火電廠沉降監測技術的應用分析

紀榮喜

摘 要： 建（構）筑物受自身荷載、機械震動、地下水位變化等因素的影響，在建設和使用大型電廠、建筑物的過程中，地基會發生沉降變形情況。當不均勻沉降比較大時，極易導致建（構）筑物傾斜、被毀壞，甚至引發相關的工程事故，所以，在電廠施工建設和運營階段，要開展相關的沉降監測工作，這具有非常重要的經濟價值和實踐意義。

關鍵詞： 沉降監測；水準線路測量；點位布設

1工程概況

某電廠位于廣東省汕頭市潮陽區海門鎮，距潮陽區約8 km，距汕頭市約23 km，廠址總規劃容量為6×1000MW超超臨界燃煤機組。廠址位于海邊，用地一半是陸域一半是填海成地，其中陸域居中臺地標高5～20m，臨海沙灘長約1km，寬約50m，5m水深線（當地理論海平面基準線以下）平行海邊約250m，10m水深線最近處約860m。為了確保電廠建筑物的安全性和穩定性，防止發生不均勻沉降，要科學指導結構施工，避免因沉降原因造成建筑物主體結構被破壞或出現影響結構使用功能的裂縫而造成的經濟損失，特對火力電廠場區基礎、主控與通信樓、220 kV以上配電樓、高于100m的煙囪等開展主體沉降監測工作。

2建（構）筑物變形監測

2.1監測標準

（1）建筑物變形觀測總的要求按國家標準《工程測量規范》（GB50026—2007）、建筑行業標準《建筑變形測量規范》（JGJ8—2007）、電力行業標準《火力發電廠工程測量技術規程》（DI/T5001—2014）等標準的要求執行。

（2）根據《建筑地基基礎設計規范））（GB50007—2011）10.3.8條規定，地基基礎設計等級為甲級的建筑物、軟弱地基上、處理地基上地基基礎設計等級為乙級的建筑物、加層和擴建建筑物、受場地地下水等因素變化影響的建筑物等，在施工及使用期需進行變形觀測。

2.2建立施工控制網目的

作為整個建設場地所有建（構）筑物定位放樣的依據。參與建設的施工單位都使用這個統一的平高控制網。以保證整個工程各個建（構）筑物及設備銜接精確無誤，避免出現高精度要求的管道、線路等施工項目由于施工放樣精度不夠導致連接超限、基礎返工等情況。

2.3建（構）筑物變形監測目的

變形監測的目的及內容為：

（1）有效監視新建建筑在施工及運營使用期間的安全，以利于及時采取預防措施。

（2）有效監測已建建筑以及建筑場地的穩定性，為建筑維修、保護、特殊性、土地區選址以及場地整治提供依據。

（3）為驗證有關建筑地基基礎、工程結構設計的理論及設計參數提供可靠的基礎數據。

3 大型電廠沉降監測網布設與開展實施

電廠沉降監測工程采用Leica DNA03 高精度水準儀配合銦瓦標尺進行，其沉降觀測網由3 個以上基準點、12 個工作基點組成，并根據場地類型、構筑物結構布設相應數量的監測點，具體布設情況如下。

3.1 基準點

結合測區的實際情況，為了便于沉降作業和基準點間的相互校核，于電廠周邊區域共布置3 個水準基點，編號為M01、M02、M03，均位于基巖上，并按一等水準點要求埋石。同時，采用測溫鋼管式深埋水準點，按1956 國家高程基準起算，且均與國家高程控制點聯測。

3.2 工作基點

布設工作基點主要是為了便于監測廠區的主要建筑物，且應選在比較穩定且方便使用的位置。在電廠一期建設時，布設8 個工作基點，二期建設時，布設4 個工作基點，均采用二等混凝土普通水準標石埋設，按一等水準測量要求與基準點聯測。

3.3 監測點

綜合考慮建筑物形狀、結構、地質、材料和樁形等因素，將監測點布設于最能敏感反映建筑物沉降變化的位置，比如汽輪機、鍋爐基礎各框架柱和平臺上表面，變電容量120 MVA 及以上變壓器的基礎四周等。采集沉降監測數據時，基準點和工作基點網采用徠卡DNA03 和銦瓦尺測量，按一等水準測量的要求進行高程聯測；基準點和工作基點采用單路線往返測法，觀測順序為往測時，奇數站為后-前-前-后，偶數站為前-后-后-前，返測時奇數站為前-后-后-前，偶數站為后-前-前-后；工作基點與監測點間按二等水準要求進行閉合或水準附合環路觀測，起止點均為工作基點，以便水準觀測環線精度檢核。

外業采用DNA03 電子水準儀自身的存儲卡記錄所采集的數據，數據傳輸采用徠卡公司的LeicaGeoOffice，內業數據處理采用徠卡的水準網平差軟件進行水準網的嚴密平差計算。分析監測數據資料可知，建筑物穩定性指標控制在0.01～0.04 mm/d 之內，可判定為趨于穩定，同時局部傾斜不超過2‰～3‰L，即相鄰觀測點最大差異沉降量不超出0.002L～0.003L（L 為相鄰觀測點距離）[3]。為了確保監測數據的時效性，要及時整理、分析監測結果，掌握建筑物各部分的沉降動態、沉降規律，以準確掌握監測對象穩定性狀態，科學預測未來時段的變形量。

4建（構）筑物的變形（沉降）觀測

4.1沉降觀測項目及周期

沉降觀測的主要對象為：廠區主要建構筑物等，施工單位必須在施工時按設計文件要求進行埋設。沉降觀測周期應根據施工進度進行確定。沉降觀測次數

參照《電力建設施工質量驗收及評定規程》（DL/T5210.1—2005）所列觀測時段及次數標準。一般規定.沉降觀測次數通常為不少于6次[4]。如果發現出現不均勻下沉異常沉降情況，可適當增加該項目沉降觀測次數，施工期沉降觀測時段從項目具備觀測條件起至該項目機組試運行168后完成最后一次觀測止。

4.2沉降觀測測量方法

按照《電力工程施工測量技術規范》 （DL/T5445—2010）的要求。當采用水準測量方法進行垂直位移監測時。應符合下列規定：變形觀測點的高程中誤差為±0.5 mm，每站高差中誤差為±0.15 mm，往返較差或環線閉合差≤±0.3 mm（n為測站數1，檢驗已測高差較差≤±0.4 mm（n為測站數1）。

對外業另作下述要求：

視線長度≤30 m；前后視距差≤0.5 nl；前后視距累積差≤1.5 m；基輔分劃讀數較差≤0.3 mm；基輔分劃所測高差較差≤0.4 mm；定期進行儀器檢驗。確保儀器的性能。

4.3資料提交

（1）沉降觀測基準網在觀測完成后，應及時出版提交：沉降觀測基準網測量技術報告；點位布置圖；點位成果表。

（2）在每次沉降觀測完成后，應及時處理觀測數據。當數據處理結果出現下列情況之一時。必須即刻通知建設單位和施工單位采取相應措施；變形量達到預警值或接近允許值；變形量出現異常變化；建（構）筑物的裂縫或地表的裂縫快速擴大。

（3）工程完成應向業主提交沉降觀測項目資料包括：沉降觀測點點位布置圖；沉降觀測成果表；沉降觀測過程曲線；沉降觀測技術報告。

5結束語

按照技術要求、施工工藝及專業規范來完成電廠的測量控制網布設及沉降觀測任務。保證工程質量、強調測量數據的精度及準度。達到測繪產品質量評定驗收標準。以滿足電廠建設期及生產期對測量數據的各項要求。確保整個電廠項目安全可靠地生產運行。

參考文獻

[1] DL/T5001—2014.火力發電廠工程測量技術規程[S].

[2] 王敦峰.淺談建筑物施工中沉降觀測實施要點的具體分析[J].山東工業技術，2015（03）.

[3] DL/T5445—2010.電力工程施工測量技術規范[S].

[4] GB50007—2011.建筑地基基礎設計規范[S].