水池沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析論文

時(shí)間:2022-03-27 02:49:15

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水池沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析論文

1引言

為了保證水池使用過(guò)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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)后進(jìn)行蓄水試驗(yàn)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(yàn)用水的重力作用,在蓄水試驗(yàn)過(guò)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(shí)發(fā)現(xiàn)并采取切實(shí)有效的處理措施,將會(huì)發(fā)生安全生產(chǎn)事故和重大經(jīng)濟(jì)損失。

2工程概況

普光氣田天然氣凈化廠循環(huán)水應(yīng)急池位于普光氣田天然氣凈化廠一臺(tái)地的填挖交界區(qū)域,地質(zhì)狀況復(fù)雜。水池平面尺寸110m×50m,深6m(泵區(qū)深6.5m),設(shè)計(jì)有效容積30000m3,主要用于廠內(nèi)緊急情況下循環(huán)水的應(yīng)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(qiáng)度等級(jí)為C30、抗?jié)B等級(jí)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(cè)網(wǎng)的布設(shè)與施測(cè)

3.1沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)為了保證水池蓄水試驗(yàn)過(guò)程中,池體沉降監(jiān)測(cè)的順利進(jìn)行,需在水池周邊布設(shè)一個(gè)獨(dú)立沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)。沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)過(guò)程中,考慮到新建沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)自身穩(wěn)固需要一定的時(shí)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(cè)網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)時(shí)不再重新埋設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn),而是利用距離水池100m以外的3個(gè)廠內(nèi)原有的、且經(jīng)過(guò)施工期間多次觀測(cè)精度可靠的控制點(diǎn)作為本工程水池沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)。為便于后期對(duì)池體進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)和能夠反映出池體的準(zhǔn)確沉降情況,沉降觀測(cè)點(diǎn)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(shí)預(yù)先埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn),沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)位置為距池壁外側(cè)約50cm的底板上,沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布原則為每條沉降縫兩側(cè)及轉(zhuǎn)角處各埋設(shè)1個(gè),共計(jì)28個(gè)。

3.2儀器選擇與施測(cè)為了保證水池沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效,為水池蓄水試驗(yàn)過(guò)程中池體結(jié)構(gòu)安全提供參考依據(jù)以及為3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)賦予新的獨(dú)立高程數(shù)值。蓄水試驗(yàn)前使用蘇州一光EL302A電子水準(zhǔn)儀對(duì)沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)的3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),分別按照閉合水準(zhǔn)路線和附合水準(zhǔn)路線進(jìn)行多次二等水準(zhǔn)測(cè)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(zhǔn)測(cè)量的精度要求。

4沉降監(jiān)測(cè)

4.1確定觀測(cè)次數(shù)

為了取得水池沉降監(jiān)測(cè)的參照數(shù)據(jù),水池充水前應(yīng)進(jìn)行一次與沉降監(jiān)測(cè)精度(二等)相同的水準(zhǔn)測(cè)量,以測(cè)得的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程數(shù)據(jù)為基準(zhǔn),計(jì)算蓄水試驗(yàn)期間各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量。同時(shí),為了保證水池蓄水試驗(yàn)過(guò)程中池體結(jié)構(gòu)安全,避免因水池充水速度過(guò)快導(dǎo)致池體失穩(wěn)垮塌,水池蓄水試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)緩慢充水。每2m高度或每次充水觀測(cè)一次,發(fā)生不均勻沉降時(shí)應(yīng)停止充水,并增加觀測(cè)次數(shù),直至穩(wěn)定后再繼續(xù)充水;水池蓄水達(dá)到設(shè)計(jì)高度后,觀測(cè)一次,24h后觀測(cè)一次,連續(xù)觀測(cè)3d,以后每15d觀測(cè)一次,直至沉降穩(wěn)定;放水前后再各觀測(cè)一次。

4.2沉降監(jiān)測(cè)

本工程沉降監(jiān)測(cè)的測(cè)量?jī)x器使用蘇州一光EL302A電子水準(zhǔn)儀。測(cè)量時(shí)除了轉(zhuǎn)角點(diǎn)外,均采用間視法進(jìn)行觀測(cè)。但是,最長(zhǎng)視線長(zhǎng)度不得大于50m,最短視線長(zhǎng)度不得小于3m,最低視線高度不得低于0.6m;觀測(cè)讀數(shù)應(yīng)精確到0.01mm,從而達(dá)到保證測(cè)量精度的目的,以保證沉降監(jiān)測(cè)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(xué)模型

為了保證沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確無(wú)誤,在數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)利用Excel表格進(jìn)行[6]。同時(shí),為了充分體現(xiàn)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降變化和不均勻沉降程度,首先用充水后的每次觀測(cè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程與蓄水試驗(yàn)前測(cè)得的相應(yīng)點(diǎn)的高程進(jìn)行計(jì)算比較,以取得各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量。計(jì)算公式如下:Si=Si前-Si后式中:Si前為蓄水試驗(yàn)前測(cè)得的點(diǎn)i的高程;Si后為充水后的每次觀測(cè)的點(diǎn)i的高程,Si為點(diǎn)i充水以后相對(duì)蓄水試驗(yàn)前的沉降量。沉降速度計(jì)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(jì)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(cè)的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程,通過(guò)以上數(shù)學(xué)模型可以計(jì)算得出:各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量。若在沉降監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)建筑物有較大不均勻沉降時(shí),需根據(jù)沉降量計(jì)算基礎(chǔ)的傾斜度。因本工程沉降監(jiān)測(cè)過(guò)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(jì)算方法可參照《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ8-2007)中有關(guān)沉降觀測(cè)的內(nèi)容。通過(guò)表2中的相關(guān)數(shù)據(jù)可以清晰看出,在蓄水試驗(yàn)過(guò)程中各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均有不同程度的沉降,試驗(yàn)前期沉降量較大,隨著試驗(yàn)的進(jìn)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(lái)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(cè)點(diǎn)略有回升,也可能是由于測(cè)量過(guò)程中的誤差造成的。另外,在蓄水試驗(yàn)完成水池內(nèi)試驗(yàn)用水全部排出后,各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均出現(xiàn)了一定程度的回升現(xiàn)象,其可能是因?yàn)樗鼗淄馏w受到的荷載卸載后,在基底應(yīng)力場(chǎng)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(duì)的,均勻沉降是相對(duì)的;通過(guò)對(duì)本工程沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析,可以發(fā)現(xiàn)在本次觀測(cè)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