[摘 要] 工程監(jiān)測從工程開工到竣工驗(yàn)收，從始至終每一環(huán)節(jié)均離不開水準(zhǔn)測量，水準(zhǔn)測量的精確、效率直接關(guān)系到工程監(jiān)測的進(jìn)度、質(zhì)量以及成本。由于地基處理面積很大，部分沉降標(biāo)所處位置積水特別深，采用人工立水準(zhǔn)尺工作量又非常大，經(jīng)過長期摸索，采用在沉降標(biāo)上噴繪水準(zhǔn)尺進(jìn)行水準(zhǔn)測量，這種測量方法在真空預(yù)壓地基處理地表沉降觀測中更經(jīng)濟(jì)、更安全，施測速度更快。
[關(guān)鍵字] 沉降標(biāo) 噴繪 水準(zhǔn)尺 地基處理 監(jiān)測
一、引言
為了滿足某新區(qū)規(guī)劃用地需求，沿海某港口城市化“灘涂”為“土地”，進(jìn)一步加快圍海造陸速度，每年新增大量圍海造陸面積。由于圍海造陸區(qū)域上層為吹填土，下層為多年淤積形成的灘涂，土質(zhì)基本為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，有機(jī)質(zhì)含量多，土質(zhì)疏松，承載力低，所以需要進(jìn)行地基處理施工，滿足工程建設(shè)用地需要。進(jìn)行地基處理，有必要進(jìn)行施工階段監(jiān)測工作，最主要的監(jiān)測工作之一有地表沉降觀測。
二、地表沉降觀測方法簡介
地基處理地表沉降觀測就是測定地面高程隨時間變化的工作，其目的是通過觀測地表沉降量及沉降過程，掌握土體在荷載作用下產(chǎn)生的的變形，分析土體變形及控制地基加固質(zhì)量，根據(jù)觀測及計算結(jié)果，繪制沉降～荷載～時間關(guān)系曲線，根據(jù)實(shí)測沉降曲線推算土體的固結(jié)度和殘余沉降量，預(yù)測沉降趨勢，分析沉降同影響因素之間的關(guān)系，評價地基加固效果，確定合理卸載時間。
進(jìn)行地表沉降觀測，首先在沉降范圍外的穩(wěn)定處設(shè)置適量的基準(zhǔn)點(diǎn)，也可把基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在沉降范圍內(nèi)，但必須設(shè)法使基準(zhǔn)點(diǎn)高程不受地表沉降影響。在一個測區(qū)內(nèi)至少要設(shè)置3個基準(zhǔn)點(diǎn)，以便通過聯(lián)測驗(yàn)證其穩(wěn)定性；基準(zhǔn)點(diǎn)必須牢固可靠，并定期進(jìn)行校核。布置沉降觀測標(biāo)時應(yīng)按照設(shè)計要求位置布設(shè)，放置時一定要保持豎管的垂直度，并用沙袋固定壓實(shí)。放置完畢厚立即測量沉降標(biāo)底盤初始標(biāo)高。不同日期兩次測得同一觀測點(diǎn)的高程之差，即代表地面高程在這兩次觀測期間的變化。根據(jù)大量的地表沉降觀測資料，可以分析沉降規(guī)律，預(yù)計沉降的發(fā)展趨勢。
沉降觀測的頻率取決于沉降量的大小，加載方法。通常要求觀測的次數(shù)能反應(yīng)出沉降變化的過程又不遺漏變化時刻。根據(jù)設(shè)計要求分批分段開泵的加載的方法，要求加載期每分批開泵時觀測一次。當(dāng)真空預(yù)壓真空度恒定時，每周觀測1~2次，直至預(yù)壓期結(jié)束。
三、傳統(tǒng)人工立尺沉降觀測在真空預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的難度
基于該港口工程地基處理工程面積比較大，且地基處理區(qū)域上層為吹填土，下層為多年淤積形成的灘涂，土質(zhì)基本為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，含水量大，有機(jī)質(zhì)含量多，土質(zhì)疏松，真空預(yù)壓期間，沉降量非常大。真空預(yù)壓區(qū)域膜上覆水很深，人員難以在區(qū)內(nèi)自由走動，采用皮劃艇滑行速度也非常緩慢，立尺人員要到達(dá)沉降標(biāo)位置立尺非常艱難，測量作業(yè)效率非常低。
為了解決人工立尺沉降觀測在深刻預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的難題，有必要對沉降觀測的方法、手段進(jìn)行改進(jìn)，使沉降觀測更經(jīng)濟(jì)、更安全，施測速度更快。經(jīng)過長期摸索及實(shí)踐，采用在沉降標(biāo)上噴繪水準(zhǔn)尺沉降觀測方法。
四、在沉降標(biāo)上噴繪水準(zhǔn)尺沉降觀測方法實(shí)施方案
1、在沉降標(biāo)上噴繪水準(zhǔn)尺制作
沉降標(biāo)的設(shè)計原則：結(jié)構(gòu)簡單，可靠，耐久。沉降標(biāo)制作：將63×63×6mm的角鋼焊接于500×500×8mm厚的鋼墊板中心處(角鋼的長度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況而定),并用4條40×40×6mm的角鋼焊接牢固。水準(zhǔn)尺的噴繪：為了保證噴繪水準(zhǔn)尺在角鋼上的清晰度，先在角鋼上刷上一層白漆，白漆宜厚度均勻覆蓋整個角鋼外表；待白漆晾干后，把事先刻制好的水準(zhǔn)標(biāo)尺緊貼角鋼，用黑漆噴繪。水準(zhǔn)尺噴繪的長度視角鋼的長度而定。噴繪完成的沉降標(biāo)整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2、沉降標(biāo)在真空預(yù)壓區(qū)中的擺設(shè)
當(dāng)真空預(yù)壓區(qū)鋪設(shè)完密封膜具備擺設(shè)沉降標(biāo)條件后，用全站儀或GPS按照設(shè)計要求放樣出沉降標(biāo)的具體位置，當(dāng)放樣出的沉降標(biāo)位置高低不平時，可將該位置適當(dāng)往周邊挪動，直到能平穩(wěn)的放置沉降標(biāo)，同時測量出該位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在布設(shè)沉降標(biāo)前，應(yīng)設(shè)計沉降觀測的合理路線，固定測站位置。布設(shè)沉降標(biāo)時，讓沉降標(biāo)噴繪有水準(zhǔn)尺的一面朝向測站，使觀測時視線垂直沉降標(biāo)，更準(zhǔn)確快速的讀出沉降標(biāo)的刻度。布置完成的沉降觀測標(biāo)平面布置示意圖見圖2。沉降標(biāo)布設(shè)之后，給每個沉降標(biāo)獨(dú)立編號，便于觀測、記錄和數(shù)據(jù)處理。
五、噴繪沉降標(biāo)在真空預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的實(shí)施
在本次臨港工業(yè)區(qū)地基處理地表沉降觀測時，采用固定的測量人員、固定的測量儀器、固定水準(zhǔn)測量線路、固定的觀測時間、固定的觀測站（觀測站用沙袋壘成臺）進(jìn)行水準(zhǔn)測量作業(yè)。確保所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性及各次復(fù)測結(jié)果與首次觀測結(jié)果的可比性，使所觀測的沉降量更真實(shí)。作業(yè)時，成像清晰，沉降標(biāo)穩(wěn)定。由于噴繪水準(zhǔn)尺不具有雙面尺的特征和作用，每次測量時，都進(jìn)行兩次讀數(shù)，以減少讀數(shù)誤差并可防止讀數(shù)錯誤。測量作業(yè)時，測量人員熟記各沉降標(biāo)編號，測量速度非常迅速而且準(zhǔn)確，達(dá)到事半功倍的效果。
1、噴繪沉降標(biāo)在真空預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的精度分析
噴繪有水準(zhǔn)尺的沉降標(biāo)相當(dāng)于把水準(zhǔn)尺固定在沉降標(biāo)上，其精度和人工立尺精度相同，滿足地基處理監(jiān)測要求。
2、噴繪沉降標(biāo)在真空預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的作業(yè)效率分析
為了定性地分析噴繪沉降標(biāo)在真空預(yù)壓地基處理監(jiān)測中的作業(yè)效率，特進(jìn)行與人工立尺作業(yè)進(jìn)行比對試驗(yàn)，試驗(yàn)分別選定相同的作業(yè)量在不同的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)所消耗的時間見表1。,
從表1中可以看出，完成相同的工作量，在不同氣候環(huán)境下，利用噴繪水準(zhǔn)尺沉降標(biāo)測量所消耗的時間不足人工立尺(2人)所消耗的時間的一半，即利用噴繪水準(zhǔn)尺沉降標(biāo)測量作業(yè)效率是人工立尺作業(yè)效率的兩倍以上。
3、噴繪有水準(zhǔn)尺的沉降標(biāo)沉降觀測缺點(diǎn)分析
經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)踐表明，噴繪有水準(zhǔn)尺的沉降標(biāo)存在以下缺點(diǎn)：其一，在北方冬季施工時，由于氣溫低，真空預(yù)壓區(qū)域內(nèi)經(jīng)常會結(jié)上厚厚的一層冰，隨著地面的沉降，冰層有時會把沉降標(biāo)夾住導(dǎo)致沉降標(biāo)懸在水中而無法測量出其準(zhǔn)確值。解決辦法是在不破壞密封膜的前提下，盡量使沉降標(biāo)重量大些，同時沉降標(biāo)底盤上多壓沙袋。其二，在惡劣氣候（雪、霜、凍雨等）條件下，沉降標(biāo)表面容易覆蓋一層雪、霜或者冰導(dǎo)致水準(zhǔn)尺在鏡子中視線模糊，不利于觀測。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，盡量避免在類似惡劣環(huán)境下監(jiān)測。其三，沉降標(biāo)在大風(fēng)、施工作業(yè)人員作業(yè)、大塊冰塊撞擊等影響下，沉降標(biāo)容易發(fā)生傾斜甚至橫倒，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確或者測量數(shù)據(jù)中斷。為此觀測期間沉降標(biāo)的保護(hù)尤為重要。
六、結(jié)束語
1、沉降標(biāo)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、沉降標(biāo)上水準(zhǔn)尺的噴繪質(zhì)量直接影響觀測成果；
2、在惡劣氣候環(huán)境下，難以準(zhǔn)確讀出沉降標(biāo)上的刻度，使測量成果受影響；
3、利用噴繪有水準(zhǔn)尺的沉降標(biāo)在真空預(yù)壓地表沉降觀測中，對提高測量效率、保障作業(yè)安全以及作業(yè)成本控制等方面具有一定的優(yōu)勢。
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