污水處理廠施工階段沉降觀測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)

關(guān)鍵詞:沉降觀測(cè);污水處理廠;技術(shù)設(shè)計(jì) 

　　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(lái)各個(gè)加大了對(duì)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(gè)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(xiàng)目,規(guī)模為日處理污水30萬(wàn)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(guó)內(nèi)特大型污水處理行列。該工程的興建對(duì)提高城市環(huán)境綜合質(zhì)量,促進(jìn)城市的城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,創(chuàng)建全國(guó)文明城市,構(gòu)建和諧城市將起到重要的作用。 

　　1準(zhǔn)備工作 

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

　　本次沉降觀測(cè)擬對(duì)上述污水處理池進(jìn)行6個(gè)周期的觀測(cè),具體觀測(cè)時(shí)間隨施工進(jìn)度合理的安排,確保施工如期順利進(jìn)行。 

　　1.2 測(cè)區(qū)概況。測(cè)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(cè)區(qū)平均海拔高度約500米,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫16攝氏度,年降雨量1000毫米左右,平時(shí)多云霧,日照時(shí)間短。 

　　測(cè)區(qū)內(nèi)部施工車輛往返穿梭、場(chǎng)地開挖、施工人員往來(lái)、設(shè)備震動(dòng)等因素將對(duì)觀測(cè)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(jìn)行沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)、水準(zhǔn)線路的設(shè)計(jì)。 

　　1.4 儀器選用。此次沉降觀測(cè)擬采用DS05級(jí)的Trimble Dini12電子水準(zhǔn)儀配合Zeiss銦瓦合金水準(zhǔn)標(biāo)尺進(jìn)行測(cè)量。外業(yè)觀測(cè)時(shí),Trimble Dini12電子水準(zhǔn)儀能自動(dòng)讀數(shù)并記錄,每測(cè)站儀器將自動(dòng)檢驗(yàn)各項(xiàng)限差,這樣,即提高了觀測(cè)、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(cè)儀器的精度等級(jí)應(yīng)不低于DS1級(jí),采用線劃式銦瓦水準(zhǔn)尺和不低于5公斤標(biāo)準(zhǔn)重量的尺墊,對(duì)所采用的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺,應(yīng)按《城市測(cè)量規(guī)范》水準(zhǔn)測(cè)量要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目定期進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。因該工程在施工過程中,各方面的干擾較大,故水準(zhǔn)儀i角應(yīng)控制在±6"以內(nèi),水準(zhǔn)尺上水準(zhǔn)器安置的正確性也要經(jīng)常地進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。 

　　2.1 技術(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)。①中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 12897-91《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》。②中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50026-93《工程測(cè)量規(guī)范》。③中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ 7-89《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》。④中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 8-97《建筑變形測(cè)量規(guī)程》。⑤中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CH-1003-95《測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。⑥中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CH-1002-95《測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》。⑦本項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)書。 

　　2.2 觀測(cè)線路設(shè)計(jì)。為杜絕粗差,提高觀測(cè)成果的可靠性和精度,基準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)線路布設(shè)成閉合環(huán)線,對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)仍采用閉合水準(zhǔn)線路觀測(cè)且將各基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)到一起。 

　　2.3 基準(zhǔn)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的點(diǎn)位設(shè)計(jì)。 

　　2.3.1 基準(zhǔn)點(diǎn)的選埋。①沉降基準(zhǔn)點(diǎn)的選設(shè)應(yīng)在變形影響范圍以外且便于長(zhǎng)期保存的穩(wěn)定位置。②工作基點(diǎn)應(yīng)選設(shè)在靠近觀測(cè)目標(biāo)且便于聯(lián)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定位置;使用前應(yīng)利用基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性檢測(cè)。③基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)的埋設(shè)選用深埋鋼管水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石的方式,用鉆機(jī)下鉆10米,并用水泥沙漿現(xiàn)場(chǎng)澆注,確保標(biāo)石的穩(wěn)固。④測(cè)區(qū)的基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不少于3個(gè)。⑤基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)避開交通干道、地下管線、倉(cāng)庫(kù)堆棧、水源地、河岸、松軟堆土、滑坡地段、機(jī)器振動(dòng)區(qū)以及其它能使標(biāo)石、標(biāo)志遭腐蝕和破壞的地點(diǎn)。 

　　本次沉降觀測(cè)擬布設(shè)四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),分別布設(shè)在施工現(xiàn)場(chǎng)的四個(gè)角點(diǎn)方向,編號(hào)為BM1、BM2、BM3、BM4。 

　　2.3.2 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(dòng)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(gè)或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點(diǎn)。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(dòng)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(cè)對(duì)象為初沉池、曝氣池、二沉池,其結(jié)構(gòu)均由密度強(qiáng),厚度大的優(yōu)質(zhì)鋼筋混凝土澆鑄而成的槽狀實(shí)體,而且,其槽體深度較淺(約4米),其內(nèi)部的變形相對(duì)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(cè)點(diǎn)的布設(shè)可在池體上布設(shè),為便于觀測(cè),監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在池體上沿的外側(cè)。 

　　本次沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)是根據(jù)排水公司提供的各個(gè)污水處理池的施工結(jié)構(gòu)圖來(lái)設(shè)計(jì)的。 

　　初沉池是由6個(gè)板塊構(gòu)成,每個(gè)板塊之間有沉降縫,在沉降縫之間個(gè)布設(shè)一對(duì)點(diǎn),即每個(gè)板塊上都有2個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn),6個(gè)板塊共計(jì)12個(gè)點(diǎn),4個(gè)初沉池共計(jì)48個(gè)點(diǎn),編號(hào)分別為C1-C48。 

　　曝氣池和二沉池個(gè)8個(gè),沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)方法與初沉池相同。曝氣池由7個(gè)板塊構(gòu)成,每個(gè)曝氣池有14個(gè)觀測(cè)點(diǎn),合計(jì)112點(diǎn),編號(hào)分別為A1-A112。二沉池由8個(gè)板塊構(gòu)成,每個(gè)二沉池有16個(gè)觀測(cè)點(diǎn),合計(jì)128點(diǎn),編號(hào)分別為B1-B128。鑒于以往沉降觀測(cè)點(diǎn)屢遭破壞,本次沉降觀測(cè)點(diǎn)位布設(shè)較為密集,即使部分點(diǎn)位被破壞也不會(huì)對(duì)本次觀測(cè)的結(jié)果造成影響。 

　　2.4 沉降監(jiān)測(cè)的技術(shù)指標(biāo)。沉降監(jiān)測(cè)精度取決于監(jiān)測(cè)目的、建筑物結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)類型,為了監(jiān)測(cè)建筑物的安全,其觀測(cè)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(dāng)時(shí)可能達(dá)到的最高精度”確定變形觀測(cè)的精度。本次沉降觀測(cè)從外業(yè)數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理均按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)規(guī)定來(lái)執(zhí)行,其精度完全能夠達(dá)到本工程的要求。各種限差及精度要求均按照國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)執(zhí)行。 

　　2.5 沉降觀測(cè)的觀測(cè)方法、要求。本工程擬采用Trimble Dini12電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量,在作業(yè)前,Trimble Dini12電子水準(zhǔn)儀可測(cè)定i角并存儲(chǔ)到儀器中,儀器將自動(dòng)計(jì)算并改正由i角引起的讀數(shù)改正數(shù)。此儀器測(cè)距較便捷,智能化較高,其精度更高,更可靠。 

　　各周期水準(zhǔn)觀測(cè)作業(yè),應(yīng)符合下列要求:①基準(zhǔn)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間均設(shè)成偶數(shù)站,觀測(cè)順序?yàn)?奇數(shù)站:后―前―前―后,偶數(shù)站:前―后―后―前。②在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀的三腳架時(shí),應(yīng)使其中兩腳與水準(zhǔn)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(cè)中不允許為了增加標(biāo)尺讀數(shù)而把尺墊安置在溝邊或壕坑中的方法。④觀測(cè)時(shí),儀器應(yīng)避免安置在有空壓機(jī)、攪拌機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)等振動(dòng)影響的范圍內(nèi),塔式起重機(jī)等施工機(jī)械附近也不宜設(shè)站。⑤在觀測(cè)過程中,如果出現(xiàn)尺墊和儀器絆動(dòng)的情況,整個(gè)測(cè)段都必須重測(cè)。⑥每次觀測(cè)應(yīng)記錄施工進(jìn)度、增加荷載量、發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)位變動(dòng)、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(cè)結(jié)束后,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理,高程平差采用由武漢大學(xué)(原武漢測(cè)繪科技大學(xué))編制的《科傻地面控制測(cè)量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》,并進(jìn)行精度評(píng)定,之后采用我院編制的《沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理》軟件進(jìn)行沉降分析。 

　　首先進(jìn)行外業(yè)精度評(píng)定,計(jì)算水準(zhǔn)路線閉合差或附合差;計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)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(gè)精度指標(biāo)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(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程的計(jì)算和觀測(cè)精度的評(píng)定,并計(jì)算每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)本周期監(jiān)測(cè)相對(duì)于前一周期監(jiān)測(cè)的相對(duì)沉降量和相對(duì)于第一周期的總沉降量,最后繪制時(shí)間――沉降曲線圖,書寫每一周期觀測(cè)的技術(shù)總結(jié)。 

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

　　工程完工以后,將以前所有周期觀測(cè)的成果按數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行處理:①對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行嚴(yán)密平差和綜合精度評(píng)定。②用平均間隙法判別基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。③用t-檢驗(yàn)的方法判別監(jiān)測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定性。 

　　根據(jù)以上數(shù)理統(tǒng)計(jì)成果繪制時(shí)間――沉降量曲線,并對(duì)以上觀測(cè)成果進(jìn)行綜合分析,提出沉降觀測(cè)報(bào)告,對(duì)以后的沉降情況進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)。 

　　3實(shí)施計(jì)劃 

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

　�、俅�監(jiān)測(cè)點(diǎn)初埋穩(wěn)固后進(jìn)行第一次觀測(cè)。②蓄水實(shí)驗(yàn)至設(shè)計(jì)水位1/3時(shí)進(jìn)行第二次觀測(cè)。③蓄水實(shí)驗(yàn)至設(shè)計(jì)水位2/3時(shí)進(jìn)行第三次觀測(cè)。④蓄水實(shí)驗(yàn)至設(shè)計(jì)水位時(shí)進(jìn)行第四次觀測(cè)。⑤蓄水實(shí)驗(yàn)完畢放水時(shí)進(jìn)行第五次觀測(cè)。⑥待各部件安裝完畢后進(jìn)行第六次觀測(cè)。 

　　3.2 沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)方案。鑒于以往沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)不斷的遭受破壞,本次沉降觀測(cè)將加大保護(hù)力度,加大與各方協(xié)調(diào)力度,力爭(zhēng)不再使一個(gè)點(diǎn)遭受破壞。 

　　沉降監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)露出部分均為磨圓的不銹鋼鋼球。沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(cè)點(diǎn)系懸空伸出物,而施工現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜,為更好地保護(hù)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn),使之免受碰撞損傷等,特制定以下保護(hù)方案。 

　　在沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(hù)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(jí)的重要一環(huán),借助以往沉降觀測(cè)的成功經(jīng)驗(yàn),本項(xiàng)目資料仍實(shí)行三級(jí)檢查制度。 

　　①工程負(fù)責(zé)人嚴(yán)格自檢,之后由組審查員進(jìn)行審查。②測(cè)繪室主任工程師或具有資格的審核人員對(duì)作業(yè)組上交的測(cè)繪資料進(jìn)行審核。③總工辦專職質(zhì)量審核員負(fù)責(zé)審定。 

　　4成果及資料上交 

　　4.1 每周期觀測(cè)后,交付該期觀測(cè)成果資料含該期觀測(cè)精度評(píng)定,測(cè)量點(diǎn)高程、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相對(duì)沉降量和總沉降量。 

　　4.2 全部觀測(cè)結(jié)束后提交技術(shù)總結(jié)報(bào)告,包括:①垂直位移量成果表。②觀測(cè)點(diǎn)位置圖。③荷載、時(shí)間、沉降量曲線圖。④變形分析報(bào)告。⑤全部沉降觀測(cè)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(chǎng)建立組長(zhǎng)安全生產(chǎn)崗位責(zé)任,貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針。②落實(shí)安全生產(chǎn)制度,制訂管理細(xì)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(hù)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(cè),不出現(xiàn)任何的安全事故,本次沉降外業(yè)觀測(cè)將繼續(xù)按以往的積累經(jīng)驗(yàn)做好以下幾項(xiàng)安全工作:①所有測(cè)量人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽。②禁止測(cè)量人員上到池頂,以防溺水。③測(cè)量時(shí)積極與建設(shè)單位溝通,請(qǐng)他們予以配合。④測(cè)站上必須有專人負(fù)責(zé)測(cè)站安全。⑤每天外業(yè)結(jié)束時(shí)都要對(duì)儀器、水準(zhǔn)尺、對(duì)講機(jī)等設(shè)備進(jìn)行清查。⑥由于要自己開車到現(xiàn)場(chǎng),所以要注意行車安全。 

　　內(nèi)業(yè)處理采用三級(jí)檢查制度,保證數(shù)據(jù)的正確性,真實(shí)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(fēng)貌的展現(xiàn),是企業(yè)贏取良好社會(huì)形象的手段。 

　　我院將以此為契機(jī),展現(xiàn)我院測(cè)量隊(duì)伍的風(fēng)采,進(jìn)一步樹立我院良好的社會(huì)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(chǎng)管理水平,根據(jù)施工部署,將每次觀測(cè)工作有序和合理的進(jìn)行。②嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,做到語(yǔ)言文明,行為規(guī)范。③在施測(cè)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(biāo)高損失。沉降觀測(cè)的目的就是要準(zhǔn)確獲得變形數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì),從而有效預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。對(duì)土木工程而言,其目的為工程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工及時(shí)提供可靠的形變信息,確保施工場(chǎng)地臨近建筑物在施工期間的安全性和穩(wěn)定性。 

　　參考文獻(xiàn): 

　　[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB 12897-91國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范[S]. 

　　[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB50026-93 工程測(cè)量規(guī)范[S]. 

　　[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GBJ 7-89 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 

　　[4]中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JGJ/T 8-97 建筑變形測(cè)量規(guī)程[S]. 

　　[5]中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).CH-1003-95 測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)[S]. 

　　[6]中華人民共和國(guó)測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).CH-1002-95 測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定[S].