水工建筑物沉降观测技术的应用探析

2019-11-29周砂杉

商品与质量 2019年11期

周砂杉

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水工结构受各种力和各种自然因素的影响，其状态和工作条件随时都在变化。为了及时了解水工建筑物的变化和性质，必须进行相关的观察，以便及时发现问题，并采取有效措施确保建筑物的安全。如果忽视观察工作，就不能及早发现问题。它措手不及，经常发生意外。因此，必须高度重视水工结构的观测工作。本文主要描述了水工结构的垂直观测，这通常被称为沉降观测技术的应用[1]。

1 沉降观测的基本要求

1.1 基准点的布设与埋设

依据实际情况和观测要求，必须埋设三个参考点。参考点应在基岩上或稳定的位置和便于长期储存的地方选择，其位置不应超过距沉降观测位置0．3公里的距离。

1.2 观测点的布设与要求

水工建筑物沉降观测点的布置应根据建筑物的重要程度、规模的大小、施工要求以及地质条件确定，以反映建筑物的变形特征为标准。布置要求：观察点应垂直和水平对称，相邻点之间的间距应为15～30m最合适，均匀分布在建筑物周围；建筑物的沉降缝的两侧和基础的深度是非常不同的。不同的结构边界和填充和挖掘连接点；埋藏沉降观测点应满足各施工阶段的观测要求和建筑运营管理阶段的观测要求[2]。

1.2.1 观测时间的要求

要对建筑物的沉降观测的时间必须要严格的限制，特别是如果必须按时进行第一次观测。其他阶段的重新测量必须根据项目进度进行，不得错过任何测量或重新测试。只有这样才能获得准确的结算或规律性。相邻的两个时间间隔称为观察期。通常，水力结构的沉降观察是观察时段（例如，30天/时间）或者每增加一个建筑物的负荷。该层是观察期，必须根据测试计划中指定的观察期按时执行。根据水利工程的特点，水工结构进入运行管理阶段后，应在年前后安排沉降观测。如果通过沉降观察发现水力结构具有潜在的安全隐患，应及时处理，以避免水工人员身体不适还要在汛期进行工作。

1.2.2 沉降观测的“五定”原则

沉降观测参考点，工作基点和观测对象沉降观测点应稳定；使用的仪器和设备应稳定；观察者应该稳定；观察时的环境条件基本相同；观察路线，镜子位置，程序和方法应该是固定的。

1.3 施测要求

在第一次观察之前，应测试和纠正所用仪器的指标，并在必要时由测量单位进行识别。使用的仪器和设备应重新校准连续使用3至6个月。在观察过程中，操作人员应熟练掌握仪器设备的操作方法和观察程序，必须相互配合，协调工作，认真细致，进行逐步检查。

1.4 沉降观测精度的要求

据水工结构的特点和施工设计单位的要求选择沉降观测精度水平。在无特殊要求的条件下，一般水工施工结构可以通过二级测量方法满足沉降观测。要求。各种观测指标的要求：往返差，附着或环闭合差异：△h=“a-”b≤1$n，n表示站数；或△h=%a-“b≤1．0$LL表示观察路线的距离。前后视线≤3．0m；前后视线差异≤1．0m；正面和背面视线≤3．0m；沉降观测点与后视点之差≤1．0mm。水平精度不低于N2水平。

1.5 沉降观测成果整理及计算要求

原始数据应真实可靠，记录计算必须要符合施工测量规范的要求，并且一定要按照正确的方法逐步检查，并且在进行每一步的时候都要认真的校验，得出的数据结果一定要真实可靠，本着这些原则对结果进行分类计算。

2 具体施测程序及步骤

2.1 建立水准控制网

测量和测量计划应根据项目布局的特点和现场的环境条件制定，并根据项目的测量和测量计划的要求以及网络建设原则建立水平控制网络[3]。

2.2 建立固定的观测路线

根据沉降观测点的嵌入要求或由图纸设计的沉降观测点的布置点确定沉降观测点的位置。在控制点和沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在竖立仪器现场和转折点标记桩，以确保每个观测遵循统一的路线。

2.3 沉降观测

根据项目的特点，编制项目实施计划，确定观察期。第一次观察应在观察点被牢固埋藏后及时进行。第一次观察从底板（或基础）开始，沉降观察点（临时）根据设计埋藏。当临时观察点稳定时，可以进行第一次观察。第一次观测的沉降观测点的高程值是比较后续观测的基础。精度要求非常高。我们在测量过程中使用N2水平精度水准仪，并在同一时期的两次观测后确定每个观测点的第一个高程。随着结构的增加，临时观察点移动到±0．000并且根据需要埋设永久观察点（永久观察点设置在+500mm以便于观察）。然后，重新测试每层结构，直到完成。

2.4 沉降量计算

在检查并检查每个观察记录之后，执行调整计算，并获得每个观察点的高程值以确定结算量。观察点的每个周期的沉降：Δc=Hn，i-Hn，i-1。其中n是观察点；i是观察期数（i=1，2，3），H1=H0。累积沉降：△C=Σ△c（n），其中n是观测点数。

2.5 观测数据统计汇总

（1）根据每个观察期的调整计算出的结算量，列出并总结统计表。（2）绘制每个观测点的沉降曲线。首先，建立沉降曲线的坐标。横坐标是时间坐标。纵坐标的上部是负荷值，下部是每个结算观察期的结算。通过与统计表中的每个观察点对应的观察时段测量的沉降量在坐标中，并且相应的负荷值也在坐标中标记，两者连接，并且获得对应于负荷值的沉降曲线。