观测技术要求表等级仪器型号视线长度前后视距差前后视距累积差视线高度二级ZeissDini12≤50m≤2.0m≤3.0m≥0.3m注：1）表中的视线高度为下丝读数；2）当采用数字水准仪观测时，最短视线长度不宜小于3m，最低水平视线高度不应低于0.6m。表11.4.2-7水准测量的限差表（单位：mm）级别基辅分划读数之差基辅分划所测高程之差往返较差及附合或环线闭合差单程双测站所测高差之差检测已测测段高差之差二级0.50.7≤≤≤数据记录和采集过程中，采用ZeissDini12仪器的平差程序自动进行平差计算，减少人为误差发生，提高工作效率。①计算沉降量计算各沉降观测点的本次沉降量：沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程－上次观测所得的高程计算累积沉降量：累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、形象进度情况等记入“建筑物沉降观测表”中。②绘制沉降曲线：沉降曲线分为两部分，即时间与沉降量关系曲线和时间与荷载关系曲线。绘制时间-沉降量关系曲线。首先以沉降量s为纵轴，以时间t为横轴，组成直角坐标系。然后，以每次累积沉降量为纵坐标，以每次观测日期为横坐标，标出沉降观测点的位置。最后，用曲线将标出的各点连接起来，并在曲线的一端注明沉降观测点号码，这样就绘制出了时间与沉降量关系曲线。图11.4.2-7时间—沉降量关系曲线示意图绘制时间-荷载关系曲线。首先以荷载为纵轴，以时间为横轴，组成直角坐标系。再根据每次观测时间和相应的荷载标出各点，将各点连接起来，即可绘制出时间、荷载关系曲线。图11.4.2-8时间-荷载关系曲线示意图绘制等值线曲线。根据总沉降量，绘制等值线示意图。图11.4.2-9等值线示意图4）观测周期①沉降观测点埋设完毕并稳定后，连续往返观测两次，取其平均值作为沉降观测点的初始值；②荷载变化期间：a建筑物每增加两层，观测一次；b回填土及结构安装等增加较大荷载前后