水利工程施工中沉降監測與精度探微

水利工程施工中沉降監測與精度探微

　　摘要：隨著水利工程的規模不斷增加，對其進行沉降觀測顯得日益重要。本文從儀器設備、人員素質、觀測時間、觀測點、沉降觀測原則及測量要求等方面闡述了沉降觀測的基本要求，詳細介紹了其具體施測程序及步驟，分析了提高水利建筑物沉降觀測精度的方法。

　　關鍵詞：水利工程;沉降監測;精度

　　1 引言

　　為保證水利工程在施工和使用中的安全，以及為水利工程的設計、施工、管理及科學研究提供可靠的資料，在其施工及運行管理期間，需要對其進行沉降觀測，所謂沉降監測就是定期觀測變形觀測點的高程，根據各點間的高程變化來確定建筑物的沉降量、傾斜度等參數，據此推斷沉降變形對建筑物破壞影響程度，為采取必要的安全措施提供資料依據�，F行規范規定，高層建筑物、高聳構筑物、重要古建筑物及連續生產設施基礎、動力設備基礎、滑坡監測等均要進行沉降觀測。

　　2 沉降監測的基本準備

　　2.1儀器和人員的準備根據水利工程(水閘、泵站、橋梁、水庫等)沉降觀測精度要求高的特點，為能精確地反映出水利工程在不斷加荷作用下的沉降隋況，一般規定測量的誤差應小于變形值的1/1O一1/20，為此要求沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級)，水準尺也應使用受環境及溫差變化影響小的高精度銦合金塔尺。在不具備銦合金塔尺的情況下，一般塔尺盡量使用第一段標尺。監測人員素質必須接受專業學習和技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，對實施過程中出現的問題能夠分析其原因。

　　2.2變形監測觀測周期的確定水利工程的沉降觀測對時間有嚴格的限制條件，特別是首次觀測必須按時進行，否則沉降觀測得不到原始數據，整個觀測就沒有觀測意義。

　　其他各階段的復測，必須根據工程進展情況定時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能準確地掌握建筑物沉降情況與規律。相鄰的兩次時間間隔稱為一個觀測周期，一般水利工程的沉降觀測按一定的時間段為一觀測周期(如：次/30d)，或按水利建筑物的增加荷載情況確定觀測周期，無論采取何種方式都必須按施測方案中規定的觀測周期準時進行。

　　2.3觀測點的確定為了能夠反映出水利建筑物的準確沉降情況，沉降觀測點要埋設在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。一般要求建筑物上設置的沉降觀測點縱橫向要對稱，且相鄰點之間間距以15m一30m為宜，均勻地分布在建筑物的周圍。通常情況下，水利建筑設計圖紙上有專門的沉降觀測點布置圖。埋設的沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，特別要考慮到裝修裝飾階段因墻或柱飾面施工而破壞或掩蓋住觀測點。

　　2.4沉降監測工作應遵循的“五定”原則(1)沉降觀測依據的基準點、工作基點和被觀測物上的沉降觀測點其點位要穩定;(2)測量用儀器、設備要穩定;(3)觀測者應固定;(4)每次觀測時的環境條件基本一致;(5)觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。

　　2.5測量要求儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位予以鑒定。連續使用3個月一6個月重新對所用儀器、設備進行校驗。

　　2.6沉降觀測精度的要求根據水利建筑物的特性和建設、設計單位的要求，選擇沉降觀測精度的等級。在未有特殊要求的情況下，一般水利建筑物施工過程中，采用二等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。各項觀測指標要求為：

　　1)往返較差、附和或環線閉合差。

　　2)前后視距：每站的后視距離、前視距離均不大于30m。

　　3)前后視距差：每站的后視距離與前視距離之差不大于1.0m。

　　4)前后視距累積差：各站后視距離與前視距離之差的累計值不大于3.0m。

　　5)沉降觀測點相對于后視點的高差容差：不大于1.0mm。

　　6)水準儀的精度不低于N2級別。

　　3 水利工程沉降監測具體程序及步驟

　　3.1建立水準控制網根據水利工程的特點、現場環境條件來制訂測量具體方案，由建設單位提供的水準控制點(或城市精密導線點)根據工程測量的具體方案和布網原則的要求建立水準控制網。一般水利建筑物周圍要布置三個以上水準點，水準點的間距不大于100m。在場區內任何地方架設儀器至少后視到兩個水準點，并且場區內各水準點構成閉合圖形，以便閉合校驗。各水準點要設在建筑物開挖、地面沉降和振動區范圍之外，水準點的埋深要符合二等水準測量的要求(大于1.5m)。

　　3.2建立固定的觀測路線以及沉降觀測依據沉降觀測點的埋設要求或圖紙設計的沉降觀測點布點圖，確定沉降觀測點的位置。在控制點與沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在架設儀器站點與轉點處做好標記樁，保證各次觀測均沿統一路線。

　　根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測應在觀測點穩固后及時進行。一般水利建筑物，首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上(基礎局邊)按設計好的位置埋設沉降觀測點(臨時的)等臨時觀測點穩固好后，進行首次觀測。首次觀測的沉降觀測點高程值是以后各次觀測用以比較的基礎，其精度要求非常高，測量時一般N2級或N3級精密水準儀。 弊且要求每個觀測點首次高程應在同期觀測兩次后決定。隨著水利建筑物的升高，臨時觀測點移上一層并進行觀測直到+O.00再按規定埋設永久觀測點(為便于觀測可將永久觀測點設于+500 mm)。然后每施工一層就復測一次，直至竣工。

　　3.3確定沉降量將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各次每個觀測點的高程值，從而確定出沉降量。

　　3.4匯總分析

　　1)根據各觀測周期平差計算的沉降量，列統計表，進行匯總。

　　2)繪制各觀測點的下沉曲線。首先建立下沉曲線坐標，橫坐標為時間坐標，縱坐標上半部為荷載值。下半部為各沉降觀測周期的沉降量。將統計表中各觀測點對應的觀測周期所測得沉降量畫于坐標中，并將相應的荷載值也畫于坐標中連線，就得到對應于荷載值的沉降曲線。

　　3)根據沉降量統計表和沉降曲線圖，可以預測水利建筑物的沉降趨勢，將建筑物的沉降情況及時反饋到有關主管部門，正確地指導施工。特別是在沉陷性較大的地基上重要建筑物的不均勻沉降的觀測顯得更為重要。利用沉降曲線還可計算出因地基不均勻沉降引起的建筑物傾斜度分別為點的總沉降量。

　　4 提高水利工程沉降觀測精度分析

　　由于現行規范對施工單位施工過程的沉降觀測要求不明確，這對施工單位在建筑物沉降觀測精度選擇隨意性較大，但是精度的高低直接關系到沉降觀測的成敗。對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，適合工程特性的需要。既不造成無謂的浪費也要保證觀測結果的準確性。一般水利建筑物和重要的建筑物在首次觀測過程中適用精密儀器的設備(高級水準儀、銦合金尺等)。在+O.00以上部分按二等以上水準測量方法，采用放大率倍數較大的s2或s3水準儀進行觀測，也可以測出較理想的結果。

　　在建筑工程測量精度控制過程中，很大程度上是由于測量人員操作不當引起精度不夠。一方面，有些測量人員并不具備專業的測量技能，不能熟練準確地操作測量儀器;另一方面，很多不規范的建筑施工企業并沒有專業的測量人員，只是從企業外部聘請的其他技術人員，這部分技術人員的專業技術參差不齊，從而造成測量精度的下降。針對這種情況，檢測人員要充分認識到建筑測量精度對整個建筑工程起到的重要作用，堅持把質量放在首位，做到認真對待每一個數據，其次，施工企業應該加強測量人員的隊伍建設，規模性地組織參加測量培訓通過學習，使得測量人員了解整個測量行業的發展，精確地使用測量儀器從而更好地控制測量精度。

　　5 總結

　　建筑物的沉降觀測是一項長期而復雜的工作，技術要求高，其意義在于判斷設計和施工情況是否合理、是否影響結構安全提供數據，真實反映建筑物沉降情況，因此，提高觀測的精度，對保證觀測結果的準確可靠顯得尤為重要。在沉降觀測過程中，必須排除一切不利因素，遇到不利情況，需要積極尋找解決辦法。只有這樣，建筑物的沉降觀測才能起到應有的警示作用，才能為建筑物的結構安全提供可靠的依據。

　　參考文獻

　　[1]王振潘國榮，提高建筑物沉降觀測精度的方法_測繪信息與工程，2007.03.

　　[2]秦現軍，李保霞.論建筑工程測量中存在的問題及解決方法[J].山西建筑，2004，30(3)：123— 1241.

　　[3]元開，水利工程施工沉降觀測，山西建筑2007(31).

【水利工程施工中沉降監測與精度探微】相關文章：

水利工程施工中防滲措施03-16

水利工程施工中防滲技術的運用12-01

圍堰技術在水利工程施工中的應用論文03-17

談談水利工程施工中防滲技術的應用03-15

水利工程施工中防滲技術的應用論文03-15

數學中的哲學觀之探微論文11-15

圍堰技術在水利工程施工中的應用思考論文03-17

襯砌混凝土技術在水利工程施工中的應用論文03-17

防滲施工技術在水利工程施工中的應用12-06

淺析水利工程施工中灌漿技術的應用論文12-02