擋土墻變形觀測方案設(shè)計

齊 秀 峰

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

?

擋土墻變形觀測方案設(shè)計

齊 秀 峰

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

介紹了某校擋土墻變形觀測的內(nèi)容與目的，根據(jù)相關(guān)變形觀測規(guī)范，從點位布設(shè)、儀器設(shè)備、觀測方法等方面，闡述了擋土墻變形觀測的方案，并提出了保證觀測質(zhì)量的措施，從而確保觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

擋土墻，變形觀測，點位布設(shè)，觀測點

變形是自然界普遍存在的現(xiàn)象，它是指變形體在各種因素(如荷載等)的作用下，隨著時間的推移，其形狀、大小及位置等空間狀態(tài)的變化情況。建(構(gòu))筑物在施工階段和運營使用期間，由于受多種因素的影響，會產(chǎn)生變形，如果變形量超出了規(guī)定的限度，就會影響其正常使用，嚴(yán)重時可能會引起沉降、傾斜、裂縫，甚至坍塌等災(zāi)難性后果，從而威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。因此，對某些工程建(構(gòu))筑物進(jìn)行變形觀測是很有必要的。所謂變形觀測就是人們利用測量儀器和工具，通過一定的手段和方法對建(構(gòu))筑物的各種變形現(xiàn)象進(jìn)行觀測，以確定在外荷載等各種因素的作用下，其形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)和時間特征。擋土墻受地質(zhì)條件及各種外應(yīng)力等因素的長期作用，常有沉降、崩塌、滑坡、坍塌、風(fēng)化、剝蝕等現(xiàn)象。內(nèi)建院二期校園北側(cè)擋土墻為毛石砌筑的重力式擋土墻，其總長度約為300多米，西段墻體較高約為5 m多，其南側(cè)緊挨排球場和網(wǎng)球場，東段墻體高約為3 m多，其南側(cè)為一條校園內(nèi)道路和公寓區(qū)；該擋土墻已建成投入使用十余年，使用情況良好，但墻體北側(cè)為一條路，經(jīng)常有貨車、拉土車等大型機(jī)動車通行，對該墻體影響較大。靠近擋土墻的路面局部已有下沉現(xiàn)象，對墻體的穩(wěn)定性十分不利，為判斷其安全穩(wěn)定性，受校方委托擬對該擋土墻進(jìn)行變形觀測。按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的相關(guān)條文要求，特制訂該擋土墻的變形監(jiān)測技術(shù)方案。

1 觀測內(nèi)容

按照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的條文要求，對內(nèi)建院二期校園北側(cè)擋土墻變形觀測和分析。因為該擋土墻已建成投入使用十多年，認(rèn)為豎向變形基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，暫且不進(jìn)行墻體的沉降觀測，這里以水平位移觀測為主，并定期進(jìn)行宏觀觀察，看墻體是否有裂縫、剝蝕等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 觀測目的

1)通過對該擋土墻變形觀測，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，掌握擋土墻的實際變形情況，為判斷其安全穩(wěn)定性提供必要的信息。2)在對該擋土墻進(jìn)行變形觀測的過程中，如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時向?qū)W校有關(guān)部門報告，以便采取有效措施，避免發(fā)生安全事故。3)為該擋土墻的維護(hù)和管理提出相關(guān)意見和建議。

3 觀測依據(jù)

1)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50026—2007工程測量規(guī)范；2)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50007—2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范；3)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 8—2007，J 719—2007建筑變形測量規(guī)范；4)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS 5229—96巖土工程監(jiān)測規(guī)范；5)現(xiàn)場實際情況。

4 點位布設(shè)

根據(jù)規(guī)范的條文要求和現(xiàn)場實際情況等綜合考慮，來合理的布設(shè)平面基準(zhǔn)點和變形觀測點位。

1)平面基準(zhǔn)點位布設(shè)：在處于穩(wěn)定和干擾較小的地面上共布設(shè)6個基準(zhǔn)點(K1～K6)，其點位布置如圖1所示，均采用現(xiàn)澆混凝土樁并埋設(shè)φ20鋼筋，鋼筋頂端打磨成半圓球形并刻有十字線，其具體做法、埋置深度等均符合相應(yīng)的規(guī)定要求。

2)觀測點位布設(shè)：根據(jù)墻體長度、點位間距布設(shè)要求等情況，對該擋土墻共布設(shè)42個變形觀測點，自東向西依次排列并編號，如圖1所示。考慮到墻體不便于設(shè)置棱鏡，為利于觀測，選擇以6 cm×6 cm的棱鏡反光片作為觀測標(biāo)志，采取一定的方法安置于墻體上，并保證安裝牢固及其穩(wěn)定性。

在變形觀測期間應(yīng)注意平面基準(zhǔn)點、變形觀測點的保護(hù)，以防破壞，影響觀測的正常進(jìn)行。

5 儀器及人員的配備

使用測角精度為2″，測距中誤差為2 mm+2 ppm·D的NIKON NIVO2M+全站儀，并進(jìn)行作業(yè)前期、中期檢定與校核。并且配備電腦和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理與分析軟件。

本邊坡監(jiān)測設(shè)置監(jiān)測小組1個，配備人員為6人，其中項目負(fù)責(zé)1人，技術(shù)負(fù)責(zé)1人，觀測及內(nèi)業(yè)人員4人。

6 觀測要求及方法

1)平面控制網(wǎng)的觀測：6個基準(zhǔn)點(K1～K6)組成變形觀測的平面控制基準(zhǔn)網(wǎng)，其觀測利用NIKON NIVO2M+全站儀采用導(dǎo)線測量的方法進(jìn)行，按照J(rèn)GJ 8—2007建筑變形測量規(guī)范中二級導(dǎo)線的技術(shù)要求執(zhí)行。對導(dǎo)線測量外業(yè)觀測的數(shù)據(jù)運用相應(yīng)的平差方法進(jìn)行平差計算，最終得出各平面基準(zhǔn)點的平面坐標(biāo)，作為變形觀測的起算數(shù)據(jù)。

2)變形觀測點的觀測：觀測變形點水平位移采用全站儀直接坐標(biāo)測量法，測得每個觀測點的坐標(biāo)，觀測周期為每半個月觀測一次，初步要求觀測半年，每次觀測都做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄，并將首次觀測數(shù)據(jù)作為計算變形量的基準(zhǔn)值，將后期每次的觀測數(shù)據(jù)與該基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而得到各個變形觀測點的水平位移變化情況，當(dāng)觀測完最后一次，就可以得到各點的最終變化量；并且，將各點的本次觀測數(shù)據(jù)與上次觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以得到該點的本次變化量。通過每點的本次變化量和最終變化量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而來得到該墻體的穩(wěn)定性信息。

另外，測量基準(zhǔn)點至變形觀測點的距離，作為復(fù)核。

在觀測過程中，采用基準(zhǔn)點設(shè)站與觀測變形點一一對應(yīng)的方

式，比如：全站儀在平面控制點K1上設(shè)站，每次都觀測1號～8號變形點，在平面控制點K2上設(shè)站，每次就觀測9號～16號變形點，在平面控制點K3上設(shè)站，每次就觀測17號～24號變形點，以此方式依次進(jìn)行觀測，每次做到基準(zhǔn)點與觀測點的彼此對應(yīng)，可以避免視線角度過大帶來的誤差，同時也避免了儀器轉(zhuǎn)站帶來的誤差。

7 觀測質(zhì)量保證措施

由于擋土墻變形觀測的復(fù)雜性及許多不可預(yù)見因素，需要采取一定的有效措施以便保證觀測結(jié)果的可靠性：1)在觀測過程中，嚴(yán)格做到“三固定、一相同”，即觀測人員固定、儀器固定、觀測路線固定，在基本相同的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；2)使用的全站儀必須檢定合格，并要進(jìn)行前期和中期檢定；3)定期對平面基準(zhǔn)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測檢核，確保控制網(wǎng)的可靠性，避免起算數(shù)據(jù)對觀測成果的影響；4)嚴(yán)格按照規(guī)范條文要求的規(guī)程進(jìn)行操作，精度評定須符合選擇相應(yīng)變形觀測等級中誤差的要求，內(nèi)業(yè)處理要及時，如有超限的應(yīng)重測；5)測量時，儀器及棱鏡應(yīng)嚴(yán)格整平與對中，以減少整平誤差和對中誤差帶來的影響，并且使用與儀器配套的棱鏡以減少棱鏡常數(shù)引起的誤差；6)每次觀測應(yīng)照準(zhǔn)目標(biāo)點的同一位置，避免照準(zhǔn)誤差及其他測量誤差，并防止粗差。

8 平差計算和變形分析

對每次外業(yè)測量的數(shù)據(jù)運用相應(yīng)的平差方法進(jìn)行平差計算，得出各變形觀測點的平面坐標(biāo)，根據(jù)每次觀測所得變形觀測點的平面坐標(biāo)，首先比較相鄰次數(shù)的變形量及與首次觀測的變形量，然后繪制變形曲線圖，最后做出水平位移變化趨勢的結(jié)論。

9 提交資料

根據(jù)學(xué)院委托方以及測量規(guī)范規(guī)程等要求，該擋土墻變形觀測最終需提供以下資料：1)監(jiān)測方案；2)觀測點及基準(zhǔn)點平面布置圖；3)觀測數(shù)據(jù)成果表；4)平面位移曲線圖；5)觀測成果分析報告。

10 結(jié)語

全站儀直接坐標(biāo)測量法是水平位移變形觀測的主要方法，具有易于實施，方便施測等特點。在該擋土墻的水平位移變形觀測過程中，設(shè)置固定的平面基準(zhǔn)點，再選用以6 cm×6 cm的棱鏡反光片作為變形觀測點的觀測標(biāo)志，并采用平面基準(zhǔn)點設(shè)站與觀測變形點一一對應(yīng)的方式，可以避免和減少因視線角度過大而帶來的照準(zhǔn)誤差，這樣的觀測方式因為不用儀器進(jìn)行轉(zhuǎn)站，所以也避免了儀器轉(zhuǎn)站和設(shè)置前視棱鏡帶來的誤差，能有效地提高位移變形觀測的精度，使觀測的數(shù)據(jù)成果能夠更加真實可靠地反映墻體的變化特征。但是，限于條件有限和筆者經(jīng)驗不足，不妥之處盡請同仁們批評指正。

[1] 李青岳，陳永奇.變形監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：測繪出版社，2008.

[2] 劉興遠(yuǎn)，雷 用，康景文.邊坡工程：設(shè)計·監(jiān)測·鑒定與加固[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

Design of retaining wall deformation detection scheme

Qi Xiufeng

(InnerMongoliaTechnicalCollegeofConstruction,Hohhot010010,China)

The article introduces the college retaining wall deformation detecting contents and targets. According to relevant deformation detection norms, starting from aspects of point arrangement, instrument equipment and detection methods, it describes retaining wall deformation detection scheme, and puts forward measures of guaranteeing detection quality, so as to guarantee the accuracy of detection result.

retaining wall, deformation detection, point arrangement, detection point

1009-6825(2016)26-0117-02

2016-07-05

齊秀峰(1979- )，男，碩士，講師

TU476.4

A