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基于复杂环境下的特殊建筑物沉降与倾斜位移观测方法研究
摘要:由于建筑施工环境以及建筑物自身功能性的影响,使得建筑物沉降与倾斜位移观测工作难以有效的落实,从而严重的影响了建筑施工安全以及建筑使用质量。基于此,为切实提高建筑物使用质量,满足用户对于建筑物的安全需求。本文将对复杂环境下的特殊建筑物沉降与倾斜位移观测方法进行研究,以供参考与借鉴。
关键词:复杂环境;沉降;倾斜位移
引言:基于复杂环境下,对特殊建筑物的沉降以及倾斜位移数值进行观测,不仅可以有效的提高建筑施工安全,还可以最大限度的保证建筑后续使用质量,满足用户的基本要求。因此,在实际的工作中,工作人员需要充分的利用好沉降观测技术以及倾斜位移观测技术,科学合理的设置观测点,并对观测数据进行科学分析,从而为建筑安全提供数据支持,满足特殊建筑物施工建设需求,促进我国建筑行业的全面发展。
1、基于复杂环境下特殊建筑物沉降与倾斜位移观测方法分析
第一,观测内容。针对建筑物的变形观测工作而言,工作人员需要对建筑物在使用过程中以及维护过程中产生的变形数据进行收集与整理,主要涵盖建筑物沉降、倾斜以及位移等数据的观测。在建筑物外观没有出现明显裂缝的条件下,切实做好建筑物变形观测,可以帮助建设人员更好的了解建筑物的真实状态,并采取有效的措施对建筑变形问题进行控制。
第二,观测方法。(1)沉降观测。通常情况下,在观测过程中对观测点以及水准点进行科学布置,并根据观测周期,对沉降数据进行收集,以此来明晰建筑物沉降数值。(2)倾斜观测。工作人员可以使用纵向观测仪或是经纬仪进行观测,亦或是使用铅锤观测法,以此来对上层建筑物与下层建筑物之间的位移数值进行计算,从而对建筑物的倾斜角度进行获取,并根据其周期性倾斜规律,对倾斜速率进行计算。(3)位移观测。工作人员一般会借助传感器来进行位移观测,通过对设定基准点以及观测点的变化数值进行观测,从而明晰建筑构件的实际位移数值[1]。
2、案例分析
当地化工厂区的实验室建设条件相对较为复杂,在化工园区中,需要该实验室具有良好的防倾斜以及抗浮性,同时,施工人员需要保证该实验室的控制沉降以及位移变化数值始终处于设计范围内。该实验室建筑主体已快完工,实验室共6层,其与临近建筑仅仅间隔30cm。在施工中,由于特殊环境的影响,导致建筑主体开始向隔壁建筑发生倾斜,同时产生沉降。为有效的了解与观测实验室倾斜沉降问题对于隔壁建筑的影响,施工人员需要借助沉降及倾斜位移观测技术,在实验室的架柱上设置沉降观测点、倾斜观测点,以此来对复杂环境下建筑物的倾斜位移以及沉降情况进行有效的监测。
2.1沉降观测方法
第一,工作人员需要做好沉降观测仪器准备,根据实际的观测精度,事先准备好符合工作需求及观测规定的水准标尺以及水准仪。同时参与沉降观测的工作人员在上岗之前,需要接受系统的培训,对沉降观测技巧以及技能进行学习,明晰各种沉降设备的使用方法。了解不同观测流程,保质保量的完成沉降观测。
第二,切实做好沉降观测点以及水准点布置。沉降观测点的布置工作需要根据水准点布置工作来进行,工作人员为切实保证水准点高度的精准性,同时便于进行互检。在进行设置的过程中,一般会设置三个以上的水准点,在对水准点进行设置的过程中,需要保证水准点设置在受震动以及受压范围之外,倘若是冰冻地区则需要设置在冻土浓度线以下0.5m的位置。该工程采用城市一等水准点I水085为初始算点,同时新增两个水准点,以上三个水准点皆可以进行长期保留。为更好的对建筑沉降情况进行观测,沉降观测点需要进行均匀布置,要保证观测点的位置,可以对建筑物的整体沉降情况进行全面的反应。本次建筑沉降观测点通过角钢埋在建筑外墙中,工作人员在建筑外墙上钻取100-160mm的孔眼,并将角钢插入孔眼,同时使用混凝土对孔眼进行砂浆浇筑。一般情况下,会在建筑外墙的四角、大转角以及外墙柱基上,为了便于观测,还需要尽可能的避开障碍物[2]。
第三,切实做好观测周期设置。在对观测周期进行设置的过程中,需要对建筑的沉降变化特征进行考量,同时还需要对复杂环境条件以及观测精度进行考虑。该工程的建筑主体快要完工,根据业主要求,每间隔一个月观测一次,倘若在后续的施工中出现特殊情况,可以适当的增加观测次数。当观测工作结束后,需要对沉降观测数据进行整理与分析,并将观测点的高度列入成果表之中,观测数据如下表示。
2.2倾斜位移观测
建筑倾斜位移观测工作是建筑变形观测工作的重要组成内容,工作人员需要将建筑物顶部与建筑物底部的水平位移量进行对比分析,同时对建筑各层的倾斜程度、倾斜方向以及倾斜速率进行分析。一般情况下,工作人员可以借助投点观测法来进行倾斜位移观测。工作人员可以通过全站仪,将建筑物的变形位置进行投影,从而对建筑物的倾斜位移距离进行获取,并在此基础上对建筑的倾斜程度进行计算。本工程便采用了投点观测法,工作人员将观测点设置在高于建筑高程两倍的地方,同时设置观测点M,采用盘左盘右分中法对投影低点N进行定位,每次观测都可以借助正倒镜的形式对N’进行定位,倘若N与N’的位置不重合,则表明建筑物出现倾斜位移,工作人员便可以对位移数值进行测量,选取建筑物的M、P、Q点进行倾斜位移观测,数据如下。
通过本次沉降及倾斜位移观测工作可知,该实验室初始施工过程中,其沉降及倾斜位移数据相对较大,并在后来的施工过程中逐渐趋于稳定、表明该实验室可以继续使用,不会对建筑使用质量以及隔壁建筑造成影响。值得注意的是,由于施工复杂环境的影响,加之工作人员数量众多,使用观测工作的完成效率有所下降,因此,管理人员需要切实做好现场管理,保证沉降与倾斜位移观测工作的顺利进行[3]。
结论:综上所述,基于复杂环境下,切实做好特殊建筑物沉降与倾斜位移观测工作,不仅可以有效的提高建筑物建设质量及安全,还可以最大限度的保证建筑物使用效能,满足用户的基本使用需求,同时随着沉降及倾斜位移观测技术的不断应用,也可以在一定程度上推动建筑沉降及倾斜位移观测工作的有效发展,全面提高我国建筑安全。
参考文献:
[1]马刚.基于无人机倾斜摄影的高层建筑变形测量方法[J].城市勘测,2023,(05):158-160.
[2]姬旺.静力水准在建筑加固施工沉降观测中的应用[J].测绘标准化,2023,39(03):143-148.
[3]叶林,张同波,李翠翠,等.基于沉降观测的强风化岩地基主裙楼差异沉降分析[J].施工技术(中英文),2023,52(13):13-19.


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