沉陷觀測觀測方法

地表移動(dòng)觀測的基本任務(wù)是定期、周期性地測定所埋測點(diǎn)在采動(dòng)過程中的位置變化。觀測內(nèi)容分為：觀測站聯(lián)測；全面觀測；單獨(dú)進(jìn)行的水準(zhǔn)測量；地表破壞的測定、編錄工作等。觀測站設(shè)置完畢且測點(diǎn)穩(wěn)定后，一般可開始進(jìn)行觀測。

1．觀測站聯(lián)測

觀測站連接應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行2次。連測的目的是根據(jù)礦區(qū)控制點(diǎn)測定觀測站某控制點(diǎn)或觀測線交點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。控制點(diǎn)按不低于定向基點(diǎn)的精度進(jìn)行，可用插點(diǎn)的方法，也可用導(dǎo)線的方法。觀測線交點(diǎn)按5”導(dǎo)線測量的要求進(jìn)行。高程聯(lián)測是在礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)與觀測站附近的水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行水準(zhǔn)測量，再由此開始測定觀測站控制點(diǎn)的高程。如果觀測站附

近有礦區(qū)水準(zhǔn)基點(diǎn)，則直接由此點(diǎn)開始測定觀測站控制點(diǎn)的高程。水準(zhǔn)測量的精度不低于三等水準(zhǔn)測量的要求。

2．采前全面觀測

在地表移動(dòng)的前、后以及在移動(dòng)的活躍階段應(yīng)進(jìn)行全面觀測。其他的重復(fù)觀測只進(jìn)行水準(zhǔn)測量。采前的兩次全面觀測，其目的是測定各觀測點(diǎn)在地表移動(dòng)前的實(shí)際位置。全面觀測應(yīng)按下列要求進(jìn)行：

1）高程測量

測點(diǎn)的高程用幾何水準(zhǔn)測量進(jìn)行。如果觀測線兩端都有控制點(diǎn)，則敷設(shè)附合水準(zhǔn)路線。只在一端有控制點(diǎn)時(shí)，則進(jìn)行往返測量。經(jīng)多次觀測確認(rèn)觀測站控制點(diǎn)的高程無變動(dòng)，‘而水準(zhǔn)基點(diǎn)離觀測站又較遠(yuǎn)時(shí)，可直接從觀測站控制點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量。采動(dòng)前、后全面觀測的水準(zhǔn)測量按三等水準(zhǔn)的要求進(jìn)行，采動(dòng)期間的水準(zhǔn)測量均按四等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行。

2）距離丈量

測點(diǎn)之間的距離用比長鑒定過的鋼尺丈量。地面平坦時(shí)，沿地面丈量，否則懸空丈量。點(diǎn)間距應(yīng)往返丈量2次。每次丈量時(shí)，讀數(shù)3次，互差不超過2 mm，取平均值作為最后結(jié)果。

3）支距測量

支距測量的目的是為了將觀測點(diǎn)的間距換算到觀測方向線上，以掌握觀測點(diǎn)的橫向移動(dòng)規(guī)律以及移動(dòng)軌跡。

3．巡視測重

為了得知地表是否開始移動(dòng)或移動(dòng)是否已經(jīng)穩(wěn)定，必須經(jīng)常觀測幾個(gè)受采動(dòng)影響（正在開采處的上方）的測點(diǎn)高程，稱為巡視測量。一般每4—5天進(jìn)行1次巡視測量。當(dāng)某測點(diǎn)累計(jì)下沉達(dá)到10mm時(shí)，即認(rèn)為地表已開始移動(dòng)，應(yīng)開始進(jìn)行采動(dòng)后的第一次全面觀測。

4．采動(dòng)后的全面觀測

采動(dòng)后進(jìn)行全面觀測時(shí)，對(duì)一條觀測線上所有點(diǎn)的高程測量，盡可能在同一日內(nèi)完成。當(dāng)兩端有控制點(diǎn)時(shí)，可采用單程附合水準(zhǔn)路線；只在一端有控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采用往返水準(zhǔn)測量，并按四等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行。支距測量和距離測量，按采動(dòng)前測量要求進(jìn)行。

為了獲得全部資料，除了采動(dòng)后第一次全面觀測外，還需要在地表移動(dòng)活躍期間進(jìn)行不少于4次的全面觀測。

5．加密水準(zhǔn)測量

為了詳細(xì)研究觀測線上各測點(diǎn)或最大下沉區(qū)域的下沉情況，在活躍期間應(yīng)增加水準(zhǔn)測量。當(dāng)兩點(diǎn)間的傾角超過20°時(shí)，可用三角高程測量，所用經(jīng)緯儀的精度應(yīng)不低于J₂級(jí)，以兩個(gè)測回進(jìn)行觀測。

6．最后的全面觀測

開采結(jié)束后，地表移動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)入衰退期，直至穩(wěn)定。此期間一般每隔1～3個(gè)月測量1次測點(diǎn)高程，直至各點(diǎn)高程6個(gè)月內(nèi)的下沉值不大于30 mm為止。這時(shí)，就可進(jìn)行最后一次全面觀測，按采前全面觀測的要求獨(dú)立進(jìn)行兩次。在進(jìn)行上述各項(xiàng)測量工作的同時(shí)，還應(yīng)測量地表受采動(dòng)影響產(chǎn)生的裂縫、塌陷的要素和位置，以及煤厚、采高、工作面位置等，注明日期，及時(shí)填在井上下對(duì)照?qǐng)D上。 2100433B

為了測定建筑物的沉陷，應(yīng)在最能反映建筑物沉陷的位置埋設(shè)觀測點(diǎn)。對(duì)于民用建筑物，通常在其四角點(diǎn)、中點(diǎn)和較大的轉(zhuǎn)角處設(shè)置觀測點(diǎn)。設(shè)有沉降縫的建筑物或新、舊建筑物的連接處，應(yīng)在其兩側(cè)設(shè)置觀測點(diǎn)。承重墻和剪力墻處，應(yīng)布設(shè)觀測點(diǎn)。寬度大于15 m的建筑物，應(yīng)盡可能在其內(nèi)部支柱處設(shè)置觀測點(diǎn)。

對(duì)于一般的工業(yè)建筑物，除按上述要求布設(shè)觀測點(diǎn)外，還應(yīng)在柱子基礎(chǔ)上、主要設(shè)備基礎(chǔ)的四周、動(dòng)荷載四周等處設(shè)置觀測點(diǎn)。對(duì)于水庫大壩，應(yīng)在基礎(chǔ)巖石、壩頂面上和廊道內(nèi)埋設(shè)沉陷觀測點(diǎn)，以測定壩體本身及其基礎(chǔ)的垂直位移。

橋梁的沉陷觀測點(diǎn)埋設(shè)于墩臺(tái)頂?shù)纳舷掠蝺啥诉m當(dāng)位置處。對(duì)于隧道，除洞內(nèi)布設(shè)外，還應(yīng)于洞頂?shù)乇砺裨O(shè)沉陷觀測點(diǎn)，特別是地質(zhì)不良地段的隧道和傍山淺埋隧道，以測定運(yùn)營后地表的垂直位移。

沉陷觀測基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)因工程建筑物的性質(zhì)、地形地質(zhì)情況不同而不同。對(duì)于大型水利樞紐通常采用兩級(jí)布設(shè)方案，即基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)方案?；鶞?zhǔn)點(diǎn)布設(shè)于壩體的下游，且在沉陷影響的范圍之外。工作基點(diǎn)布設(shè)于壩的兩端比較穩(wěn)定的地方，便于觀測。在工業(yè)建設(shè)場地上，基點(diǎn)一般采用深埋法，埋深以達(dá)到基巖為準(zhǔn)。其他工程建筑物則應(yīng)根據(jù)具體情況確定基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)方案。

工程建筑物的沉陷觀測，就是測定建筑物及其基礎(chǔ)在垂直方向上的位移。在建筑物施工初期，基坑開挖時(shí)地表荷重卸除，基底產(chǎn)生回彈現(xiàn)象，隨著施工進(jìn)展，荷重不斷增加，基礎(chǔ)產(chǎn)生下沉。由此可見，建筑物的垂直位移貫穿于整個(gè)施工過程中，并持續(xù)到竣工后的若干年，沉陷現(xiàn)象才能基本停止。

沉陷觀測最常用的方法是水準(zhǔn)測量，根據(jù)變形觀測的特點(diǎn)，沉陷觀測除滿足一般的水準(zhǔn)測量要求外，尚需注意：各期觀測使用固定的觀測者、固定的儀器和水準(zhǔn)尺；使用固定置鏡點(diǎn)、立尺點(diǎn)，即采用固定的施測路線；盡量選擇外界條件相近的情況進(jìn)行。

沉陷觀測水準(zhǔn)測量的等級(jí)：對(duì)于中、小型建筑物，一般采用三等水準(zhǔn)測量；對(duì)于大型或高層框架結(jié)構(gòu)的建筑物、大型工業(yè)廠房、連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備基礎(chǔ)、水庫大壩、橋梁和隧道等，一般采用二等水準(zhǔn)測量。對(duì)于兩級(jí)布設(shè)方案，基準(zhǔn)點(diǎn)觀測（由基準(zhǔn)點(diǎn)觀測工作基點(diǎn)）應(yīng)高于觀測點(diǎn)觀測（由工作基點(diǎn)觀測沉陷觀測點(diǎn)）一個(gè)等級(jí)。

（1）沉陷測定的內(nèi)容

建筑沉陷觀測應(yīng)測定建筑與地基的沉陷量、沉陷差及沉陷速度，并計(jì)算基礎(chǔ)傾斜、局部傾斜、相對(duì)彎曲及構(gòu)件傾斜。

（2）沉陷觀測點(diǎn)的布置

①建筑的四角、核心筒四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10～15 m處或每隔2～3根柱基上。

②高低層建筑，新舊建筑，縱、橫墻等交接處的兩側(cè)。

③建筑裂縫、后澆帶和沉陷縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。

④對(duì)于寬度大于等于15 m或小于15 m而地質(zhì)復(fù)雜及膨脹土地區(qū)的建筑，應(yīng)在承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點(diǎn)，并在室內(nèi)地面中心及四周設(shè)地面點(diǎn)。

⑤鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗浜（溝）處。

⑥框架結(jié)構(gòu)建筑的每個(gè)或部分柱基上或沿縱、橫軸線上。

⑦筏形基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分的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)形式或埋深改變處，以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。

⑨對(duì)于電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳建筑，應(yīng)設(shè)在沿周邊與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上，點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。

可根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和建筑材料，采用墻（柱）標(biāo)志、基礎(chǔ)標(biāo)志和隱蔽式標(biāo)志等形式。各類標(biāo)志的立尺部位應(yīng)加工成半球形或有明顯的突出點(diǎn)，并涂上防腐劑。標(biāo)志的埋設(shè)位置應(yīng)避開雨水管、窗臺(tái)線、散熱器、暖水管、電氣開關(guān)等有礙設(shè)標(biāo)與觀測的障礙物，并應(yīng)根據(jù)立尺需要離開墻（柱）面和地面一定距離。隱蔽式沉陷觀測點(diǎn)標(biāo)志的形式可按規(guī)定采用。當(dāng)應(yīng)用靜力水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行沉陷觀測時(shí)，觀測標(biāo)志的形式及其埋設(shè)，應(yīng)根據(jù)采用的靜力水準(zhǔn)儀的型號(hào)、結(jié)構(gòu)、讀數(shù)方式及現(xiàn)場條件確定。標(biāo)志的規(guī)格尺寸設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足儀器安置的要求。

①對(duì)特級(jí)、一級(jí)沉陷觀測，應(yīng)按《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ 8—2007）第4．4節(jié)的規(guī)定執(zhí)行。

②對(duì)二級(jí)、三級(jí)沉陷觀測，除建筑的轉(zhuǎn)角點(diǎn)、交接點(diǎn)、分界點(diǎn)等主要變形特征點(diǎn)外，允許使用間視法進(jìn)行觀測，但視線長度不得大于相應(yīng)等級(jí)規(guī)定的長度。

③觀測時(shí)，儀器應(yīng)避免安置在有空氣壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、起重機(jī)等振動(dòng)影響的范圍內(nèi)。

④每次觀測應(yīng)記載施工進(jìn)度、荷載量變動(dòng)、建筑傾斜裂縫等各種影響沉陷變化和異常的情況。 2100433B