水工建筑物沉降觀測技術的應用探析

周砂杉

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水工結構受各種力和各種自然因素的影響，其狀態和工作條件隨時都在變化。為了及時了解水工建筑物的變化和性質，必須進行相關的觀察，以便及時發現問題，并采取有效措施確保建筑物的安全。如果忽視觀察工作，就不能及早發現問題。它措手不及，經常發生意外。因此，必須高度重視水工結構的觀測工作。本文主要描述了水工結構的垂直觀測，這通常被稱為沉降觀測技術的應用[1]。

1 沉降觀測的基本要求

1.1 基準點的布設與埋設

依據實際情況和觀測要求，必須埋設三個參考點。參考點應在基巖上或穩定的位置和便于長期儲存的地方選擇，其位置不應超過距沉降觀測位置0．3公里的距離。

1.2 觀測點的布設與要求

水工建筑物沉降觀測點的布置應根據建筑物的重要程度、規模的大小、施工要求以及地質條件確定，以反映建筑物的變形特征為標準。布置要求：觀察點應垂直和水平對稱，相鄰點之間的間距應為15～30m最合適，均勻分布在建筑物周圍；建筑物的沉降縫的兩側和基礎的深度是非常不同的。不同的結構邊界和填充和挖掘連接點；埋藏沉降觀測點應滿足各施工階段的觀測要求和建筑運營管理階段的觀測要求[2]。

1.2.1 觀測時間的要求

要對建筑物的沉降觀測的時間必須要嚴格的限制，特別是如果必須按時進行第一次觀測。其他階段的重新測量必須根據項目進度進行，不得錯過任何測量或重新測試。只有這樣才能獲得準確的結算或規律性。相鄰的兩個時間間隔稱為觀察期。通常，水力結構的沉降觀察是觀察時段（例如，30天/時間）或者每增加一個建筑物的負荷。該層是觀察期，必須根據測試計劃中指定的觀察期按時執行。根據水利工程的特點，水工結構進入運行管理階段后，應在年前后安排沉降觀測。如果通過沉降觀察發現水力結構具有潛在的安全隱患，應及時處理，以避免水工人員身體不適還要在汛期進行工作。

1.2.2 沉降觀測的“五定”原則

沉降觀測參考點，工作基點和觀測對象沉降觀測點應穩定；使用的儀器和設備應穩定；觀察者應該穩定；觀察時的環境條件基本相同；觀察路線，鏡子位置，程序和方法應該是固定的。

1.3 施測要求

在第一次觀察之前，應測試和糾正所用儀器的指標，并在必要時由測量單位進行識別。使用的儀器和設備應重新校準連續使用3至6個月。在觀察過程中，操作人員應熟練掌握儀器設備的操作方法和觀察程序，必須相互配合，協調工作，認真細致，進行逐步檢查。

1.4 沉降觀測精度的要求

據水工結構的特點和施工設計單位的要求選擇沉降觀測精度水平。在無特殊要求的條件下，一般水工施工結構可以通過二級測量方法滿足沉降觀測。要求。各種觀測指標的要求：往返差，附著或環閉合差異：△h=“a-”b≤1$n，n表示站數；或△h=%a-“b≤1．0$LL表示觀察路線的距離。前后視線≤3．0m；前后視線差異≤1．0m；正面和背面視線≤3．0m；沉降觀測點與后視點之差≤1．0mm。水平精度不低于N2水平。

1.5 沉降觀測成果整理及計算要求

原始數據應真實可靠，記錄計算必須要符合施工測量規范的要求，并且一定要按照正確的方法逐步檢查，并且在進行每一步的時候都要認真的校驗，得出的數據結果一定要真實可靠，本著這些原則對結果進行分類計算。

2 具體施測程序及步驟

2.1 建立水準控制網

測量和測量計劃應根據項目布局的特點和現場的環境條件制定，并根據項目的測量和測量計劃的要求以及網絡建設原則建立水平控制網絡[3]。

2.2 建立固定的觀測路線

根據沉降觀測點的嵌入要求或由圖紙設計的沉降觀測點的布置點確定沉降觀測點的位置。在控制點和沉降觀測點之間建立固定的觀測路線，并在豎立儀器現場和轉折點標記樁，以確保每個觀測遵循統一的路線。

2.3 沉降觀測

根據項目的特點，編制項目實施計劃，確定觀察期。第一次觀察應在觀察點被牢固埋藏后及時進行。第一次觀察從底板（或基礎）開始，沉降觀察點（臨時）根據設計埋藏。當臨時觀察點穩定時，可以進行第一次觀察。第一次觀測的沉降觀測點的高程值是比較后續觀測的基礎。精度要求非常高。我們在測量過程中使用N2水平精度水準儀，并在同一時期的兩次觀測后確定每個觀測點的第一個高程。隨著結構的增加，臨時觀察點移動到±0．000并且根據需要埋設永久觀察點（永久觀察點設置在+500mm以便于觀察）。然后，重新測試每層結構，直到完成。

2.4 沉降量計算

在檢查并檢查每個觀察記錄之后，執行調整計算，并獲得每個觀察點的高程值以確定結算量。觀察點的每個周期的沉降：Δc=Hn，i-Hn，i-1。其中n是觀察點；i是觀察期數（i=1，2，3），H1=H0。累積沉降：△C=Σ△c（n），其中n是觀測點數。

2.5 觀測數據統計匯總

（1）根據每個觀察期的調整計算出的結算量，列出并總結統計表。（2）繪制每個觀測點的沉降曲線。首先，建立沉降曲線的坐標。橫坐標是時間坐標。縱坐標的上部是負荷值，下部是每個結算觀察期的結算。通過與統計表中的每個觀察點對應的觀察時段測量的沉降量在坐標中，并且相應的負荷值也在坐標中標記，兩者連接，并且獲得對應于負荷值的沉降曲線。

3 結語

在觀察中應注意：一定要嚴格按照測量規范的要求；前視觀測最好使用相同的比例尺；每次觀察必須按照固定的觀察路線進行；觀察時應避免陽光直射，觀察環境基本相同；圖像清晰穩定時讀取清晰；隨時觀察，隨時檢查和計算，一次完成觀察，不做返工的工作。