專利名稱：一種既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)加固工程技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及對(duì)既有建筑物進(jìn)行掏土糾偏施工中的一種監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
掏土糾偏通過(guò)在建筑物變形小的一側(cè)掏土，解除地基土中的局部應(yīng)力，引起土體的應(yīng)力重分布，在地基沉降小的一側(cè)地基應(yīng)力增大，從而產(chǎn)生較大的壓縮變形，使建筑物達(dá)到緩慢糾偏的目的。掏土糾偏方法一般用于淺基礎(chǔ)的建筑物，地基土以粘性土、粉土、素填土、淤泥質(zhì)土、砂性土等土壤為宜。掏土糾偏適用的工程對(duì)象主要有地基土質(zhì)不均勻，存在軟弱土層或暗塘的傾斜超限房屋。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和選型不當(dāng)，重心位置、沉降縫等設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致傾斜超限的建筑物。施工工藝不當(dāng)或施工質(zhì)量低劣，施工過(guò)快導(dǎo)致地基擠出，建筑物某側(cè)大量堆載導(dǎo)致某側(cè)傾斜超限的建筑物。淤泥或軟粘土地區(qū)，與某建筑物相鄰的建筑拆除，局部卸荷導(dǎo)致地基側(cè)向擠壓導(dǎo)致傾斜超限的建筑物。建筑物基礎(chǔ)地下水位發(fā)生變化，地下水流帶走建筑物下方土體，導(dǎo)致地面下沉、塌陷而使建筑物傾斜超限。山體滑坡、地震時(shí)土體液化等自然災(zāi)害引起的建筑物傾斜超限。掏土糾偏對(duì)建筑物的適用要求建筑物近似為一剛體，與基礎(chǔ)整體變形。相對(duì)建筑物輪廓尺寸，沉降、傾斜等均為小變形。常規(guī)的掏土糾偏技術(shù)在掏土過(guò)程中只能針對(duì)某單個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的沉降、傾斜量的數(shù)值，憑借經(jīng)驗(yàn)判斷建筑物的總體變形量及之后需要糾正的變形量，最終糾偏達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)是建筑物每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的傾斜量均達(dá)到規(guī)范規(guī)定的限制。此種加固糾偏流程難以對(duì)觀測(cè)時(shí)儀器的測(cè)量錯(cuò)誤或誤差進(jìn)行判斷，且無(wú)法對(duì)建筑物在整體層面進(jìn)行把握，容易造成誤判，容易造成不合理的掏土，增加掏土次數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法，以克服現(xiàn)有掏土糾偏技術(shù)無(wú)法在整體層面把握建筑物的變形量和容易造成誤判的問(wèn)題。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法，其特征在于所述監(jiān)控方法包括對(duì)建筑物糾偏過(guò)程中的建筑物傾斜的實(shí)際測(cè)試值與理論計(jì)算值兩者進(jìn)行對(duì)比，核實(shí)；當(dāng)兩者數(shù)值一致時(shí)按傾斜程度對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏；
當(dāng)兩者數(shù)值差別較大時(shí)校核和尋找差別原因，復(fù)測(cè)、復(fù)算至兩者一致，按傾斜程度一致值對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏；直至建筑物符合標(biāo)準(zhǔn)要求豎直；所述實(shí)際測(cè)試值是由全站儀對(duì)建筑物的傾斜程度作測(cè)試；所述理論計(jì)算值按下列方法和算式取得·
在建筑物地基的四角、轉(zhuǎn)角和突變處，設(shè)置至少10個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，傾斜糾偏工程在糾偏開(kāi)始前通過(guò)平面控制網(wǎng)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得各沉降觀測(cè)點(diǎn)的
平面坐標(biāo)及高程,設(shè)為 An (xn, yn, zn)> A12 (x12, y12, z12)、......Aln (xln, yln, zln),取相對(duì)
初始觀測(cè)坐標(biāo)的Z向值
I · .—(式 4. 1-1)
為:H作為糾偏前的基準(zhǔn)面π ，則調(diào)整后的沉降觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)為A11 (xn,y01,z0)>A12 (x12, y12, z。)、......Aln (xln,yln,
z0)，它們的 z 向高程位移分別修正了 sl=zn-zQ、s2=z12-z0......sn=zln_zQ, s=(sl, s2,......
sn)T稱為索引向量，其中si為正代表下移，si為負(fù)代表上移，如此，所有沉降觀測(cè)點(diǎn)初始高程都被修正到一個(gè)初始水平面H1 (Z=Ztl)上；糾偏開(kāi)始后，建筑物被糾偏，相對(duì)初始平面變化到π i平面，設(shè)π i方程為Ji j a x+b y_z+c=0 (式 4· 1-2)構(gòu)造一函數(shù)F :F= [ (zn-sl)- (a xn+b yn+c) ]2+[ (zi2_s2)_ (a xi2+b yi2+c) ]2+......[ (zin-sn)- (a xin+b yin+c) ]2 (式 4. 1-3)F取最小值時(shí)令
aw 9F §F———(式4. 1-4)解得
3a=()Jb=(),ac=(|
aExik2 + bExik*ytk + cExik =E(zik-sk)* xik ^yik + blyik'+ cZyik =E Czik-Sk)* yik ^—(式 4. 1-5) a Σ Xik + bE Vik+ c*n =Σ (zik-sk)
J求解式4. 1-5三元線性方程組，設(shè)a、b、c已經(jīng)解出，則第i次觀測(cè)結(jié)果確定的傾斜平面為Ji j ax+by-z+c=0 (式 4. 1-6)其與zO平面交線LI為
ax-by_c=0Γ
I ZrZyLI與X軸之間夾角ε =atan (_a/b)(式 4.1-7)該平面法線與z軸夾角Y為
(a,b,—l)x(0,0U)|I ^ 、COS'/ =-—-—='(式 4.1-8)
V 2 Λ Hhb * "t* I I \· 3*· b* "f* I
則Δ K=tan y (式 4· 1-9)Λ Kx= Λ Kcos ( ε + Ji/2)(式 4.1-10)Δ Ky= Δ Ksin ( ε + Ji /2)(式 4.1—11)其中Δ Kx為該點(diǎn)在X軸向的傾斜率變化Δ Ky為該點(diǎn)在y軸向的傾斜率變化Λ K為該點(diǎn)總傾斜率變化。進(jìn)一步，設(shè)置至少16個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。進(jìn)一步，所述實(shí)際測(cè)試值與理論計(jì)算值兩者數(shù)值之差大于等于兩者數(shù)值中較小一值的10%時(shí)認(rèn)為差別較大。本發(fā)明按照上述計(jì)算出的Λ Kx,Δ Ky及Λ K傾斜率變化，對(duì)照實(shí)際建筑物的傾斜度，當(dāng)兩者數(shù)值一致時(shí)，按傾斜程度對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏；當(dāng)兩者數(shù)值差別較大時(shí)，校核和尋找差別原因，復(fù)測(cè)、復(fù)算至兩者一致，按傾斜程度一致值對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供一種新的掏土糾偏監(jiān)測(cè)和數(shù)值處理方法，能夠計(jì)算出建筑物傾斜軸和各個(gè)點(diǎn)的傾斜量、沉降量，并以此確定后續(xù)掏土量及掏土孔的排布，從而使施工過(guò)程得到優(yōu)化。由本發(fā)明提高了掏土糾偏的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，糾偏效率更高，糾偏質(zhì)量更好，本方法首次提出了數(shù)字量化衡量?jī)A斜程度的方法，對(duì)于掏土糾偏技術(shù)意義重大。


圖1是本發(fā)明既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法的一實(shí)施例，在建筑物的地基上設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的布置圖；圖2是建筑物被糾偏，相對(duì)初始平面π變化到π I平面的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示了兩平面的交線；圖3是本發(fā)明一實(shí)施例建筑物的地基布置圖；圖4是顯示了建筑物在掏土過(guò)程中前后兩個(gè)位置，水平方向觀察的立面示意圖；圖5是顯示一實(shí)施例經(jīng)觀測(cè)后計(jì)算所得的建筑物傾斜面與初始平面π的交線示意圖；圖6為一實(shí)施例經(jīng)計(jì)算后得出的一組傾斜軸平面示意圖；圖7為一實(shí)施例建筑物地基平面糾偏變化示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例1，在建筑物地基的四角、轉(zhuǎn)角和突變處，設(shè)置20個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，通過(guò)觀測(cè)，前5期的觀測(cè)數(shù)據(jù)如表 I所示表I實(shí)例I觀測(cè)數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法，其特征在于 所述監(jiān)控方法包括對(duì)建筑物糾偏過(guò)程中的建筑物傾斜的實(shí)際測(cè)試值與理論計(jì)算值兩者進(jìn)行對(duì)比，核實(shí)； 當(dāng)兩者數(shù)值一致時(shí)按傾斜程度對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏； 當(dāng)兩者數(shù)值差別較大時(shí)校核和尋找差別原因，復(fù)測(cè)、復(fù)算至兩者一致，按傾斜程度一致值對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏； 直至建筑物符合標(biāo)準(zhǔn)要求豎直； 所述實(shí)際測(cè)試值是由全站儀對(duì)建筑物的傾斜程度作測(cè)試； 所述理論計(jì)算值按下列方法和算式取得 在建筑物地基的四角、轉(zhuǎn)角和突變處，設(shè)置至少10個(gè)觀測(cè)點(diǎn)， 傾斜糾偏工程在糾偏開(kāi)始前通過(guò)平面控制網(wǎng)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得各沉降觀測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程，設(shè)為 An (xn, yn, zn)> A12 (x12, y12, z12)、......Aln (xln, yln, zln),取相對(duì)初始觀測(cè)坐標(biāo)的Z向值
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法，其特征在于設(shè)置至少16個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述既有建筑物掏土糾偏施工監(jiān)控方法，其特征在于所述實(shí)際測(cè)試值與理論計(jì)算值兩者數(shù)值之差大于等于兩者數(shù)值中較小一值的10%時(shí)認(rèn)為差別較大。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)加固工程技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及對(duì)既有建筑物進(jìn)行掏土糾偏施工中的一種監(jiān)控方法。所述監(jiān)控方法包括對(duì)建筑物糾偏過(guò)程中的建筑物實(shí)際測(cè)得的建筑物傾斜、沉降變化量與理論計(jì)算出的傾斜、沉降變化量?jī)烧哌M(jìn)行對(duì)比，核實(shí)；當(dāng)兩者數(shù)值一致時(shí)，按變化程度對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏；當(dāng)兩者數(shù)值差別較大時(shí)校核和尋找差別原因，復(fù)測(cè)、復(fù)算至兩者一致，按傾斜程度一致值對(duì)建筑物進(jìn)行掏土糾偏；直至建筑物符合標(biāo)準(zhǔn)要求豎直；所述實(shí)際測(cè)試值是由全站儀對(duì)建筑物的傾斜程度作測(cè)試；所述理論計(jì)算值按所述方法和算式取得。本發(fā)明提高了掏土糾偏的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，糾偏效率更高，糾偏質(zhì)量更好。
文檔編號(hào)E02D35/00GK102995670SQ201210376889
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者梁幸福, 陽(yáng)剛, 周仕仁, 校迎春, 羅文 申請(qǐng)人:上海寶冶工程技術(shù)有限公司