聊城市體育館沉降觀測(cè)技術(shù)分析

榮瑞興 許慶濤 溫繼康

1 工程概況

聊城市體育館位于徒駭河以東,聊城大學(xué)東校區(qū)路南,土城村西北角,建筑面積16 854 m2。地下1層層高5 m,地上 4層每層高度平均為5 m,地坪以上建筑高度為31 m。館內(nèi)分區(qū)布設(shè)為比賽場(chǎng)地、觀眾席、貴賓室等;屋頂為網(wǎng)架結(jié)構(gòu),為聊城市目前最大的室內(nèi)體育活動(dòng)場(chǎng)所。

針對(duì)本工程結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,荷載較大,安全等級(jí)較高的特點(diǎn),按照有關(guān)規(guī)范及規(guī)程要求,對(duì)該體育場(chǎng)館主體工程進(jìn)行了沉降觀測(cè)。

2 沉降觀測(cè)

2.1 基準(zhǔn)點(diǎn)的選擇

監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)選設(shè)在變形影響范圍以外便于長(zhǎng)期保存的穩(wěn)定位置,本次使用的基準(zhǔn)點(diǎn)為聊城市體育公園北老南環(huán)路北側(cè)花池內(nèi),距體育館約300 m,標(biāo)石埋深35 cm,保存完好,即“Ⅲ聊師西”點(diǎn),使用時(shí)作了穩(wěn)定性檢驗(yàn),該點(diǎn)穩(wěn)定可靠。工作基點(diǎn)選設(shè)在體育館周圍距體育館外緣50 m以外,以體育館基礎(chǔ)幾何中心為圓心等分圓周,分別于圓心角約120°的方向上選點(diǎn)埋設(shè)混凝土普通標(biāo)石3顆,點(diǎn)號(hào)分別編為BM1,BM2,BM3。

2.2 沉降觀測(cè)點(diǎn)的選設(shè)

按沉降觀測(cè)的要求,觀測(cè)點(diǎn)均設(shè)在了基礎(chǔ)建筑軸線上,承重鋼筋混凝土立柱的內(nèi)側(cè)或外側(cè),距標(biāo)高±0以上約0.5 m處;主體建筑南北兩側(cè)入館扇形階梯處,沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在階梯弧形外緣基部圓弧外側(cè);東西兩側(cè)支撐屋頂鋼構(gòu)網(wǎng)架的拱腳基礎(chǔ)墩,其觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在墩頂鋼板一角涂紅漆標(biāo)志處。

建筑主體基礎(chǔ)類似圓環(huán)形,內(nèi)側(cè)沉降觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)為N1,N2,…,N6;外側(cè)沉降觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)為W1,W2,…,W12;外圍入館階梯基部和拱腳觀測(cè)點(diǎn)編號(hào)為V1,V2,…,V10。共設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)28處。

平面布局詳見圖1。

2.3 沉降觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量

本工程沉降觀測(cè)依據(jù)要求采用二等水準(zhǔn)測(cè)量,每施工一層觀測(cè)一次;主體工程完成后,裝修期間,每個(gè)月觀測(cè)一次;工程竣工后,第一年內(nèi)每隔2個(gè)～3個(gè)月觀測(cè)一次,以后每隔4個(gè)～6個(gè)月觀測(cè)一次。沉降停測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)可采用連續(xù)兩次半年沉降量不超過2 mm。對(duì)于突然發(fā)生嚴(yán)重裂縫或大量沉降等特殊情況,則應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)。

3 平差計(jì)算

沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)工作基點(diǎn)閉合水準(zhǔn)環(huán)路的精度統(tǒng)計(jì)如表1所示。

表1 沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)工作基點(diǎn)閉合水準(zhǔn)環(huán)路的精度統(tǒng)計(jì)表

沉降觀測(cè)網(wǎng)各水準(zhǔn)環(huán)路的精度統(tǒng)計(jì)(第6期)如表2所示。

表2 沉降觀測(cè)網(wǎng)各水準(zhǔn)環(huán)路的精度統(tǒng)計(jì)

每千米高差中數(shù)全中誤差：MW=±0.8 mm≤±2 mm;每千米高差中數(shù)偶然中誤差：M△=±0.3 mm≤±1 mm,最弱點(diǎn)高程中誤差為±2 mm,各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足《技術(shù)設(shè)計(jì)書》及相應(yīng)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算,每周期沉降觀測(cè)網(wǎng)每千米高差中數(shù)全中誤差MW＜±2 mm,每周期沉降觀測(cè)網(wǎng)每千米高差中數(shù)偶然中誤差M△＜±1 mm,在限差范圍以內(nèi),各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足《技術(shù)設(shè)計(jì)書》及相應(yīng)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

4 觀測(cè)成果分析

經(jīng)多個(gè)周期的測(cè)量、檢查、對(duì)比,各周期的高差較差,均小于±2 mm,并且每周期測(cè)得的高程值與基準(zhǔn)網(wǎng)平差后的高程值較差,均小于±2 mm,因此,所埋設(shè)的工作基點(diǎn)是穩(wěn)定可靠的。

在工作基點(diǎn)穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定的參考系條件下,每周期將三個(gè)工作基點(diǎn)和所有的沉降觀測(cè)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)多結(jié)點(diǎn)網(wǎng)在基本相同的條件下集中統(tǒng)一觀測(cè),統(tǒng)一平差,沉降觀測(cè)點(diǎn)的相鄰兩周期平差值之差與最大測(cè)量誤差(取中誤差的2倍)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)個(gè)別周期的觀測(cè)點(diǎn)平差值之差小于最大誤差,可認(rèn)為觀測(cè)點(diǎn)在這一周期內(nèi)沒有沉降或沉降不顯著。在每周期觀測(cè)后,還作了綜合分析,相鄰周期平差值之差雖很小,但呈現(xiàn)一定趨勢(shì),也應(yīng)視為有沉降。每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)主體結(jié)束(第4期)、裝修結(jié)束(第11期)、運(yùn)營(yíng)期(第12期)的沉降情況詳見表3。

表3 部分觀測(cè)點(diǎn)沉降量表 mm

綜合分析,雖然每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)沉降情況有所不同,但也發(fā)現(xiàn)相應(yīng)位置的觀測(cè)點(diǎn)呈現(xiàn)一定的沉降規(guī)律。如體育館結(jié)構(gòu)主體在逐層建筑過程中,圓環(huán)形基礎(chǔ)內(nèi)外側(cè)承重井柱上的觀測(cè)點(diǎn)(W1,W2,…,W12和N1,N2,…,N6)隨著荷載的增加呈現(xiàn)逐漸微量下沉,每周期沉降量比較均勻且基本一致的趨勢(shì),說明地基基礎(chǔ)相對(duì)牢固且受力均勻。設(shè)置在入館階梯基礎(chǔ)上的6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(V1,V2,V3,V6,V7,V8),有隨荷載增加普遍逐漸下沉的規(guī)律,但也呈現(xiàn)出沉降量不均勻的情況,但總的沉降量不大,可能是由于其地基加固處理不充分,土質(zhì)承壓強(qiáng)度不均勻所致。對(duì)體育館頂部鋼架承重的東西兩側(cè)拱腳基礎(chǔ)上設(shè)置的4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(V4,V5,V9,V10),除在第10周期觀測(cè)前其基礎(chǔ)加高加固觀測(cè)點(diǎn)有所變動(dòng)外,其余周期的觀測(cè)點(diǎn)沉降也呈現(xiàn)出一定的規(guī)律,且每次的沉降量也不大。

5 結(jié)語

1)基點(diǎn)必須布置在穩(wěn)定且可持久保存的地方,并加以很好的保護(hù),以免遭受破壞。2)本工程沉降觀測(cè)資料準(zhǔn)確可靠,其精度達(dá)到了規(guī)范及規(guī)程的有關(guān)要求。3)本次觀測(cè)所積累的資料,為勘察、設(shè)計(jì)和施工單位預(yù)測(cè)建筑物的沉降起到較大作用。

[1]JGJ/T 8-97,建筑變形測(cè)量規(guī)范[S].

[2]JGJ 72-2004,高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

[3]劉憲林,袁 越.濱州某商務(wù)大廈沉降監(jiān)測(cè)與研究[J].山西建筑,2009,35(7)：109-110.