沉降监测网布设：工程变形监测

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：当建筑物规模较小、沉降观测精度要求较低时，则可直接布设基准和监测点两级，而不再布设工作基点。

3.2.1 沉降监测网

为了测定工程建筑物的变形，通常在建筑物上选择一些有代表性且能反映建筑物变形特征的部位布设观测点，用点的变形来反映建筑物的变形情况，这些点称为变形监测点。为了测定监测点的位置变化，必须设置一些位置稳定不变的参考点作为整个变形监测的起算点和依据，这些点称为监测基准点。为了确保基准点稳定可靠，通常要求基准点远离建筑物沉降影响区域，并且埋设一定的深度。但是如果基准点距离监测点太远，观测不便，则精度也难以保证，因此，要求在距离适当、便于观测的地方设置一些相对稳定的工作点，称为工作基点。

由此可见，变形监测网通常由基准点、工作基点、监测点三级点位组成。基准点通常埋设在变形影响范围之外，尽可能使它们长期稳定不动; 工作基点是基准点和监测点之间的联系点。基准点和工作基点构成基准网，基准网的复测间隔较长，用来测量工作基点相对于基准点的变化量，这一变化量通常很小。工作基点和变形监测点间要有方便的观测条件，两者组成次级网。次级网的观测间隔就是变形监测周期，通常较短。当建筑物规模较小、沉降观测精度要求较低时，则可直接布设基准和监测点两级，而不再布设工作基点。

3.2.2 沉降监测网(点)的布设要求

《建筑变形测量规范》(JGJ8—2007)对沉降监测网点的布设做出了如下规定:

(1)特级沉降观测的高程基准点数不应少于4个，其他级别不应少于3个。高程工作基点可根据需要设置。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的节点网。

(2)高程基准点和工作基点位置的选择应符合下列规定:

①高程基准点和工作基点应避开交通干道主路、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、标志易遭腐蚀和破坏的地方。

②高程基准点应选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，其点位与邻近建筑的距离应大于建筑基础最大宽度的2倍，其标石埋深应大于邻近建筑基础的深度。高程基准点也可选择在基础深且稳定的建筑上。

③高程基准点、工作基点之间应便于进行水准测量。当使用电磁波测距三角高程测量方法进行观测时，应使各点周围的地形条件一致。当使用静力水准测量方法进行沉降观测时，用于联测观测点的工作基点应与沉降观测点设在同一高程面上，偏差不应超过± 1cm。当不能满足这一要求时，应设置上下高程不同但位置垂直对应的辅助点传递高程。

(3)高程基准点和工作基点标石、标志的选型及埋设应符合下列规定:

①高程基准点的标石应埋设在基岩层或原状土层中，可根据点位所在处的不同地质条件，选埋基岩水准基点标石，深埋双金属管水准基点标石，深埋钢管水准基点标石、混凝土基本水准标石。在基岩壁或稳固的建筑上也可埋设墙上水准标志。

②高程工作基点的标石可按点位的不同要求，选用浅埋钢管水准标石、混凝土普通水准标石或墙上水准标志等。

③标石(志)的形式见下节内容。特殊土质地区和有特殊要求的标石(志)规格及埋设应另行设计。

(4)高程控制测量宜使用水准测量方法。对于二、三级沉降观测的高程控制测量，当不便使用水准测量时，可使用电磁波测距三角高程测量方法。

3.2.3 沉降监测网(点)标志的规格及埋设要求

1. 沉降监测基准点的构造与埋设

基准点应埋设在工程建筑物所引起的变形影响范围以外，尽可能埋设在稳定的基岩上。

当观测场地覆盖土层很浅时，基准点可采用图3.1所示的岩层水准基点标石，或者采用图3.2所示的混凝土基本水准标石。

图3.1 岩层水准基点标石(单位: mm)

1—抗蚀金属标志; 2—钢筋混凝土圈;3—井盖; 4—砌石土丘; 5—井圈保护层

图3.2 混凝土基本水准标石

当覆土层较厚时，可采用图3.3所示的深埋钢管水准基点标石。为了避免温度变化对观测标志高程的影响，还可采用图3.4所示的深埋双金属管水准基点标石。

图3.3 深埋钢管水准基点标石(单位: mm)

图3.4 深埋双金属管水准基点标石(单位: mm)

1—钢筋混凝土标盖; 2—钢板标盖; 3—标心; 4—钢心管;5—铝心管; 6—橡胶环; 7—钻孔保护钢管; 8—新鲜基岩面;9—M20水泥砂浆; 10—钢心管底板与根络

2. 沉降监测工作基点的构造与埋设

工作基点的标石可按点位的不同要求选埋图3.5所示的浅埋钢管标石，或者选埋图3.6所示的混凝土普通水准标石。工作基点埋设时，与邻近建筑物的距离不得小于建筑物基础深度的1.5～2.0倍。

图3.5 浅埋钢管标石

图3.6 混凝土普通水准标石

实际工程中，沉降监测工作基点还可以埋设成图3.7所示的地表工作基点形式或图3.8所示的建筑物上工作基点形式，其埋设方法如下:

图3.7 地表工作基点形式图(单位: mm)

图3.8 建筑物上工作基点形式图(单位: mm)

(1)地表工作基点采用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，埋设步骤如下:

①开挖直径约100mm、深度大于3m的孔洞(通常使用工程钻具);

②夯实孔洞底部，清除渣土，向孔洞内部注入适量清水养护;

③灌注入标号不低于C20的混凝土，并使用震动机具使之灌注密实，混凝土顶面距地表距离保持在5cm左右;

④在孔中心置入长度不小于80cm的钢筋标志，露出混凝土面1～2cm;

⑤上部加装钢制保护盖;

⑥养护15天以上。

(2)建筑物上工作基点采用钻具成孔方式进行埋设，埋设步骤如下:

①使用电动钻具在选定建筑物部位钻直径65mm、深度约122mm的孔洞;

②清除孔洞内渣滓，注入适量清水养护;

③向孔洞内注入适量搅拌均匀的锚固剂;

④放入观测点标志;

⑤使用锚固剂回填标志与孔洞之间的空隙;

⑥养护15天以上。

3. 沉降监测点的构造与埋设

沉降监测点通常使用隐蔽式标志和显式标志，隐蔽式标志包括窖井式标志、盒式标志和螺栓式标志。窖井式标志适用于建筑内部埋设，如图3.9所示; 盒式标志适用于设备基础上埋设，如图3.10所示; 螺栓式标志适合于墙体上埋设，如图3.11所示;

如图3.10所示的是埋设在建筑物墙上或基础地面上的沉降监测点，图3.13为实物图。

图3.9 窖井式标志(单位: mm)

图3.10 盒式标志(单位: mm)

图3.11 螺栓式标志(单位: mm)

2 墙上或基础地面上沉降监测点示意图(单位: mm)

图3.13 墙上和基础地面上沉降监测点实物图

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