白沙灘泵站施工期沉降觀測

□胡進 梁啟濤

“引嫩入白”渠首樞紐工程白沙灘泵站是“引嫩入白”供水工程的起點，位于白城市鎮賚縣境內嫩江右岸的吉黑兩省交界處1.26km的白沙灘地區。本區位于嫩江沖擊平原，常年風力較大，土質沙化嚴重。泵站泵房基礎和進出口擋墻基礎均座落在粉土質粉沙基礎上，為保持地基的穩定、增強地基的承載力，設計時基礎采用了碎石樁處理方法，為檢測碎石樁對地基沉降所起的效果，監理和施工單位對建筑物進行了跟蹤觀測，測量位置為泵站的主要建筑物主廠房和進出口擋墻。

一、選擇觀測部位

沉降觀測結果的準確性以及數據能否正確反映出建筑物的沉降變化，與其沉降點布設是否合理全面有直接關系。白沙灘泵站從平面布置圖上看，整體結構是以渠道中心線為軸線對稱布置，地基的荷載主要是在進口擋墻、主廠房、出口擋墻幾個部位。為了能反映建筑物主要部位的沉降值，我們一共布置了22個沉降觀測點，具體位置布置如下：

進口左右擋墻每側在底板上分別布置4個點，其點位在擋墻靠近主廠房施工縫處一個，其他三個點布置在靠近擋墻施工縫旁，使一側擋墻每個分號墻上都有沉降觀測點。

主廠房底板矩形平面是由兩塊底板拼接組成，在底板中間渠道中心線方向上有一個施工縫，在廠房底板上我們一共布置了8個沉降觀測點。在底板上游進口流道的兩端和中間施工縫的兩端各布置一個點，布點時要注意避開上層閘墩的位置。在底板下游處積水井室與上游相對位置也同樣布置4個點，這樣我們就把整個廠房底板的沉降控制在觀測范圍之內。

出口擋墻高度相對進口擋墻矮一些，每側布置3個點，在擋墻底板上靠近廠房施工縫旁布置一個點，擋墻中間和尾端底板上各布置一個點，兩側共布置6個點。

沉降點的埋設與底板澆筑同步進行，沉降釘的制作采用30cmΦ16螺紋鋼頂端磨圓加工而成。埋設時配以斜筋焊接在底板面層的豎向筋上，頂端突出混凝土表面1.5cm左右，選位要盡量靠近墻邊，防止后期施工中碰撞，以保證點位的長期穩固。

二、執行技術標準及觀測儀器的檢驗

（一）《水利水電施工測量規范》SL52-93

（二）《泵站設計規范》CBL2897-91

（三）《混凝土壩安全技術規范》DL/T5178-2003

（四）《工程測量規范》GB50026-93

為使沉降觀測數值準確，首先應對儀器設備進行檢查，選用的水準儀型號為勵精PA-128自動安平水準儀，安平精度0.5″，通過國家計量單位年檢合格。水準尺選用木制雙面水準尺。為避免因運輸和使用過程中儀器的精度降低，每次在沉降觀測前都要在現場的固定地點對儀器做進一步的校核，檢查儀器i角在精度范圍以內才可使用。為降低測尺誤差，每次觀測都選擇同一把尺。

三、選擇觀測路線及觀測方法

在現場我們利用了設計部門提供的三等水準點A1、A2作為高程起算點。在每次沉降觀測前，首先對水準點進行仔細檢查，看有無松動現象，然后進行精確校核，如與上次觀測高程較差在1mm以內，才可進行路線測量。將廠房底板沉降點C6作為工作基點，由A2出發與C6連接，觀測按三等水準進行，線路采用支線水準往返觀測。由于C6處于廠房中心位置，每次觀測將儀器架設在前池底板中間固定位置，后視C6再觀測各沉降點，這樣可保持前后視距的基本相等，同時也可保持讀尺高度的相對穩定，減少水準尺誤差造成的影響。

（一）當沉降點混凝土終凝后便開始進行初始觀測。

（二）初始觀測的準確性極為重要，每個沉降點的初始觀測值必須采用最初連續兩次觀測結果的平均值。

（三）為保持水準尺氣泡穩定居中，自制一些簡單的水準尺輔助支架，使扶尺員能快速穩定豎直標尺，消除立尺不直所帶來的觀測誤差。

（四）每次觀測的路線要固定。

（五）觀測儀器和觀測人員要固定。

（六）觀測環境要選在上午或下午視線清晰無風的天氣進行。

四、沉降觀測周期及基礎沉降評價

白沙灘泵站整個沉降觀測一共進行了10次。由于工程進度的關系，每個部位沉降點是分段施工的，為及時掌握加載后的初始觀測值，在每節底板澆筑混凝土初凝后，即開始初始觀測，因為不同底板上沉降點的初始觀測日期是不同的，所以沉降點觀測的第一次數值規定為第一次觀測，以后的9次觀測數據都是在同一時間采集的。結合倉面的澆筑進度和施工計劃，觀測周期定為20天。

從沉降觀側的10組數據可以看出：

（一）沉降速度呈遞減趨勢。

（二）第二次觀測的沉降量占總沉降量的90%。

（三）一年后沉降基本趨于平穩。

（四）由于擋墻對底板的壓強大，沉降數值要比廠房略大一些。

（五）相鄰段之間沒有發現沉降差，說明沉降均勻，滿足不大于5cm的要求。

（六）擋墻最大沉降量6.9cm小于設計沉降參數7.4 cm。

（七）泵房最大沉降量6.5cm，略大于設計沉降參數6.1cm。

（八）最大沉降量6.9cm，最小沉降量4.0cm，滿足規定要求的沉降量不大于10～15cm。

五、經驗

水利工程施工期間的沉降觀測是整個施工過程中的一項重要工作，必須認真對待，高度重視。它不但能取得建筑物的原始高程記錄，還能觀察出建筑物的沉降速度和變化規律，這些數據不但能對設計提供的參數進行驗證，同時也能檢查出地基處理的質量好壞，有了這些數據就能對今后同樣條件的地質情況進行充分的論證和設計。通過這次觀測認識到施工期間的沉降量要比后期運行期間的沉降量大得多。沉降點應及早埋設，前期觀測次數應增加，觀測時間應事先做出計劃，嚴格執行。沉降點在底板形成之后就應進行首次觀測，如遇回填土和水淹應將沉降點引測到建筑物頂端后再連續進行觀測。