基于連通器原理的高壓輸電塔基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)

夏邦桁 曾 耀

(1.四川省南充高級(jí)中學(xué)，四川 南充 637000; 2.南充市交通建設(shè)工程造價(jià)管理站，四川 南充 637000)

0 引言

不均勻沉降是各種結(jié)構(gòu)物存在較多的安全隱患，隨著自然環(huán)境的變化和結(jié)構(gòu)物使用時(shí)間的推移，不均勻沉降也成為結(jié)構(gòu)物破壞的主要因素。高壓輸電塔的安全性直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)的命脈，但其一般位于山頂、遠(yuǎn)離城市，基礎(chǔ)不均勻沉降難于進(jìn)行長(zhǎng)期有效監(jiān)測(cè)[1]。本文利用連通器原理有效監(jiān)測(cè)了兩座高壓輸電塔塔腳基礎(chǔ)的不均勻沉降。

1 基本原理

連通器原理是在下部連通，上部開口的不同容器中裝入同種液體，無論容器的位置高低變化，其所有液面位置相同。因此，可利用其液面相對(duì)高差為零，測(cè)出所有連通容器因位置高低變化與基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位移，從而得到不均勻沉降如圖1所示。這種系統(tǒng)理論上可以設(shè)置任意多個(gè)測(cè)試點(diǎn)位，通過集成數(shù)據(jù)讀取、采集裝置、無線發(fā)射模塊、太陽(yáng)能電源等部件，能夠?qū)崿F(xiàn)任意時(shí)段、任意頻次的不均勻沉降監(jiān)測(cè)，且能夠?qū)崿F(xiàn)無線遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)，無需人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。

2 監(jiān)測(cè)方案

本文選取兩座位于地質(zhì)情況較為惡劣的兩座高壓輸電塔進(jìn)行監(jiān)測(cè)，每座輸電塔均在4個(gè)塔腳基礎(chǔ)各布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)1為相對(duì)位移測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，通過其他測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)位移差得到輸電塔塔腳不均勻沉降量。具體監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

本文監(jiān)測(cè)了1號(hào)塔塔腳55 d，2號(hào)塔塔腳53 d，每座塔塔腳基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)位移均在相同時(shí)間點(diǎn)提取數(shù)據(jù)。1號(hào)塔的2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)塔腳相對(duì)1號(hào)塔腳沉降如圖3所示，該塔基礎(chǔ)不均勻沉降范圍較小，在-3 mm～3 mm之間，且隨著時(shí)間的推移，相對(duì)沉降量趨于穩(wěn)定。1號(hào)塔的2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)塔腳相對(duì)1號(hào)塔腳沉降如圖4所示，該塔基礎(chǔ)不均勻沉降范圍較大，在0 mm～12 mm之間，其中2號(hào)、3號(hào)塔腳相對(duì)于1號(hào)塔腳沉降最為嚴(yán)重，相對(duì)沉降量接近12 mm，特別是在監(jiān)測(cè)的第20天，4號(hào)塔腳突發(fā)6.17 mm的相對(duì)沉降，隨著時(shí)間的推移，該塔基礎(chǔ)各相對(duì)沉降量趨于穩(wěn)定。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)兩座高壓輸電塔塔腳不均勻沉降進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，1號(hào)塔塔腳未出現(xiàn)明顯不均勻沉降，安全隱患較小；2號(hào)塔塔腳不均勻沉降顯著，且一個(gè)塔腳出現(xiàn)突然沉降現(xiàn)象，需立即人工檢查該塔因塔腳不均勻沉降導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形。