水池沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析論文

時間:2022-03-27 02:49:15

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水池沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)分析論文

1引言

為了保證水池使用過程中的基本功能和結(jié)構(gòu)安全,在水池結(jié)構(gòu)混凝土已達到設(shè)計強度等級后進行蓄水試驗是十分必要的。然而,由于水池基底地質(zhì)狀況和池體結(jié)構(gòu)自身及試驗用水的重力作用,在蓄水試驗過程中必然出現(xiàn)不同程度的沉降現(xiàn)象,特別是位于填挖交界區(qū)域的大型鋼筋混凝土水池,其出現(xiàn)大面積不均勻沉降的可能性更大,如不及時發(fā)現(xiàn)并采取切實有效的處理措施,將會發(fā)生安全生產(chǎn)事故和重大經(jīng)濟損失。

2工程概況

普光氣田天然氣凈化廠循環(huán)水應急池位于普光氣田天然氣凈化廠一臺地的填挖交界區(qū)域,地質(zhì)狀況復雜。水池平面尺寸110m×50m,深6m(泵區(qū)深6.5m),設(shè)計有效容積30000m3,主要用于廠內(nèi)緊急情況下循環(huán)水的應急排放。池體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土,設(shè)有一縱五橫6條沉降縫,池體混凝土強度等級為C30、抗?jié)B等級為S6,基礎(chǔ)采用C15毛石混凝土換填,換填深度為3m。

3沉降監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)與施測

3.1沉降監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)為了保證水池蓄水試驗過程中,池體沉降監(jiān)測的順利進行,需在水池周邊布設(shè)一個獨立沉降監(jiān)測網(wǎng)。沉降監(jiān)測網(wǎng)布設(shè)過程中,考慮到新建沉降監(jiān)測網(wǎng)基準點自身穩(wěn)固需要一定的時間跨度和本地區(qū)常年多雨的氣候條件限制,在沉降監(jiān)測網(wǎng)基準點布設(shè)時不再重新埋設(shè)基準點,而是利用距離水池100m以外的3個廠內(nèi)原有的、且經(jīng)過施工期間多次觀測精度可靠的控制點作為本工程水池沉降觀測的基準點。為便于后期對池體進行沉降監(jiān)測和能夠反映出池體的準確沉降情況,沉降觀測點設(shè)在最能反映池體沉降的沉降縫兩側(cè)及轉(zhuǎn)角處。在池底板混凝土澆筑時預先埋設(shè)沉降監(jiān)測點,沉降監(jiān)測點埋設(shè)位置為距池壁外側(cè)約50cm的底板上,沉降監(jiān)測點分布原則為每條沉降縫兩側(cè)及轉(zhuǎn)角處各埋設(shè)1個,共計28個。

3.2儀器選擇與施測為了保證水池沉降觀測數(shù)據(jù)的準確有效,為水池蓄水試驗過程中池體結(jié)構(gòu)安全提供參考依據(jù)以及為3個基準點賦予新的獨立高程數(shù)值。蓄水試驗前使用蘇州一光EL302A電子水準儀對沉降監(jiān)測網(wǎng)內(nèi)的3個基準點,分別按照閉合水準路線和附合水準路線進行多次二等水準測量,其偶然中誤差M△和全中誤差MW均小于0.8mm,完全符合二等水準測量的精度要求。

4沉降監(jiān)測

4.1確定觀測次數(shù)

為了取得水池沉降監(jiān)測的參照數(shù)據(jù),水池充水前應進行一次與沉降監(jiān)測精度(二等)相同的水準測量,以測得的各監(jiān)測點高程數(shù)據(jù)為基準,計算蓄水試驗期間各監(jiān)測點的沉降量。同時,為了保證水池蓄水試驗過程中池體結(jié)構(gòu)安全,避免因水池充水速度過快導致池體失穩(wěn)垮塌,水池蓄水試驗過程中應緩慢充水。每2m高度或每次充水觀測一次,發(fā)生不均勻沉降時應停止充水,并增加觀測次數(shù),直至穩(wěn)定后再繼續(xù)充水;水池蓄水達到設(shè)計高度后,觀測一次,24h后觀測一次,連續(xù)觀測3d,以后每15d觀測一次,直至沉降穩(wěn)定;放水前后再各觀測一次。

4.2沉降監(jiān)測

本工程沉降監(jiān)測的測量儀器使用蘇州一光EL302A電子水準儀。測量時除了轉(zhuǎn)角點外,均采用間視法進行觀測。但是,最長視線長度不得大于50m,最短視線長度不得小于3m,最低視線高度不得低于0.6m;觀測讀數(shù)應精確到0.01mm,從而達到保證測量精度的目的,以保證沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性。

5數(shù)據(jù)分析

5.1數(shù)據(jù)處理數(shù)學模型

為了保證沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)計算的準確無誤,在數(shù)據(jù)計算時利用Excel表格進行[6]。同時,為了充分體現(xiàn)各監(jiān)測點的沉降變化和不均勻沉降程度,首先用充水后的每次觀測的各監(jiān)測點的高程與蓄水試驗前測得的相應點的高程進行計算比較,以取得各監(jiān)測點的沉降量。計算公式如下:Si=Si前-Si后式中:Si前為蓄水試驗前測得的點i的高程;Si后為充水后的每次觀測的點i的高程,Si為點i充水以后相對蓄水試驗前的沉降量。沉降速度計算可參照相關(guān)規(guī)范和公式,由于本工程水池的沉降在第3次充水后的第3天(3月27日)后已基本穩(wěn)定,所以這里不再贅述該水池的沉降速度計算和數(shù)據(jù)處理等。

5.2數(shù)據(jù)處理結(jié)果與分析

根據(jù)每次觀測的各監(jiān)測點的高程,通過以上數(shù)學模型可以計算得出:各監(jiān)測點的沉降量。若在沉降監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)建筑物有較大不均勻沉降時,需根據(jù)沉降量計算基礎(chǔ)的傾斜度。因本工程沉降監(jiān)測過程中未發(fā)現(xiàn)較大不均勻沉降現(xiàn)象,這里不再贅述。其計算方法可參照《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)中有關(guān)沉降觀測的內(nèi)容。通過表2中的相關(guān)數(shù)據(jù)可以清晰看出,在蓄水試驗過程中各監(jiān)測點均有不同程度的沉降,試驗前期沉降量較大,隨著試驗的進行逐漸減小、趨于穩(wěn)定,雖然沉降量的大小各異,但基本趨于均勻;總體來看,位于填方區(qū)的東南方向的沉降量大于位于挖方區(qū)的西北區(qū)域,但未出現(xiàn)較大的不均勻沉降現(xiàn)象;某些測點略有回升,也可能是由于測量過程中的誤差造成的。另外,在蓄水試驗完成水池內(nèi)試驗用水全部排出后,各監(jiān)測點均出現(xiàn)了一定程度的回升現(xiàn)象,其可能是因為水池基底土體受到的荷載卸載后,在基底應力場平衡的影響下,基底出現(xiàn)了回彈現(xiàn)象所致。

6結(jié)論

由于各種因素的共同作用,建筑物的沉降是必然的,而且不均勻沉降是絕對的,均勻沉降是相對的;通過對本工程沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,可以發(fā)現(xiàn)在本次觀測的周期內(nèi),池體結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)較為明顯的不均勻沉降以及較大的沉降變形。由此可以推斷,本工程基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,符合相關(guān)規(guī)范要求。

作者:楊兆敬朱小寧單位:中石化中原建設(shè)工程有限公司