周砂杉

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水工結(jié)構(gòu)受各種力和各種自然因素的影響，其狀態(tài)和工作條件隨時都在變化。為了及時了解水工建筑物的變化和性質(zhì)，必須進(jìn)行相關(guān)的觀察，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效措施確保建筑物的安全。如果忽視觀察工作，就不能及早發(fā)現(xiàn)問題。它措手不及，經(jīng)常發(fā)生意外。因此，必須高度重視水工結(jié)構(gòu)的觀測工作。本文主要描述了水工結(jié)構(gòu)的垂直觀測，這通常被稱為沉降觀測技術(shù)的應(yīng)用[1]。

1 沉降觀測的基本要求

1.1 基準(zhǔn)點的布設(shè)與埋設(shè)

依據(jù)實際情況和觀測要求，必須埋設(shè)三個參考點。參考點應(yīng)在基巖上或穩(wěn)定的位置和便于長期儲存的地方選擇，其位置不應(yīng)超過距沉降觀測位置0．3公里的距離。

1.2 觀測點的布設(shè)與要求

水工建筑物沉降觀測點的布置應(yīng)根據(jù)建筑物的重要程度、規(guī)模的大小、施工要求以及地質(zhì)條件確定，以反映建筑物的變形特征為標(biāo)準(zhǔn)。布置要求：觀察點應(yīng)垂直和水平對稱，相鄰點之間的間距應(yīng)為15～30m最合適，均勻分布在建筑物周圍；建筑物的沉降縫的兩側(cè)和基礎(chǔ)的深度是非常不同的。不同的結(jié)構(gòu)邊界和填充和挖掘連接點；埋藏沉降觀測點應(yīng)滿足各施工階段的觀測要求和建筑運(yùn)營管理階段的觀測要求[2]。

1.2.1 觀測時間的要求

要對建筑物的沉降觀測的時間必須要嚴(yán)格的限制，特別是如果必須按時進(jìn)行第一次觀測。其他階段的重新測量必須根據(jù)項目進(jìn)度進(jìn)行，不得錯過任何測量或重新測試。只有這樣才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)算或規(guī)律性。相鄰的兩個時間間隔稱為觀察期。通常，水力結(jié)構(gòu)的沉降觀察是觀察時段（例如，30天/時間）或者每增加一個建筑物的負(fù)荷。該層是觀察期，必須根據(jù)測試計劃中指定的觀察期按時執(zhí)行。根據(jù)水利工程的特點，水工結(jié)構(gòu)進(jìn)入運(yùn)行管理階段后，應(yīng)在年前后安排沉降觀測。如果通過沉降觀察發(fā)現(xiàn)水力結(jié)構(gòu)具有潛在的安全隱患，應(yīng)及時處理，以避免水工人員身體不適還要在汛期進(jìn)行工作。

1.2.2 沉降觀測的“五定”原則

沉降觀測參考點，工作基點和觀測對象沉降觀測點應(yīng)穩(wěn)定；使用的儀器和設(shè)備應(yīng)穩(wěn)定；觀察者應(yīng)該穩(wěn)定；觀察時的環(huán)境條件基本相同；觀察路線，鏡子位置，程序和方法應(yīng)該是固定的。

1.3 施測要求

在第一次觀察之前，應(yīng)測試和糾正所用儀器的指標(biāo)，并在必要時由測量單位進(jìn)行識別。使用的儀器和設(shè)備應(yīng)重新校準(zhǔn)連續(xù)使用3至6個月。在觀察過程中，操作人員應(yīng)熟練掌握儀器設(shè)備的操作方法和觀察程序，必須相互配合，協(xié)調(diào)工作，認(rèn)真細(xì)致，進(jìn)行逐步檢查。

1.4 沉降觀測精度的要求

據(jù)水工結(jié)構(gòu)的特點和施工設(shè)計單位的要求選擇沉降觀測精度水平。在無特殊要求的條件下，一般水工施工結(jié)構(gòu)可以通過二級測量方法滿足沉降觀測。要求。各種觀測指標(biāo)的要求：往返差，附著或環(huán)閉合差異：△h=“a-”b≤1$n，n表示站數(shù)；或△h=%a-“b≤1．0$LL表示觀察路線的距離。前后視線≤3．0m；前后視線差異≤1．0m；正面和背面視線≤3．0m；沉降觀測點與后視點之差≤1．0mm。水平精度不低于N2水平。

1.5 沉降觀測成果整理及計算要求

原始數(shù)據(jù)應(yīng)真實可靠，記錄計算必須要符合施工測量規(guī)范的要求，并且一定要按照正確的方法逐步檢查，并且在進(jìn)行每一步的時候都要認(rèn)真的校驗，得出的數(shù)據(jù)結(jié)果一定要真實可靠，本著這些原則對結(jié)果進(jìn)行分類計算。

2 具體施測程序及步驟

2.1 建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)

測量和測量計劃應(yīng)根據(jù)項目布局的特點和現(xiàn)場的環(huán)境條件制定，并根據(jù)項目的測量和測量計劃的要求以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則建立水平控制網(wǎng)絡(luò)[3]。

2.2 建立固定的觀測路線

根據(jù)沉降觀測點的嵌入要求或由圖紙設(shè)計的沉降觀測點的布置點確定沉降觀測點的位置。在控制點和沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在豎立儀器現(xiàn)場和轉(zhuǎn)折點標(biāo)記樁，以確保每個觀測遵循統(tǒng)一的路線。

2.3 沉降觀測

根據(jù)項目的特點，編制項目實施計劃，確定觀察期。第一次觀察應(yīng)在觀察點被牢固埋藏后及時進(jìn)行。第一次觀察從底板（或基礎(chǔ)）開始，沉降觀察點（臨時）根據(jù)設(shè)計埋藏。當(dāng)臨時觀察點穩(wěn)定時，可以進(jìn)行第一次觀察。第一次觀測的沉降觀測點的高程值是比較后續(xù)觀測的基礎(chǔ)。精度要求非常高。我們在測量過程中使用N2水平精度水準(zhǔn)儀，并在同一時期的兩次觀測后確定每個觀測點的第一個高程。隨著結(jié)構(gòu)的增加，臨時觀察點移動到±0．000并且根據(jù)需要埋設(shè)永久觀察點（永久觀察點設(shè)置在+500mm以便于觀察）。然后，重新測試每層結(jié)構(gòu)，直到完成。

2.4 沉降量計算

在檢查并檢查每個觀察記錄之后，執(zhí)行調(diào)整計算，并獲得每個觀察點的高程值以確定結(jié)算量。觀察點的每個周期的沉降：Δc=Hn，i-Hn，i-1。其中n是觀察點；i是觀察期數(shù)（i=1，2，3），H1=H0。累積沉降：△C=Σ△c（n），其中n是觀測點數(shù)。

2.5 觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總

（1）根據(jù)每個觀察期的調(diào)整計算出的結(jié)算量，列出并總結(jié)統(tǒng)計表。（2）繪制每個觀測點的沉降曲線。首先，建立沉降曲線的坐標(biāo)。橫坐標(biāo)是時間坐標(biāo)?？v坐標(biāo)的上部是負(fù)荷值，下部是每個結(jié)算觀察期的結(jié)算。通過與統(tǒng)計表中的每個觀察點對應(yīng)的觀察時段測量的沉降量在坐標(biāo)中，并且相應(yīng)的負(fù)荷值也在坐標(biāo)中標(biāo)記，兩者連接，并且獲得對應(yīng)于負(fù)荷值的沉降曲線。

3 結(jié)語

在觀察中應(yīng)注意：一定要嚴(yán)格按照測量規(guī)范的要求；前視觀測最好使用相同的比例尺；每次觀察必須按照固定的觀察路線進(jìn)行；觀察時應(yīng)避免陽光直射，觀察環(huán)境基本相同；圖像清晰穩(wěn)定時讀取清晰；隨時觀察，隨時檢查和計算，一次完成觀察，不做返工的工作。