臨鋼中板生產線原廠房沉降觀測實踐與分析

楊金坦

(山西省地質勘查局二一三地質隊，山西 臨汾 041000）

一、工程概況簡介

臨鋼中板廠生產線改造工程已開工建設,為了監視中板生產線原廠房在打樁、灌樁、開挖、降水過程中的安全情況，研究其變形的原因和規律，為改造工程的施工提供可靠的資料，及時發現中板生產線原廠房基柱在施工中的異常情況，采取措施，從而保證改造工程順利施工，山西省第五地質工程勘察院受臨鋼中板生產線改造工程指揮部的委托，于某年某月開始對臨鋼中板生產線原廠房進行沉降觀測。

二、臨鋼中板生產線原廠房沉降觀測的實施程序

1、沉降觀測的實施依據

（1）1999年7月1日建設部批準實施的CJJ-99《城市測量規范》；

（2）1993年8月1日國家技術監督局部和建設部聯合批準實施的GB50026-93《工程測量規范》

（3）臨鋼中板生產線原廠房沉降觀測技術設計書

2、沉降觀測的資料準備及儀器工具的準備

（1）收集了上海寶冶建設有限公司測量中心2004年7月24日所作的《臨鋼中板生產線改造工程廠房控制網布設測量技術報告》。

（2）全體作業人員均接受了專業學習及技能培訓，熟練掌握儀器的操作規程，熟悉測量理論能針對不同工程特點、具體情況采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會分析原因并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。儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。

（3）使用經過檢測合格的瑞士產Leica NA2型水準儀配XFS1光學平板測微器進行本次作業，其儀器精度詳見下表：

3、沉降觀測網的布設

①首級網的布設：以變形范圍之外的LG8（H=462.010m）作為高程起算基準點，經LK03、LK04、LK05、LK06、LK07、LK08、LK02、LK01至LG8形成首級二等閉合水準網，以此網來監測工作基點LK01和LK07相對基準點LG8的變形量，其主要技術要求應符合《工程測量規范》第3.2.1條和第3.2.6條的規定。

②次級網的布設：以LK01為工作基點，經 TP1、TP2、TP3、09、17、25、TP4、TP5、TP6、TP7至工作基點LK07（由于LK09經檢測遭破壞）組成三等附合水準路線對沉降點進行觀測。其主要技術要求應附合《工程測量規范》的規定，詳見沉降觀測網主要技術要求。

沉降觀測網主要技術要求

4、沉降觀測點的布設

觀測點全部布設在能全面反映建筑物沉降情況的部位即基柱上。觀測點的布設符合各施工階段的觀測要求，特別考慮到了因施工原因可能被破壞或掩蓋的沉降點。

5、沉降觀測

①沉降點的觀測周期：根據編制的工程施測方案及確定的觀測周期，首次觀測在觀測點布設穩定后，及時進行觀測。根據甲方及監理的要求，一般情況下每天進行沉降觀測2次，時間為每天上午8:00~12:00,下午3:00~ 7：00。特殊情況根據甲方要求進行觀測。

②沉降點的觀測精度：對沉降點進行觀測時，其精度要求和觀測方法應附合下表規定：

③在觀測過程中自始至終要遵循“五定”原則：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。主要采取以下措施：

a.附合沉降觀測網嚴格按《規范》執行。

b.采用相同的觀測路線和觀測方法。

c.使用同一儀器和設備。

d.在基本相同的環境和條件下工作。

e.成像清晰、穩定時再讀數。

f.隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一氣呵成。

g.在一個測站上觀測多個沉降點時，盡量選在同一位置進行觀測，地面設定標志，必要時懸掛重錘標定位置，以使同一沉降點的誤差盡量保持一致。

h.在一個測站上讀完所有沉降點讀數后，再觀測后視讀數，兩次讀數之差不能大于1mm，以此來對沉降點進行檢核。

j.在中板生產線附近設站時選擇較長視線盡量避開中板生產線的干擾，并應反復讀數，加以確認，以使誤差盡量減小。

k.連續使用15~20天，重新對所有儀器、設備進行檢校。

以上措施在客觀上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，保證各次復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。

三、沉降觀測結果分析

①首級沉降觀測控制網精度評定：測區首級沉降觀測網由9個水準點組成一條閉合水準路線，經計算機進行水準網平差后，高差閉合差為 0.2mm，閉合差最大允許為± 2.62mm，完全滿足《工程測量規范》的精度要求，可見測區首級水準網的精度優良，完全能夠滿足次級網的測量需要。

②次級沉降觀測控制網精度評定：在觀測期間我們共進行了294次次級沉降控制網觀測，高差閉合差全部在誤差允許范圍之內，其中76%在1/3限差之內。可見測區次級水準網的精度優良，質量可靠，完全能夠滿足沉降觀測的需要。

③沉降點測量精度評定：在一個測站上讀完所有沉降點讀數后，再觀測后視讀數，兩次讀數之差一般都在0.1mm，最大也未超過0.4mm，遠小于1mm的限差要求，對沉降點的測量的誤差控制在了小于變形值的1/10--1/ 20之內，可見沉降點的觀測精度非常穩定，測量結果準確可靠。

④精度質量綜述，根據以上各項精度分析，臨鋼中板生產線原廠房沉降觀測作業方法正確，觀測精度良好，平差方法和結果正確，各項誤差均在《規范》允許限差之內。

四、沉降觀測中存在問題及解決方法

1、存在主要問題

（1）在本次測量中發現所做首級水準控制點破壞嚴重，由于改造工程工地施工單位、施工人員與施工機械繁多，工作人員缺乏對控制點的保護意識，致使部分控制點及沉降觀測點遭到了破壞，給測量工作帶來了極大不便。

（2）在沉降觀測過程中，沉降量與時間關系曲線不是單邊下行光滑曲線，而是起伏狀現象。

（3）由于施工場地及天氣環境惡劣，工作環境時常變化，給測量工作帶來了很大困難，也在一定程度上影響了測量精度。

2、解決方法

（1）針對該問題，我們即時向甲方提出保護控制點的建議，并在每天的例會上向各施工單位提出該問題，讓各施工單位向本單位職工進行傳達教育，從而加強了施工人員對測量標志保護的意識。

（2）分析原因，進行了修正:

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

②曲線在某點突然回升。原因：觀測點被碰動所致且觀測點碰后高于碰前。

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，與高級水準點符合測量，確定下沉量。

（3）針對該問題，我們通過對職工發放勞保用品進行御寒，通過加大觀測時間和測回數來提高測量精度。

結語

通過對臨鋼中板原廠房六個多月的沉降觀測，我們即時向臨鋼中板生產線改造工程指揮部和山西鑫建工程監理有限公司第六項目監理部提供了中板生產線原廠房在打樁、灌樁、開挖、降水過程中的異常沉降情況，甲方及監理在此基礎上，即時調整了施工方案，從而保證了改造工程的順利進行，達到了預期的目的。

[1]胡海斌，李峰.鋼結構單層工業廠房的沉降觀測實踐與分析[J].建材技術應用，2011（1）.

[2]任艷紅.建筑物施工中的沉降觀測技術要求及應用[J].山西建筑，2009(28).