王曲電廠

技術應用

為了保證王曲電廠泵站建築物、構築物的安全性和建築物、構築物建的正常使用壽命，並為以後的施工積累可*的資料，建築物、構築物沉降觀測十分必要性。

現行規範規定，高層建築物、高聳構築物、重要古建築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。

特別在高層建築物施工過程中應用沉降觀測，可以加強過程監控、指導施工工序、預防在施工過程中出現不均勻沉降且及時將信息反饋到勘察設計施工部門，避免因沉降產生影響結構及使用功能的裂縫，以致建築物主體結構的破壞，造成巨大的經濟損失。

根據本人在王曲電廠泵站施工過程中沉降觀測的應用，在此對高層建築施工過程中沉降觀測工作淺談個人之見，王曲電廠將成為亞洲最大的火力發電廠!

一、沉降觀測的基本要求

1、設備儀器、人員素質的要求

為了能精確地反映出建築物、構築物在承受荷載增加過程中的沉降情況，一般規定測量的誤差應小於變形值的1/10~1/20，沉降觀測應使用精密水準儀(S1或S05級)，以及受環境及溫差變化影響小的高精度銦鋼水準尺。在不具備銦鋼水準尺的情況下，盡量使用一般塔尺的第一段標尺。

測量人員，必須接受過專業學習及其技能培訓，掌握測量理論知識，熟練儀器的操作規程，能夠針對工程特點、具體情況採用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現的問題能夠分析其原因並正確的運用誤差理論進行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務。

2、觀測時間的要求

泵站建構築物的沉降觀測時間有嚴格的限制，特別是首次觀測必須按時進行，否則觀測得不到反映客觀實際的沉降數據。其他各階段的複測，根據工程進展情況必須按時進行，不得漏測或補測。只有這樣，才能得到準確的沉降情況，發現其沉降規律。相鄰兩次觀測時間間隔稱為一個觀測周期，泵站建築物的施測方案中，可以按一定的時間段(如：次/30天)為一觀測周期，也可以按施工建築物的加荷情況（如：每升高一層或數層)為一觀測周期，實際觀測中必須按施測方案中規定觀測周期準時進行。

3、觀測點的要求

為了能夠準確反映出泵站建構築物的沉降情況，沉降觀測點應埋設在最能反映沉降特徵且便於觀測的位置。泵站沉降觀測點均勻地設置在泵站底板混凝土的四角及中部，相鄰點之間的間距保持在15~30米。埋設沉降觀測點要符合各施工階段的觀測要求，同時要考慮到裝修裝飾階段因飾面施工而掩蓋或破壞，以致不能連續觀測而失去觀測意義。

4、沉降觀測要始終遵循“五定”原則

所謂“五定”，即通常所說的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，點位要穩定；所用儀器、設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上可以盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次複測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。

5、沉降觀測精度的要求

根據建築物、構築物特徵和設計要求選擇沉降觀測精度的等級。在沒有特殊要求情況下，對於一般建築物、構築物施工過程，採用三等水準測量的觀測方法就能滿足沉降觀測的要求。我們在王曲電廠泵站施工過程中就採用三等水準測量的觀測方法。

各項觀測指標要求如下：

(1)往返較差、附和或環線閉合差： △h=∑a-∑b≤0.6√n，n表示測站數。

(2)前後視距： ≤75m

(3)前後視距差： ≤3.0m

(4)前後視距累積差 ≤6.0m

(5)相鄰基準點高差中誤差≤1.0m m

(6)水準儀的精度不低於N2級別

6、沉降觀測成果整理及計算要求

原始數據要真實可*，記錄計算要符合施工測量規範的要求，依據正確嚴謹有序、步步校核、結果有效的原則進行成果整理及計算。

二、具體施測程序及步驟

1、建立水準控制網

根據泵站工程平面布置、現場環境條件和業主提供的水準控制點制訂測量施測方案，由泵站工程測量施測方案和布網原則要求建立水準控制網。布網要求：

(1) 在泵站建築物周圍布置三個以上水準點，水準點的間距不大於100米。

(2) 在場區內任何地方架設儀器至少后視到兩個水準點，並且場區內各水準點構成閉合圖形，以便閉合檢校。

(3) 各水準點要設在建築物開挖、地面沉降和震動區範圍之外，水準點的埋深符合三等水準測量的要求。

根據工程特點，建立合理的水準控制網，與基準點聯測，平差計算出各水準點的高程。

2、建立固定的觀測路線

依據沉降觀測點的埋設要求或設計圖紙中的沉降觀測點，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，並在架設儀器的站點與轉點間做好標記樁，保證各次觀測均沿統一路線進行。

3、沉降觀測

根據泵站工程施測方案，首次觀測應在觀測點安穩后及時進行。

1）施工圍堰的穩定性觀測：

泵站施工圍堰採用黃土狀粉質粘土填築，當圍堰填築達到施工設計要求904.00m高程，圍堰基本穩定后，首次進行施工圍堰的穩定性觀測。距圍堰100m處設2個水準點，水準點應埋設在原有土質上，並按一定的施工規範進行做點，待水準點埋設穩定後進行水準測量高程式控制制，平差計算后符合GB50026-93規範要求后才可使用該水準點。在施工圍堰*近堰邊5m處設置3個臨時觀測點，圍堰基本穩定後進行首次觀測，前半個月每隔5天觀測一次，半個月後根據沉降情況延長觀測時間，每10天進行一次沉降觀測，觀測數據如下：

從以上數據得知，王曲泵站施工圍堰經過一個多月觀測已得到穩定。

2）泵站沉降觀測

首次觀測應自基礎開始，在基礎的縱橫軸線上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，進行首次觀測。

首次沉降觀測點高程是以後各次觀測的基礎，其精度要求應非常高，施測時一般用N2或N3級精密水準儀，並且要求每個觀測點的首次高程應在同期觀測兩次后確定。

隨著混凝土澆注結構每升高一層，臨時觀測點上移一層並進行觀測直到±0.00m，再按規定埋設永久觀測點(為便於觀測可將永久觀測點設於+500mm)。然後每施工一層就複測一次，直至竣工。

4、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。

某個觀測點的每周期沉降量： △c=Hh，I—Hn，I -1 ．

n表示某個觀測點，I表示觀測周期數(I=1，2，3……)且 H1=H0

累計沉降量： △C=∑△c(n)，n表示觀測點號。

5、匯總統計表

(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)、繪製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，縱坐標上部為荷載值，下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於坐標中，並將相應的荷載值也畫於坐標中，連線，就得到對應於荷載值的沉降曲線。

(3) 根據沉降量統計表和沉降曲線圖，預測建築物的沉降趨勢，將建築物的沉降情況及時的反饋到有關主管部門，正確地指導施工。特別是坐落在沉陷性較大的地基上的重要建築物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築物傾斜度：q=│△Cm-△Cn│/Lmn，△Cm,△Cn分別為m，n點的總沉降量，Lmn為m，n點的距離。

通過對同一地區結構、型式類似建築物影沉降觀測的成果分析，還可以找出響其沉降的主要因素，以指導施工單位編製施工組織設計，同時為勘察設計單位提供寶貴的第一手資料，設計出更完善的施工圖紙。

6．觀測中的注意事項：

(1) 嚴格按測量規範的要求施測。

(2) 前後視觀測最好用同一水平尺。

(3) 各次觀測必須按照固定的觀測路線進行。

(4) 觀測時要避免陽光直射，且各觀測環境基本一致。

(5) 成像清晰、觀測儀器穩定時再讀數。

(6) 隨時觀測，隨時計算、校核，觀測時要一氣呵成。

(7) 在雨季前後要聯測，檢查水準點的標高是否有變動。

(8) 將各次所觀測沉降情況及時反饋有關部門，當建築物每天的(24h)連續沉降量超過1mm時應停止施工，會同有關部門採取應急措施。

三、探討的兩個問題

1．確定建築物沉降觀測精度。由於現行規範對施工過程的沉降觀測要求不明確，使得施工單位在選擇建築物沉降觀測精度時有較大得隨意性，而觀測精度的高低直接影響沉降觀測的成敗。對沉降觀測精度選擇既不能太高也不能太低，要合理適宜，符合工程需要。既不要造成無謂的浪費也要保證觀測結果的準確性。這樣，本人認為一般高層及重要的建(構)築物在首次觀測±0.00m過程中，採用二等以上水準測量方法，由放大率倍數較大的S2或S3水準儀、銦鋼尺等進行觀測，可以測出較理想的結果。

2．在沉降觀測過程中，如沉降量與時間關係曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現象。這就需要分析原因，進行修正。

① 第二次觀測出現回升，而以後各次觀測又逐漸下降。可能是首次觀測精度過低，若回升超過5mm時，第一次觀測作廢，若回升5mm內，第二次應與第一次調整標高一致。

② 曲線在某點突然回升。

原因：水準點或觀測點被碰動，且水準點碰動后標高低於碰前標高，觀測點碰后高於碰前。

處理措施：取相鄰另一觀測點的相同期間沉降量作為被碰觀測點之沉降量。

③ 曲線自某點起漸漸回升

原因：一般是水準點下沉所致。

措施：確定水準點下沉值，與高級水準點複合測量，確定下沉量。