沉降观测毕业设计.docx
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沉降观测毕业设计
图书馆收藏
中图分类号：
密级：
UDC：
编号：
1331
毕业设计
宿迁市泗阳县名流新天地小区高层AO98楼沉降观测技术设计
肖伟
专业名称：
工程测量
班级：
测量07-2
学制：
三年
学号：
0740153220
学历层次：
专科
指导教师：
李玲
评阅人：
论文（设计）提交日期：
2010年6月18日
论文（设计）答辩日期：
2010年6月日
徐州建筑职业技术学院
二○一○年六月十八日
毕业设计成绩评定书
专业、班级测量07-2姓名肖伟日期2010-6-18
1、设计题目宿迁市泗阳县名流新天地小区高层AO98楼沉降观测技术设计
2、设计指导教师（签名）李玲
3、设计评阅人（签名）评阅日期
4、评定意见及成绩
年月日
中文摘要
根据本地区特殊的地基情况、规范说明及图纸设计规定，本次泗阳名流新天地高层建设需进行沉降观测，严密监测施工及运行阶段的地基沉降情况。
首先在合适区域布置稳定的基准点，作为沉降观测的依据，每次观测之前对基准点进行联测检核，确保基准点绝对可靠，在基础形成之后设置多个沉降观测点，严格按照规范要求进行二等水准精密测量，形成闭合路线，最终确定各沉降观测点的沉降量，绘制出沉降曲线，得出沉降结论，及时上报各部门，并进行技术处理和采取相应的措施。
本次沉降观测利用新兴计算机软件，更直接、迅速地反应沉降情况，提高内业处理的效率，并对沉降趋势作出预测，还可以找出本地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计，正确指导施工大有裨益，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图。
借助于严格的沉降观测，力保在建筑沉降这一环节不出差错，争创优质工程。
关键词：
沉降观测，基准点，沉降观测点，观测周期，沉降曲线……
1.项目概况
1.1工程简介
本工程建筑名称：
名流新天地A—098#
建设单位：
江苏名流置业有限公司
建设地点：
宿迁市泗阳县众兴镇
建筑层数、高度：
地下一层，地上20层，建筑高度75.360m,总建筑面积20226.88㎡
属于高层建筑，设计为框剪结构，灌注桩基础。
建筑结构的类别为三类，使用年限50年，抗震设防烈度为7度，耐火等级：
地上二级，地下一级。
1.2场区概况
名流新天地小区位于泗阳县众兴镇东部，南临淮海路，东临325省道，西临泗阳县国家级生态公园，北临泗阳县县政府。
场区地势平坦，四周视线开阔，交通方便。
但施工现场材料堆放较多，围护物密集，施工干扰频繁，给现场沉降观测增加了难度。
图1场区位置
1.3测量目的
宿迁泗阳地区广泛分布废黄河泛滥沉积物，一般以亚砂土、亚粘土～细砂为主，埋层浅，地下水位高，天然地基承载力低，在地震作用下易产生液化现象。
地基液化是引起建（构）筑物破坏的主要形式，同时该地区又受到我省主要的地震危险带—郯庐地震带的影响，因此在该地区建设中不可避免的遇到大面积液化地基处理问题，而地基液化正是引起建（构）筑物沉降变形的主要原因。
工程建筑物从施工开始到竣工，以及建成运营后很长一段时间，沉降变形是不可避免的。
如果变形在一定的限度之内属正常现象，但一旦超过某一限度，就会危及建筑物的安全。
因此，在建筑物的施工和运营期间，都必须对建筑物进行安全监测，以便及时掌握变形情况，发现问题，采取措施，保证建筑物从施工开始到运营期间均安全有效。
2．项目质量要求
2.1项目质量与工期
工程计划2010年8月6日破土开工，自基础起进行首期观测，至2011年8月6日（结构封顶），其间逐层进行沉降观测。
根据沉降观测精度要求高的特点，为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的１／１０——1／20，本工程取值1／20，争做创优工程，以过硬的质量取胜。
2.2测量仪器
本次沉降观测使用天津欧波精密仪器股份有限公司生产的DS32型自动安平水准仪（带测微器）（如图2所示），测量精度达±0.4mm/km，精确读数至0.1mm，估读至0.01mm。
水准尺使用2.0m铟钢尺。
图2DS32型自动安平水准仪
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。
在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。
连续使用3——6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
对测量水准仪进行定期检验，加强日常维护、使用和保管，有检查记录，使用仪器时，测量员不得离开仪器，将仪器置于仪器柜内，仪器柜必须干燥、无尘土，经常擦拭保养仪器。
2.3测量组织
成立沉降观测组，成员包括技术负责人（邓建明）一人，观测人员二人（邓建明、肖伟）。
邓建明负责沉降观测的技术要求及技术交底；肖伟负责沉降观测及沉降各册资料的报审及整理，合格后交资料员归档。
人员素质的要求，必须接受专业学习及技能培训，熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论，能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2.4测量各项指标
（1）往返较差、附和或环线闭合差：
△h＝∑a-∑b≤
，N表示测站数。
（或△h＝∑a-∑b≤
，L表示观测路线距离）
（2）前后视距：
≤30m
（3）前后视距差：
≤1.0m
（4）前后视距累积差≤3.0m
（5）沉降观测点相对于后视点的高差容差：
≤1.0mm
（6）水准仪的精度不低于N2级别
2.5现行规范
《工程测量规范》GB50026-2007
《建筑变形测量规范》JGJ8-2007
《国家一、二等水准测量规范》GBT12897-2006
《建筑物沉降观测方法》DGJ32／J16-2006
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002
3.方案设计
3.1设计依据
1.按照淮安建筑设计研究院提供的《结构设计总说明》（图号G-01
（2））第十二条第（七）点，并根据沉降观测的有关文件规定，布置沉降观测点；另外，需在建筑物附近较隐蔽且土层较稳定的地方设置不少于3个永久性的基准点。
每次观测前先校核基准点的稳定性，选择稳定点作为沉降观测的起算点。
基准点的布设是根据现场踏勘的情况，考虑基准点的稳定性和观测精度要求布设的。
2.根据国家工程测量规范，建筑单体变形测量规程及有关文件进行观测。
3.2水准基点的布设
基准点是沉降观测的基本控制，在工程工地周围选择地基稳定的区域布设本次沉降监测的工作基准点。
由于国家水准原点距测区较远，引测绝对标高存在较大误差，而采取假设高程。
为保证准确无误，将分时间段、往返观测，往返观测之差满足：
MΔ≤±0.3mm。
于开工之前，依据工程设计图纸，在不同4处埋设基准点，构成环形，（如图3所示），基准点位于场区外围墙角，地基稳定，通视良好，无外界干扰，使用方便，距建筑物50-60米，其中G1为工程建设之初所建，并设其高程为40米。
图3基准点布置示意图
基准点使用中心嵌有钢筋标志的水泥墩（如图4所示），埋设稳定后首先对基准点进行联测。
基准点在选择布设时不仅考虑地基稳定，同时注意选择在施工当中不易破坏和不易埋上的位置。
图4基准点标石示意图
3.3工作基点
工作基点用作直接测定观测点的起始点或终点，选择适当位置布置工作基点，与基准点一起布设成水准环线，按要求进行联测。
工作基点位于比较稳定且便于观测的地方，以便直接测定观测点的沉降情况。
工作基点是否稳定，则由基准点来检测。
采用的方法是将基准点及工作基点组成水准网或边角网，定期进行重复高程或平面位置测量。
工作基点的检测，应尽可能选在外界条件相近的情况下进行，以减小外界条件及其变化对观测结果的影响。
3.4沉降观测点布设
沉降观测点在建筑物施工过程中由我方埋设好沉降观测标志点，标志的埋设位置应避开如雨水管、窗台线、暖气片、暖水管、电气开关等有碍设标与观测的障碍物,埋设于±0.000（如±0.0与室外地平不一致，则按室外地平）以上位置。
沉降观测点的布设应符合《建筑变形测量规范》JGJ8-2007第5.5.2条关于沉降观测点的布设要求。
埋设建筑物和构筑物的沉降观测点宜符合下列规定：
1）建筑物四角或沿外墙每１０～１５m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）框架结构建筑的每个或部分柱基上或沿纵横轴线上；
根据设计要求，沉降点布设如图5所示，在基础施工完成后埋设完毕，沉降点标志规格和埋设要求如图6所示
图5沉降观测点平面位置图
图6沉降点标志示意图
图7沉降观测点实物图
3.5观测方法及精度要求
根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。
在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点，并且场区内各水准点构成闭合图形，以便闭合检校。
由场区水准控制网，依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图，确定沉降观测点的位置。
在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿统一路线。
沉降观测点与工作基点、基准点构成沉降监测网，按二等水准测量的要求进行精确测量，安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该量距使其相等，其观测次序如下：
往测奇数站的观测程序：
后-前-前-后；往测偶数站的观测程序：
前-后-后-前；返测奇数站的观测程序：
前-后-后-前；返测偶数站的观测程序：
后-前-前-后。
主要技术要求如下：
表1沉降监测网的主要技术要求
相邻基准点高差中误差（mm）
每站高差中误差（mm）
往返较差、附合或环线闭合差（mm）
检测已测高差较差（mm）
使用仪器、观测方法及要求
1.0
0.30
0.60
0.8
DS05型仪器，按二等水准测量的技术要求 （见表2）施测
表2二等水准测量的主要技术要求
等
级
每千米高差全中误差
（mm）
路线长度
（km）
水准仪的型号
观测次数
往返较差、附合或环线闭合差
与已知点联测
附合或环线
平地
（mm）
山地
（mm）
二等
2
—
DS05
往返各一次
往返各一次
4
—
表3 水准观测的主要技术要求
等级
水准仪的型号
视线长度（m）
前后视较差（m）
前后视累积差（m）
视线离地面最低高度（m）
基本分划、辅助分划读数较差（mm）
基本分划、辅助分划所测高差较差（mm）
二等
DS05
50
1
3
0.5
0.5
0.7
注：
二等水准视线长度小于20m时，其视线高度不应低于0.3m。
首次观测自基础开始，在基础的纵横轴线上（基础局边）按设计好的位置埋设沉降观测点（临时的），等临时观测点稳固好，进行首次观测。
首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。
3.6沉降观测路线
3.6.1观测路线的确定
在进行沉降观测时，因施工或生产的影响，造成通视困难，往往为寻找设置仪器的适当位置而花费时间。
因此对观测点较多的建筑物、构筑物进行沉降观测前，应到现场进行规划，确定安置仪器的位置，选定若干较稳定的点作为临时水准点（转点），并与永久水准点组成环路。
3.6.2观测路线的绘制
根据选定的临时水准点、设置仪器的位置以及观测路线，绘制沉降观测路线图（图8），以后每次都按固定的路线观测。
采用这种方法进行沉降测量，不仅避免了寻找设置仪器位置的麻烦，加快施测进度；而且由于路线固定，比任意选择观测路线可以提高沉降测量的精度。
图8沉降观测路线
3.7沉降观测周期和时间
观测周期及观测时间应符合相关规范的规定，同时要根据现场施工情况及竣工运行情况而定。
3.7.1初测阶段
建筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件，特别是首次观测必须按时进行，否则整个观测得不到完整的观测意义。
所以初测增加观测量，以提高初始值的可靠性。
3.7.2施工阶段的沉降观测
应依据施测方案随施工进度及时进行，在基础底部完成后开始观测。
观测次数与时间视加荷情况而定，每加高1～2层观测一次，建筑物均匀增高，在每增加荷载的25%时各测一次。
施工过程中如暂时停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。
停工期间，可每隔2～3个月观测一次。
封顶后1～2月观测一次，竣工后观测周期，根据建筑物的稳定情况确定。
特别指出的是，沉降速度≥2.0mm/d应停止施工，分析原因，采取措施。
沉降速度≥1.0mm/d应减缓加载速度并增加观测次数。
各个阶段的复测定时进行，不漏测或补测，只有这样才能得到准确的沉降情况或规律。
3.7.3建筑物使用阶段的观测
观测次数应视地基土类型和沉降速度大小而定。
在第一年观测3～4次，第二年2～3次，第三年后每年一次，直至稳定为止。
若沉降速度小于0.01mm/d，根据沉降曲线分析，认为已经稳定，可以停止观测。
3.7.4特殊情况处理
对于荷载突然增加，基础四周大量积水，长时间连续降水等情况，及时增加观测次数，当建筑物突然发生大量沉降，不均匀沉降或严重裂缝时，立即逐日或2～3天一次的连续观测。
3.7.5建筑物沉降稳定标准
地基变形沉降的稳定标准应由沉降量～时间关系曲线判定。
《建筑变形测量规范》
JGJ8-2007中指出，一般工程若沉降速率小于0.01～0.04mm/d，可认为建筑物已经进入稳定阶段，本工程取值为0.01mm/d。
最后一次观测的沉降速度应符合下表的规定:
表格4竣工验收最后一次观测的沉降速度允许值表
建筑物安全等级和类别
平均沉降速度（ｍｍ/d）
最大沉降速度（ｍｍ/d）
高层建筑和一级建筑物
≤0.06
≤0.08（≤2处）
3.8实施计划注意事项
（1）严格按测量规范的要求施测。
（2）仪器离前、后视水准尺的距离要用皮尺丈量，或用视距法测量，视距一般不应超过50m，前后视距应尽可能相等。
（3）前视各点观测完毕以后，应回视后视点，最后应闭合于水准点上。
（4）前后视观测最好用同一水平尺。
（5）观测时，仪器应避免安置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的范围内，塔式起重机等施工机械附近不宜设站。
（6）各次观测必须按照固定的观测路线进行。
（7）观测时避免阳光直射，且各次观测环境基本一致。
（8）成像清晰、稳定时再读数。
（9）随时观测，随时检核计算，观测时要—气呵成
（10）在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。
（11）将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门，当建筑物每天（24h）连续沉降量超过1mm时应停止施工，会同有关部门采取应急措施。
3.9施测原则
3.9.1“五定”原则
1.沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点，点位要稳定；
2.所用仪器、设备要稳定；
3.观测人员要稳定；
4.观测时的环境条件基本一致；
5.观测路线、程序和方法要固定。
以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量更真实。
3.9.2其他工作原则
1.明确一切为工程服务，按要求施测，质量第一的宗旨。
2.必须严格审核测量原始依据的正确性，坚持“现场测设”与“内业测量计算”工作步步校核的工作方法。
3.施测方法科学、简捷，仪器选用要恰当，使用要精心，在满足工程需要的前提下，力争做到省工、省时、省费用。
4.紧密配合工作，发扬团结协作、实事求是、认真负责的工作作风。
3.10经费预算
关于沉降观测费用可分为三部分：
（1）沉降观测的设备仪器的使用费，这个部分应该包含在固定资产使用费中；
（2）沉降观测的材料费用，这个材料费用很少，应该已经包含在其他材料费中的；
（3）沉降观测的人工费，这个部分已经包含在管理费用中了。
所以沉降观测费用不需要另外再计算，一般情况下，沉降观测费是由业主另外支付的。
具体也要看合同是怎样约定的
4．成果整理
观测结果应于当日整理完毕，并及时将成果报甲方、监理，若发现观测结果出现异常时，及时通知甲方、监理。
4.1整理原始数据
每次观测结束后，要检查记录表中的数据和计算是否正确，精度是否合格，如果误差超限则需重新观测。
然后调整闭合差，推算各观测点的高程，列入成果表中。
4.2计算沉降量
1.根据各观测点本次所测高程与上次所测高程来计算两次高程之差，同时计算各观测点本次沉降量和累计沉降量，并将观测日期和荷重情况计入观测成果表。
2.沉降量计算内容和方法如下：
1）计算各沉降观测点的本期沉降量：
沉降观测点的本期沉降量=本次观测所得的实测标高－上次观测所得的实测标高
2）计算总沉降量：
总沉降量=本期沉降量+上次本期沉降量
将计算出的沉降观测点本期沉降量、总沉降量和观测日期等记入“沉降观测记录”中（表5）。
4）统计表汇总
根据各观测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。
表5沉降观测记录表
次数
观测
日期
荷载
情况
沉降量（mm）
1
2
3
本次
累计
本次
累计
本次
累计
4.3绘制沉降曲线
4.3.1曲线图解
为了更清楚地表示沉降、时间、荷重之间的相互关系，还要画出每一观测点的时间与沉降量的关系曲线及时间与荷重的关系曲线，如图8所示。
P
S
图8沉降曲线图
时间与荷重的关系曲线，系以荷载的重量P为纵轴，时间T为横轴，根据每次观测日期和每次的荷载重量画出各点，然后将各点连接起来。
时间与沉降量的关系曲线，系以沉降量S为纵轴，时间T为横轴，根据每次观测日期和每次下沉量按比例画出各点，然后将各点连接起来，并在曲线的一端注明观测点号。
两种关系曲线合画在同一图上，以便能更清楚地表明每个观测点在一定时间内所受到的荷重及沉降量。
4.3.2沉降曲线图优势
根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以预测建筑物的沉降趋势，将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导施工。
利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度：
q=│△Cm-△Cn│/Lmn··················公式1
△Cm，△Cn分别为m，n点的总沉降量
Lmn为m，n点的距离
对沉降观测的成果分析，我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工大有裨益，同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，设计出更完善的施工图。
4.4沉降观测中常遇到的问题及其处理
在沉降观测工作中常遇到一些矛盾现象，并从沉降与时间关系曲线上表现出来。
对于这些问题，必须分析产生的原因，予以合理的处理。
参考《工程监测技术及应用》将常见的几种现象分述如下：
4.4.1曲线在首次观测后即出现回升现象
在第二次观测时即发生曲线上升，至第三次后，曲线又逐渐下降。
出现此种现象，一般是由于首次观测成果存在较大误差所引起的。
此时，应将首次观测成果作废，而采用第二次观测成果作为首次测量成果。
4.4.2曲线在中间某点突然回升
出现此种现象，其原因多半是因为水准基点或沉降观测点被碰所致，如水准基点被压低，或沉降观测点被撬高。
此时，应仔细检查水准基点和沉降观测点的外形有无损伤。
如果多数沉降观测点均出现此种现象，则水准基点被压低的可能性很大，此时可改用其他水准点作为水准基点来继续观测，并另外埋设新的水准点以替代此被压低的水准基点。
如果只有一个沉降观测点出现此现象，则多半是该点被撬高，此时则需另外埋设新点以替代之。
4.4.3曲线自某点起逐渐回升
出现此种现象一般是由于水准基点下沉所致。
此时，应根据水准点之间的高差来判断出最稳定的水准点，并以其作为新的水准基点，将原来下沉的水准基点废除。
但是，需注意埋在裙楼上的沉降观测点，由于受主楼的影响，也可能出现属于正常的逐渐回升的现象。
4.4.4曲线的波浪起伏现象
曲线在观测后期呈现微小波浪起伏现象，其原因一般是观测误差所致。
曲线在前期波浪起伏之所以不突出，是因为各观测点的下沉量大于测量误差之故。
但到后期，由于建筑物下沉极微或已接近稳定，因此在曲线上就出现测量误差比较突出的现象。
此时，可将波浪曲线改成水平线，并适当地延长监测的间隔时间。
4.4.5曲线中断现象
由于沉降观测点开始是埋设在柱基础面上进行观测，在柱基础二次灌浆时没有埋设新点并进行观测；或者由于观测点被碰毁，后来设置之观测点绝对标高不一致，而使曲线中断。
为了将中断曲线连接起来，可按照处理曲线在中间某点突然回升现象的办法，估求出未作观测期间的沉降量；并将新设置的沉降点不计其绝对标高，而取其沉降量，一并加在旧沉降点的累计沉降量中去（图9）。
图9沉降曲线中断示意图
4.5软件使用
4.5.1传统沉降监测工作中存在的不足
沉降监测工作是建筑工程建设、运营过程中必不可少的基础工作，但在实际工作中普遍存在以下问题：
1.一些建设单位思想上重视不够。
漏测、误测，甚至不测的情况时有发生。
沉降监测工作是确保建筑工程质量的重要措施，部分人认识模糊，不重视日常的变形情况，一旦出了工程质量问题则无法挽回。
2.提交的沉降观测成果资料不规范不完整。
沉降观测资料是竣工资料的重要组成部分，但在档案资料处理上，各单位水平参差不齐，大多都用手工绘图，成果资料格式不统一。
3.只进行简单的水准高程测量，没有进行必要的分析、预测等工作。
没有充分发挥沉降监测工作的作用。
4.5.2新兴软件使用
鉴于传统沉降观测的不足，本次沉降观测使用一款新兴沉降分析软件——小宝沉降观测分析软件。
它是依据中华人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》JGJ8-2007设计的，具备高度的自动化，极大提高工作效率，可以实现资料的规范化。
小宝沉降分析软件克服了传统沉降监测工作中的不足，使用计算机完整地将沉降成果管理起来，自动
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