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浅谈建筑物的沉降观测

首先明确,不是所有建筑都要进行沉降观测。哪些建筑需要进行施工期间及使用期间的沉降观测,在现行规范中有相应的规定,但涉及到的规范较多,且说法不一,执行起来容易疏漏,在此对其进行一下梳理。

一、需要进行施工期间及使用期间沉降观测的建筑

1、涉及到的规范及条文

1)《岩土工程勘察规范GB50021-20012009年版)13.2.5

2)《建筑变形测量规范JGJ8-20163.1.1~3.1.3条,第7.1节;

3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-201110.3.8条;

4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-20083.1.10条;

5)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-201210.2.7

6)《湿陷性黄土地区建筑标准GB50025-20183.0.4

7)《工程测量通用规范》GB55018-20216.16.2.6.3节;

8)《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-20214.4.7条、5.4.2条;

9)《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-20216.3.3

2、各规范中的具体规定

(1)岩土工程勘察规范GB50021-20012009年版)

13.2.5条  下列工程应进行沉降观测:

地基基础设计等级为甲级的建筑物;

不均匀地基或软弱地基上的乙级建筑物;

加层、接建,邻近开挖、堆载等,使地基应力发生显著变化的工程;

因抽水等原因,地下水位发生急剧变化的工程;

其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。

(2)建筑变形测量规范JGJ8-2016

3.1.1条  下列建筑在施工期间和使用期间应进行变形测量:

地基基础设计等级为甲级的建筑物;

软弱地基上的地基基础设计等级为乙级建筑物;

加层、扩建建筑或处理地基上的建筑;

受邻近施工影响或受场地下水等环境因素变化影响的建筑;

采用新型基础形式或新型结构的;

大型城市基础设施;

体形狭长且地基土变化明显的建筑。

3.1.21款 对(本规范3.1.1条中的)各类建筑(在施工期间),应进行沉降观测,宜进行场地沉降观测、地基土分层沉降观测和斜坡位移观测。

3.1.22款 对基坑工程,应进行基坑及其支护结构变形观测和周边环境变形观测;对一级基坑,应进行基坑回弹观测。

3.1.31款 对(本规范3.1.1条中的)各类建筑(在使用期间),应进行沉降观测。

3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

10.3.8条 下列建筑物应在施工期间及使用期间进行沉降变形观测:

地基基础设计等级为甲级的建筑物;

软弱地基上的地基基础设计等级为乙级的建筑物;

处理地基上的建筑物;

加层、扩建建筑物;

受邻近深基坑开挖施工影响或受地下水等环境因素变化影响的建筑物;

采用新型基础或新型结构的建筑物。

4)《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

3.1.10条 对本规范第3.1.4条规定应进行沉降计算的建筑桩基,在其施工过程及建成后使用期间,应进行系统的沉降观测直至沉降稳定。

5)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

10.2.7条 处理地基上的建筑物应在施工期间及使用期间进行沉降观测,直至沉降达到稳定为止。

6湿陷性黄土地区建筑标准GB50025-2018

3.0.4  对甲类建筑,以及设计单位认为有必要的乙类建筑,应在设计文件中注明沉降点的位置,并提出施工和使用期间的沉降观测要求。

7)《工程测量通用规范》GB55018-2021

6.2.1条 在下列对象的施工期间应进行变形监测:

基坑安全设计等级为一级、二级的基坑。

地基基础设计等级为甲级,或软弱地基上的地基基础设计等级为乙级的建筑。

长大跨度或体形狭长的工程结构。

重要基础设施工程。

工程设计或施工要求监测的其他对象。

6.2.22款 对本规范第6.2.1条各个对象应进行施工期间沉降观测。

6.3.1条 当本规范第6.2.1条各监测对象竣工后未达到稳定状态前,应继续对其进行使用期间的变形监测。

8)《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021

4.4.7条 下列建筑与市政工程应在施工期间及使用期间进行沉降变形监测,直至沉降变形达到稳定为止:

对地基变形有控制要求的;

软弱地基上的;

处理地基上的;

采用新型基础形式或新型结构的;

地基施工可能引起地面沉降或隆起变形、周边建(构)筑物和地下管线变形、地下水位变化及土体位移的。

5.4.2条 下列桩基工程应在施工期间及使用期间进行沉降监测,直至沉降达到稳定标准为止:

对桩基沉降有控制要求的桩基;

非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的桩基;

结构形式复杂、荷载分布不均匀或桩端平面下存在软弱土层的桩基;

施工过程中可能引起地面沉降、隆起、位移、周边建(构)筑物和地下管线变形、地下水位变化、土体位移的桩基。

9)《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-2021

6.3.3条 既有建筑地基基础加固工程,应对其在施工期间和使用期间进行沉降观测直至沉降达到稳定为止。

3、对条文中部分词语的理解

“软弱地基”是指由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性(压缩模量Es4Mpa的土为高压缩性土)土层构成的土。

湿陷性黄土地区建筑中的“甲类建筑、乙类建筑”是指湿陷性黄土场地上的建筑物分类,非建筑抗震设防分类标准中的甲乙类建筑。建筑物分类可见湿陷性黄土地区建筑标准GB50025-20183.0.1条中的规定。

“对地基变形有控制要求”,可以为《建筑地基基础设计规范》第3.0.2条规定的需要对其地基进行变形验算的建筑,如地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑和部分丙级的建筑。

《建筑地基基础设计规范》第3.0.2条规定:

地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑,均应按地基变形设计;

地基基础设计等级为丙级的建筑物有下列情况之一时应作变形验算:

1)地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;

2)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;

3)软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;

4)相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;

5)地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。

“处理地基”是指经加固处理后形成的人工地基通俗的讲就是除了天然地基及桩基础之外的所有经过人工处理的地基。包括换填垫层地基、预压地基、压实和夯实地基、复合地基、注浆加固、微型桩加固等地基。

“对桩基沉降有控制要求的桩基”可以理解为,对《建筑桩基技术规范》JGJ94-20083.1.4条和《建筑地基基础设计规范》第8.5.131款规定应进行沉降计算的建筑桩基,应进行施工和使用期间的沉降观测。

《建筑桩基技术规范》JGJ94-20083.1.4条规定,下列建筑桩基应进行沉降计算:

设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基;

设计等级为乙级的体形复杂、荷载分部显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基;

软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。

《建筑地基基础设计规范》第8.5.131款规定对以下建筑物的桩基应进行沉降验算:

地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基;

体形复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的建筑物桩基;

摩擦型桩基。

“非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的桩基”可认为是摩擦型桩基。

4、需要进行施工期间和使用期间沉降观测的建筑物汇总

根据以上规范的规定可以看出,需要进行施工期间和使用期间沉降观测的对象说法不一,但大同小异,互为补充汇总如下

地基基础设计等级为甲级的建筑物;

不均匀地基上的地基基础设计等级为乙级的建筑物;

3 软弱地基上的建筑物;

4 需要进行变形验算的地基基础设计等级为丙级的建筑物;

5 处理地基上的建筑物;

6 加层、扩建建筑物;

7 既有建筑地基基础加固工程

8 采用新型基础或新型结构的建筑物

9 长大跨度或体形狭长的工程结构

10 大型城市基础设施或重要基础设施工程

11 受地下水等环境因素变化影响的建筑物;

12 邻近开挖、堆载等,使地基应力发生显著变化的工程;

13 基坑安全设计等级为一级、二级的基坑。

14 工程设计或施工要求监测的其他对象。

需要进行施工期间和使用期间沉降观测的桩基,汇总如下:

地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基;

2 结构形式复杂的桩基;

荷载分布不均匀的桩基;

桩端平面下存在软弱土层的桩基;

5 摩擦型桩基。

6 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。

7 施工过程中可能引起地面沉降、隆起、位移、周边建(构)筑物和地下管线变形、地下水位变化、土体位移的桩基。

二、沉降的监测要求

建筑变形测量规范JGJ8-20167.1.5~7.1.7条和《工程测量通用规范》GB55018-20216.2.46.3.36.3.4条中均对沉降观测的周期和观测时间有具体的规定,由于内容较多,在此仅引注《工程测量通用规范》GB55018-2021的规定,其规定如下:

6.2.4条 施工期间的沉降监测应符合下列规定:

监测频率应根据工程结构特点及加载情况确定,应至少在荷载增加到25%50%75%100%时个观测1次。对大型、特殊监测对象,应提高监测频率。

施工过程中若暂停施工,在停工时及重新开工时应各观测一次;停工期间及工程主体完工至竣工验收期间,应按工程设计、施工要求确定监测频率。

6.3.3 使用期间的变形监测应符合下列规定:

......

对自施工期间延续的沉降监测、垂直度及倾斜监测、水平位移监测,工程竣工使用后第一年应观测3次或4次,第二年应至少观测2次,第三年后每年应至少观测1次,直至变形达到稳定状态为止。建筑沉降达到稳定状态可由沉降量与时间关系曲线判定。当最后100d的最大沉降速率小于0.01mm/d~0.04mm/d时,可认为已达到稳定状态。

当发生重大自然灾害或监测对象的变形趋势加大时,应提高监测频率,并应立即预警。

6.3.4 使用期间监测对象变形达到稳定状态的判定,应以所有监测点的最大变形速率均不超过项目技术设计给定的相应变形速率阈值为依据。

、沉降观测点的布设要求

《工程测量通用规范》GB55018-20216.1.3条对变形监测点的布设规定如下:

监测点的位置应根据工程结构、形状和场地地质条件等确定。工程结构重要节点、荷载突变部位、变形敏感部位应布设监测点;当工程结构、形状或地质条件复杂时,应加密布点。

监测点应设置标志,并应便于观测和保护。

当监测点被破坏或不能被观测时,应重新布点。

可以看出,通规中对观测点的布设是从整体概念上的把握,具体布置点的设置可以按照建筑变形测量规范JGJ8-20167.1.2条的具体规定和通规的要求执行,在此不再详述。

 

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