深层竖向位移监测技术在既有建筑物纠倾过程中的应用研究

摘要： 信息化施工是工程安全控制的主要手段之一，而现场安全监测是信息化施工的前提。深层竖向位移监测是施工监测的重要内容。以某工程为例，研究了深层竖向位移测斜技术在既有建筑纠倾过程中的应用，探讨了沉降管安装埋设以及测量过程中的若干问题，以期为相关工程应用提供参考。

Abstract： The informatization construction is one of the main means of engineering security control， and the safety monitoring is the precondition of informatization construction. The deep vertical displacement monitoring is an important content of construction monitoring. By taking a project as an example， this paper studies the application of deep vertical displacement survey technology in the rectification of the existing buildings， discusses the problems in the installation and settlement of buried pipe and the measurement process so as to provide reference for relevant engineering applications.

关键词： 测斜仪；深层水平位移；数据处理

Key words： clinometer；deep level displacement；data processing

中图分类号：TU746.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）08-0113-02

0 引言

随着社会经济的发展，我国建筑业得到迅猛发展，各种高、大、特、新的建筑物不断涌现，了解变形状况，分析形变原因，预报未来变形，对于预防事故，保证建筑物正常使用是非常重要的。深层竖向位移监测技术原理核心是电磁感应，磁感应沉降环通过预先埋置在相应位置，探头遇到沉降环时就会发出警报。此时，读取孔口标记点上对应钢尺的刻度数值，往返两次，平均值即为所测位置深度。每次测量值与前次测值相减即为该测点的沉降量[1]。

深层土体竖向位移监测技术在基坑开挖过程中应用较为广泛，在既有建筑改造加固过程中应用较为少见。本文以某工程为例，研究深层水平测斜技术在既有建筑纠倾过程中的应用，主要是在降水挖桩过程中，监测建筑物附近深层土移情况。

1 工程概况

某小区位于沈阳市浑南新区，浑南东路与沈抚大道交汇处，沈抚大道的南侧。该小区12#楼长46.2m、宽18.1m，总高度70.30m，地上24层、地下1层，采用剪力墙结构、人工挖孔桩基础，±0.000相当于绝对标高52.250m，桩顶相对标高-4.22m，桩底相对标高-14.220m，桩长10m（桩端进入第⑥层不小于1D）。主体已于2014年4月30日完工，外装修尚未进行，现该楼出现不均匀沉降。建筑物垂直度偏差超过规范允许的总高度0.25%的限值，如图1所示，需进行纠倾加固，降水挖桩过程中进行土体的深层竖向位移监测。

2 监测目的

本工程纠倾过程中需要进行降水及部分开挖补桩，为监测施工过程中土移位移情况，实现信息化施工，对该工程土体进行深层水平位移监测做出预报。

3 仪器设备及安装

3.1 仪器设备

沉降量的测量设备由埋入设备和地面接收设备两大部分组成。埋入设备由沉降管、沉降环组成。地面接收仪器主要是探头、测量电缆和沉降仪构成。本次试验采用CJY-910型分层沉降仪。如图2所示。

沉降管：一般由PVC制成，由主管和连接管构成，主管2m一根，连接管可连接多根主管。

底盖：为防止泥沙进入沉降管，影响测量，在底端和顶端采用由注塑制的底盖封口。

探头：探头内部安装了磁场感应器，材质一般采用不锈钢，当探头通过沉降环，就会产生电流，接通接收系统，发出报警信号。

测量电缆部分：测量电缆是带有刻度的钢尺构成，一端与探头相连，一端接触沉降仪，测读更加方便、准确。

分层沉降仪：由音响器和峰值指示组成，音响器发出连续不断的蜂鸣声响，蜂值指示为电压表指针指示，两者可通过拨动开关来选用，不管用何种接收系统，测读精度是一致的。

3.2 安装埋设

沉降管埋设与测斜管埋设相同，可参考文献[3]，钻孔距既有建筑基础边缘约3.0m。

磁环的安装：按设计要求在每节管子上套上磁环和定位环，并用螺丝固定定位环，然后再把管子插入外接头内，拧紧螺钉，这样边接边向下放到设计深度止。如图3所示。若磁环的间隔距离不是正2m时，可采取调节管子长短来实现，也可采用管子上套定位环的方法来解决，但要掌握一个原则：磁环向下要有足够的沉降距离，必须满足其设计要求。如图3所示。

沉降管放到设计要求后，盖上盖子就可以进行回填。回填原料为现场干细土或中粗沙，回填速度千万不能太快，以免堵塞后回填料不去，从而形成空隙，最好时隔一两天后再去检查一下，回填料下沉后再回填满之后即可，管子周围加上保护措施，方可放心待后测量。

4 试验方法及要点

深层竖向位移监测是根据电磁感应原理设计，探头与达到预埋沉降环的位置时，沉降仪报警，此时记录下数据，往返两次数据的平均值，记为本次测量值，每次测量值与前次测值相减即为该测点的沉降量。测试前，应检查仪器的灵敏性。用一沉降环套住探头移动，当沉降环遇到探头的感应点时，仪器应发出声光报警，同时仪表应有指示。

5 结果及分析

降水挖桩是从8月25日到9月20日，沉降监测从8月24日到10月1日，如图4所示。系列1～系列8分别代表不同深度沉降环位置，同时也代表了不同土层位置变化。从图4可以看出，挖桩及降水过程中，各土层沉降都不大。说明在降水挖桩过程中，各层土体在竖直方向上是稳定的，不会出现突然坍陷的危险。

6 结论

本文详细介绍了深层土体竖向位移监测技术在工程中的应用，阐述了沉降管安装埋设以及测量过程中的若干问题。在本文讨论的工程中，深层土体较为稳定，没有出现沉降，可放心进行施工。与其他监测手段相比，具有适应性强，测量数据独立等优点，具有较为广阔的应用前景。

参考文献：

[1]刘金利，王骅，林敏.分层沉降试验在工程实践中的运用与分析[J].内蒙古公路与运输，2004，18：19-20.

[2]滕俊常，林宏，孙志鸿.分层沉降观测技术的应用[J].黑龙江交通科技，2001，2（90）：13-15.

[3]褚少辉，张涛，张艳玲，等.深层水平位移监测技术在既有建筑物纠倾过程中的应用研究[J].华北地震科学，2015，33（7）：4-6.