工业建筑的实践与探讨

一、精密水准测量应用实例

洛阳市某太阳能工程建设项目的动力中心位于该项目东北部，周边无其他建筑设施。厂房大小为３６ｍ×１６ｍ，主体为框架结构，总层数为２层，内部安装有生产纯水的大型设备，在机器运行时动荷载较大。该中心在使用过程中发现有墙体开裂现象，为了掌握变形情况，查明变形原因，也为进一步采取措施提供依据，需要进行连续观测，观测的主要对象为动力中心的框架柱、内外墙体、设备基础。

１．基准点埋设场地内基准点共设置了４个（ＢＭ１、ＢＭ２、ＧＭ１、ＧＭ３），根据现场地质情况，成孔过程中发现上部１２ｍ为湿陷性黄土，下部为密实性较好的粘土，持力明显，实际成孔在１３．５ｍ左右。基准点埋设深度达到持力层。基准点埋设好后，需经过不少于１５天的稳定期。

２．沉降观测的方法本项目为独立工矿，采用假定高程。沉降控制网划分为基本控制网和扩展网两种。基本控制网在首次观测时建立，扩展网在测设联系点时使用。基本控制网采用独立建网的形式，按二等水平测量要求，单程双测站观测，将４个基准点联测成环状。扩展网在基本控制网基础上，将选定的联系点联测成网状。控制网共有８条附合线路，组成２个环，最长观测路线为４测站，最短观测路线为１测站。

３．测量程序全网按照二等水准测量要求施测，首次观测采用单程双测站观测，从第２次开始，在检测基准点稳定的情况下，沉降点的观测按单程观测，并形成闭合环或附合线路，闭合环或附合线路长度控制在１２站以内。联系点作为临时控制点每次均重新设置和测量，数量根据线路布置确定，测量时尽量双站上点，单站上点时，加标尺零点差改正。观测点主要布置在观测线路上除建筑物转角点、交接点、分界点等主要变性特征点外，允许采用间视法观测，但保证视线长度不大于规范规定的长度。

二、数据处理

每期观测后，在进行平差计算之前，均对观测结果进行必要的验算，主要是验证测站高差中数中误差是否符合规定的限差（≤±０．５ｍｍ）要求。测站高差中数中误差计算采用以下方法：⑴．按水平网环线或附合路线闭合差Ｗｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差ｍｗ（ｍｍ）：式中，Ｎ—水平环数；ｎ—各环的平均测站数。

⑵．按测段往返测高差不符值△ｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差ｍ△（ｍｍ）：式中，Ｎ—测段数；ｎ—各测段的平均测站数。控制点稳定性检查采用比较法：以２倍测量中误差为限差，对高差观测值进行分析，首先剔除观测误差的影响。相邻控制点高差变化大于该数值的，经过复测予以确认。

三、精度分析

１．控制网精度对控制网的精度采用两种方法进行分析，第一种为按环线或附合路线闭合差Ｗｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差，ｍｗ（ｍｍ）＝±０．１１ｍｍ；第二种按测段往返高差不附值△ｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差，ｍ△＝±０．０９ｍｍ。二者基本一致，精度可靠。观测周期内对控制网进行了多次复测，所测基准点高程与前次相比，高差在规范允许范围之内，视为基准点稳定，基准点高程采用原值。只有第二次、第五次进行控制网复测时，发现部分基准点不稳定，有微小下沉现象，同时对比这两次与之前的观测数据，发现建筑物有“上升”现象。

经过与地质及施工等部门的沟通后，排除了基坑回弹与地质变化的因素，因此我们从分析基准点的稳定性入手进行拟稳分析，采用了各种必要手段，剔除因基准点下沉造成的误判，并对控制网进行了重新联测、平差，平差后基准点高程采用新值。控制网平差（第二次）后按环线或附合路线闭合差Ｗｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差，ｍｗ（ｍｍ）＝±０．１４ｍｍ。控制网平差（第五次）后按环线或附合路线闭合差Ｗｉ（ｍｍ）计算测站高差中数中误差，ｍｗ（ｍｍ）＝±０．１０ｍｍ。２．沉降观测精度动力车间按附合路线闭合差计算的每测站高差全中误差精度均满足规范要求。

四、沉降分析

１．建筑物沉降稳定阶段的认定沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间的曲线关系判定。当最后１００天的沉降速率小于０．０１～０．０４ｍｍ／ｄ，可认为已进入稳定阶段（具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定）。本项目根据实际情况具体分为３种情况：⑴．沉降速度小于０．０２ｍｍ／ｄ为进入稳定阶段⑵．沉降速度介于０．０２～０．０４ｍｍ／ｄ之间为亚稳定⑶．沉降速度大于０．０４ｍｍ／ｄ为不稳定２．总体沉降变化整个观测周期共２４３天，观测１０次，沉降变化情况如下：⑴．框架柱：⑵．内外墙体：

五、结语

从统计数据可见：在整个观测周期内，动力中心厂房的各结构中，框架柱、内外墙体和设备基础，前期不稳定，之后沉降逐渐放缓，在最后１００天处于稳定状态。根据建筑物沉降稳定性的认定标准，判断该建筑进入沉降稳定阶段。对于本项目沉降观测需要注意的问题：⑴．平差只是一种数据处理的手段，它并不能提高精度，要着手于提高观测网中最弱点的观测精度。

⑵．在遇到无法让工业设施停止运转即动荷载持续时间较长的情况下，应在增大多余观测的次数，以求能够取得准确的沉降数据。⑶．选择观测路线和观测方法时，应以提高测站观测精度和减少设站数为主，努力减少影响精度的不必要程序和环节。⑷．需要综合分析观测中的异常情况，对本项目中点位“上升”的情况，在排除基坑回弹及其他地质影响的可能性后，经分析是由基准点下沉造成的。⑸．沉降分析必须有可靠的依据，判定建筑物沉降异常变化尤其是上升必须有充分可靠的依据，理论上应有合理性，数据应相互印证。