關(guān)鍵詞:沉降觀測;污水處理廠;技術(shù)設(shè)計 

　　0引言 

　　城市水環(huán)境質(zhì)量的改善是綠色城市建設(shè)的重要內(nèi)容之一,近年來各個加大了對環(huán)境的整治,為創(chuàng)建“園林式城市”提供硬件保障,特別是"水環(huán)境綜合整治"更是作為各個市政府工作的重中之重。某市第二污水處理廠就是為提高城市污水處理能力,根據(jù)《某市中心城水環(huán)境整治規(guī)劃》興建的重要工程項目,規(guī)模為日處理污水30萬立方米,總投資4.7億元。廠區(qū)占地212.37畝,服務(wù)某市第三排水分區(qū),是處理設(shè)施完善的現(xiàn)代化污水處理廠,已躋身于國內(nèi)特大型污水處理行列。該工程的興建對提高城市環(huán)境綜合質(zhì)量,促進城市的城市建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展,創(chuàng)建全國文明城市,構(gòu)建和諧城市將起到重要的作用。 

　　1準備工作 

　　1.1 作業(yè)內(nèi)容。此污水處理廠由4個初沉池、8個曝氣池、8個二沉池及各種輔助設(shè)施和辦公樓構(gòu)成,本工程是對其中的初沉池、曝氣池和二沉池進行施工階段的沉降觀測,保證其施工安全。 

　　本次沉降觀測擬對上述污水處理池進行6個周期的觀測,具體觀測時間隨施工進度合理的安排,確保施工如期順利進行。 

　　1.2 測區(qū)概況。測區(qū)位于某市南郊錦江區(qū)琉璃鄉(xiāng)包江橋村,三環(huán)路外側(cè),錦江東岸。 

　　測區(qū)平均海拔高度約500米,屬亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16攝氏度,年降雨量1000毫米左右,平時多云霧,日照時間短。 

　　測區(qū)內(nèi)部施工車輛往返穿梭、場地開挖、施工人員往來、設(shè)備震動等因素將對觀測產(chǎn)生影響。 

　　1.3 基礎(chǔ)資料的收集分析。已收集的基礎(chǔ)資料見表1: 

　　利用以上資料進行沉降觀測點的布設(shè)、水準線路的設(shè)計。 

　　1.4 儀器選用。此次沉降觀測擬采用DS05級的Trimble Dini12電子水準儀配合Zeiss銦瓦合金水準標尺進行測量。外業(yè)觀測時,Trimble Dini12電子水準儀能自動讀數(shù)并記錄,每測站儀器將自動檢驗各項限差,這樣,即提高了觀測、記錄的速度,又避免了手工記錄可能出現(xiàn)的粗差。 

　　1.5 儀器檢校。所采用觀測儀器的精度等級應(yīng)不低于DS1級,采用線劃式銦瓦水準尺和不低于5公斤標準重量的尺墊,對所采用的水準儀和水準尺,應(yīng)按《城市測量規(guī)范》水準測量要求的檢驗項目定期進行檢驗和校正。因該工程在施工過程中,各方面的干擾較大,故水準儀i角應(yīng)控制在±6"以內(nèi),水準尺上水準器安置的正確性也要經(jīng)常地進行檢驗和校正。 

　　2.1 技術(shù)設(shè)計依據(jù)。①中華人民共和國國家標準GB 12897-91《國家一、二等水準測量規(guī)范》。②中華人民共和國國家標準GB50026-93《工程測量規(guī)范》。③中華人民共和國國家標準GBJ 7-89《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》。④中華人民共和國測繪行業(yè)標準JGJ/T 8-97《建筑變形測量規(guī)程》。⑤中華人民共和國測繪行業(yè)標準CH-1003-95《測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標準》。⑥中華人民共和國測繪行業(yè)標準CH-1002-95《測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定》。⑦本項目技術(shù)設(shè)計書。 

　　2.2 觀測線路設(shè)計。為杜絕粗差,提高觀測成果的可靠性和精度,基準點水準線路布設(shè)成閉合環(huán)線,對監(jiān)測點的觀測仍采用閉合水準線路觀測且將各基準點聯(lián)測到一起。 

　　2.3 基準點、監(jiān)測點的點位設(shè)計。 

　　2.3.1 基準點的選埋。①沉降基準點的選設(shè)應(yīng)在變形影響范圍以外且便于長期保存的穩(wěn)定位置。②工作基點應(yīng)選設(shè)在靠近觀測目標且便于聯(lián)測觀測點的穩(wěn)定或相對穩(wěn)定位置;使用前應(yīng)利用基準點對其進行穩(wěn)定性檢測。③基準點、工作基點的埋設(shè)選用深埋鋼管水準基點標石的方式,用鉆機下鉆10米,并用水泥沙漿現(xiàn)場澆注,確保標石的穩(wěn)固。④測區(qū)的基準點應(yīng)不少于3個。⑤基準點布設(shè)應(yīng)避開交通干道、地下管線、倉庫堆棧、水源地、河岸、松軟堆土、滑坡地段、機器振動區(qū)以及其它能使標石、標志遭腐蝕和破壞的地點。 

　　本次沉降觀測擬布設(shè)四個基準點,分別布設(shè)在施工現(xiàn)場的四個角點方向,編號為BM1、BM2、BM3、BM4。 

　　2.3.2 沉降監(jiān)測點選埋。①在能夠全面反映建筑物地基變形特征。②建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處以及沿外墻每10-15m處或每隔2-3根柱基上。③高低層建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。④建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤外、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。⑤鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗濱(溝)處。⑥框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點。⑦片筏基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置。⑧重型設(shè)備基礎(chǔ)和動力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)型式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。 

　　本工程監(jiān)測對象為初沉池、曝氣池、二沉池,其結(jié)構(gòu)均由密度強,厚度大的優(yōu)質(zhì)鋼筋混凝土澆鑄而成的槽狀實體,而且,其槽體深度較淺(約4米),其內(nèi)部的變形相對于其沉降變形是很小的,在本工程精度范圍內(nèi)可忽略,因此其底部與頂部的沉降量可近視為相同,故其監(jiān)測點的布設(shè)可在池體上布設(shè),為便于觀測,監(jiān)測點應(yīng)布設(shè)在池體上沿的外側(cè)。 

　　本次沉降觀測點的布設(shè)是根據(jù)排水公司提供的各個污水處理池的施工結(jié)構(gòu)圖來設(shè)計的。 

　　初沉池是由6個板塊構(gòu)成,每個板塊之間有沉降縫,在沉降縫之間個布設(shè)一對點,即每個板塊上都有2個沉降觀測點,6個板塊共計12個點,4個初沉池共計48個點,編號分別為C1-C48。 

　　曝氣池和二沉池個8個,沉降觀測點的布設(shè)方法與初沉池相同。曝氣池由7個板塊構(gòu)成,每個曝氣池有14個觀測點,合計112點,編號分別為A1-A112。二沉池由8個板塊構(gòu)成,每個二沉池有16個觀測點,合計128點,編號分別為B1-B128。鑒于以往沉降觀測點屢遭破壞,本次沉降觀測點位布設(shè)較為密集,即使部分點位被破壞也不會對本次觀測的結(jié)果造成影響。 

　　2.4 沉降監(jiān)測的技術(shù)指標。沉降監(jiān)測精度取決于監(jiān)測目的、建筑物結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型,為了監(jiān)測建筑物的安全,其觀測中誤差應(yīng)小于變形值的1/10-1/20,根據(jù)這一原則,通常采用“以當時可能達到的最高精度”確定變形觀測的精度。本次沉降觀測從外業(yè)數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理均按國家二等水準測量的相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行,其精度完全能夠達到本工程的要求。各種限差及精度要求均按照國家二等水準測量來執(zhí)行。 

　　2.5 沉降觀測的觀測方法、要求。本工程擬采用Trimble Dini12電子水準儀進行測量,在作業(yè)前,Trimble Dini12電子水準儀可測定i角并存儲到儀器中,儀器將自動計算并改正由i角引起的讀數(shù)改正數(shù)。此儀器測距較便捷,智能化較高,其精度更高,更可靠。 

　　各周期水準觀測作業(yè),應(yīng)符合下列要求:①基準點與基準點、基準點與監(jiān)測點、監(jiān)測點與監(jiān)測點之間均設(shè)成偶數(shù)站,觀測順序為:奇數(shù)站:后―前―前―后,偶數(shù)站:前―后―后―前。②在連續(xù)各測站上安置水準儀的三腳架時,應(yīng)使其中兩腳與水準路線的方向平行,而第三腳輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。③觀測中不允許為了增加標尺讀數(shù)而把尺墊安置在溝邊或壕坑中的方法。④觀測時,儀器應(yīng)避免安置在有空壓機、攪拌機、卷揚機等振動影響的范圍內(nèi),塔式起重機等施工機械附近也不宜設(shè)站。⑤在觀測過程中,如果出現(xiàn)尺墊和儀器絆動的情況,整個測段都必須重測。⑥每次觀測應(yīng)記錄施工進度、增加荷載量、發(fā)現(xiàn)的點位變動、地質(zhì)地貌異常、建筑物傾斜和裂縫等情況。 

　　2.6 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。外業(yè)觀測結(jié)束后,利用計算機進行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,高程平差采用由武漢大學(原武漢測繪科技大學)編制的《科傻地面控制測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》,并進行精度評定,之后采用我院編制的《沉降觀測數(shù)據(jù)處理》軟件進行沉降分析。 

　　首先進行外業(yè)精度評定,計算水準路線閉合差或附合差;計算水準測量每公里高差中數(shù)的偶然中誤差和每公里高差中數(shù)的全中誤差,這兩個精度指標應(yīng)分別小于±1毫米和±2毫米。 

　　符合以上精度要求的成果即為合格的外業(yè)成果。然后進行監(jiān)測點高程的計算和觀測精度的評定,并計算每個監(jiān)測點本周期監(jiān)測相對于前一周期監(jiān)測的相對沉降量和相對于第一周期的總沉降量,最后繪制時間――沉降曲線圖,書寫每一周期觀測的技術(shù)總結(jié)。 

　　當發(fā)現(xiàn)有較大或異常的沉降量時,要分析引起沉降異常的原因,并及時反映給建設(shè)單位供分析決策,若由于觀測誤差超限所引起的較大或異常的沉降量,應(yīng)及時返工重測,直到滿足要求為止。 

　　工程完工以后,將以前所有周期觀測的成果按數(shù)理統(tǒng)計的方法進行處理:①對觀測成果進行嚴密平差和綜合精度評定。②用平均間隙法判別基準點的穩(wěn)定性。③用t-檢驗的方法判別監(jiān)測點的穩(wěn)定性。 

　　根據(jù)以上數(shù)理統(tǒng)計成果繪制時間――沉降量曲線,并對以上觀測成果進行綜合分析,提出沉降觀測報告,對以后的沉降情況進行預(yù)測、預(yù)報。 

　　3實施計劃 

　　3.1 觀測周期。根據(jù)污水處理池的地基土類型和施工進度,制定了本次沉降觀測的周期。 

　　①待監(jiān)測點初埋穩(wěn)固后進行第一次觀測。②蓄水實驗至設(shè)計水位1/3時進行第二次觀測。③蓄水實驗至設(shè)計水位2/3時進行第三次觀測。④蓄水實驗至設(shè)計水位時進行第四次觀測。⑤蓄水實驗完畢放水時進行第五次觀測。⑥待各部件安裝完畢后進行第六次觀測。 

　　3.2 沉降監(jiān)測點保護方案。鑒于以往沉降觀測的基準點和監(jiān)測點不斷的遭受破壞,本次沉降觀測將加大保護力度,加大與各方協(xié)調(diào)力度,力爭不再使一個點遭受破壞。 

　　沉降監(jiān)測的基準點露出部分均為磨圓的不銹鋼鋼球。沉降監(jiān)測點用水泥將粗螺紋鋼澆灌在混凝土基柱上。鋼筋露出柱子表面約3至4厘米,露出部分磨成半圓球形。沉降監(jiān)測點系懸空伸出物,而施工現(xiàn)場情況復(fù)雜,為更好地保護沉降監(jiān)測點,使之免受碰撞損傷等,特制定以下保護方案。 

　　在沉降監(jiān)測點周圍砌240毫米厚磚墻,外抹水泥沙漿,上蓋16毫米(兩層8毫米)竹膠板或鋼板起保護作用。 

　　3.3 資料審查。資料審查是鑒別成果正確與否,優(yōu)良等級的重要一環(huán),借助以往沉降觀測的成功經(jīng)驗,本項目資料仍實行三級檢查制度。 

　�、俟こ特撠熑藝栏褡詸z,之后由組審查員進行審查。②測繪室主任工程師或具有資格的審核人員對作業(yè)組上交的測繪資料進行審核。③總工辦專職質(zhì)量審核員負責審定。 

　　4成果及資料上交 

　　4.1 每周期觀測后,交付該期觀測成果資料含該期觀測精度評定,測量點高程、監(jiān)測點的相對沉降量和總沉降量。 

　　4.2 全部觀測結(jié)束后提交技術(shù)總結(jié)報告,包括:①垂直位移量成果表。②觀測點位置圖。③荷載、時間、沉降量曲線圖。④變形分析報告。⑤全部沉降觀測的技術(shù)總結(jié) 

　　5安全生產(chǎn)及文明施工 

　　5.1 安全生產(chǎn)措施。①依托我院完善的安全保證體系,現(xiàn)場建立組長安全生產(chǎn)崗位責任,貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。②落實安全生產(chǎn)制度,制訂管理細則,做到人人重視生產(chǎn)安全,大家自覺遵守安全規(guī)定。③做好安全教育、安全防護等方面的工作,以確保工程的安全施工。 

　　為作好本次沉降觀測,不出現(xiàn)任何的安全事故,本次沉降外業(yè)觀測將繼續(xù)按以往的積累經(jīng)驗做好以下幾項安全工作:①所有測量人員進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽。②禁止測量人員上到池頂,以防溺水。③測量時積極與建設(shè)單位溝通,請他們予以配合。④測站上必須有專人負責測站安全。⑤每天外業(yè)結(jié)束時都要對儀器、水準尺、對講機等設(shè)備進行清查。⑥由于要自己開車到現(xiàn)場,所以要注意行車安全。 

　　內(nèi)業(yè)處理采用三級檢查制度,保證數(shù)據(jù)的正確性,真實性。 

　　5.2 文明施工措施。文明施工是企業(yè)文明積累的必然結(jié)果,是企業(yè)精神風貌的展現(xiàn),是企業(yè)贏取良好社會形象的手段。 

　　我院將以此為契機,展現(xiàn)我院測量隊伍的風采,進一步樹立我院良好的社會形象,由此特制定以下文明施工措施:①搞好文明施工生產(chǎn),提高現(xiàn)場管理水平,根據(jù)施工部署,將每次觀測工作有序和合理的進行。②嚴格按操作規(guī)程施工,做到語言文明,行為規(guī)范。③在施測過程中,應(yīng)積極與廠方協(xié)調(diào)配合,遵守廠方制定的規(guī)章制度。 

　　地面沉降是自然因素和人為因素而形成的地面標高損失。沉降觀測的目的就是要準確獲得變形數(shù)據(jù),預(yù)測其發(fā)展趨勢,從而有效預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。對土木工程而言,其目的為工程的動態(tài)設(shè)計和信息化施工及時提供可靠的形變信息,確保施工場地臨近建筑物在施工期間的安全性和穩(wěn)定性。 

　　參考文獻: 

　　[1]中華人民共和國國家標準.GB 12897-91國家一、二等水準測量規(guī)范[S]. 

　　[2]中華人民共和國國家標準.GB50026-93 工程測量規(guī)范[S]. 

　　[3]中華人民共和國國家標準.GBJ 7-89 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S]. 

　　[4]中華人民共和國測繪行業(yè)標準.JGJ/T 8-97 建筑變形測量規(guī)程[S]. 

　　[5]中華人民共和國測繪行業(yè)標準.CH-1003-95 測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標[S]. 

　　[6]中華人民共和國測繪行業(yè)標準.CH-1002-95 測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定[S].