火电厂沉降监测技术的应用分析

纪荣喜

摘 要： 建（构）筑物受自身荷载、机械震动、地下水位变化等因素的影响，在建设和使用大型电厂、建筑物的过程中，地基会发生沉降变形情况。当不均匀沉降比较大时，极易导致建（构）筑物倾斜、被毁坏，甚至引发相关的工程事故，所以，在电厂施工建设和运营阶段，要开展相关的沉降监测工作，这具有非常重要的经济价值和实践意义。

关键词： 沉降监测；水准线路测量；点位布设

1工程概况

某电厂位于广东省汕头市潮阳区海门镇，距潮阳区约8 km，距汕头市约23 km，厂址总规划容量为6×1000MW超超临界燃煤机组。厂址位于海边，用地一半是陆域一半是填海成地，其中陆域居中台地标高5～20m，临海沙滩长约1km，宽约50m，5m水深线（当地理论海平面基准线以下）平行海边约250m，10m水深线最近处约860m。为了确保电厂建筑物的安全性和稳定性，防止发生不均匀沉降，要科学指导结构施工，避免因沉降原因造成建筑物主体结构被破坏或出现影响结构使用功能的裂缝而造成的经济损失，特对火力电厂场区基础、主控与通信楼、220 kV以上配电楼、高于100m的烟囱等开展主体沉降监测工作。

2建（构）筑物变形监测

2.1监测标准

（1）建筑物变形观测总的要求按国家标准《工程测量规范》（GB50026—2007）、建筑行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ8—2007）、电力行业标准《火力发电厂工程测量技术规程》（DI/T5001—2014）等标准的要求执行。

（2）根据《建筑地基基础设计规范））（GB50007—2011）10.3.8条规定，地基基础设计等级为甲级的建筑物、软弱地基上、处理地基上地基基础设计等级为乙级的建筑物、加层和扩建建筑物、受场地地下水等因素变化影响的建筑物等，在施工及使用期需进行变形观测。

2.2建立施工控制网目的

作为整个建设场地所有建（构）筑物定位放样的依据。参与建设的施工单位都使用这个统一的平高控制网。以保证整个工程各个建（构）筑物及设备衔接精确无误，避免出现高精度要求的管道、线路等施工项目由于施工放样精度不够导致连接超限、基础返工等情况。

2.3建（构）筑物变形监测目的

变形监测的目的及内容为：

（1）有效监视新建建筑在施工及运营使用期间的安全，以利于及时采取预防措施。

（2）有效监测已建建筑以及建筑场地的稳定性，为建筑维修、保护、特殊性、土地区选址以及场地整治提供依据。

（3）为验证有关建筑地基基础、工程结构设计的理论及设计参数提供可靠的基础数据。

3 大型电厂沉降监测网布设与开展实施

电厂沉降监测工程采用Leica DNA03 高精度水准仪配合铟瓦标尺进行，其沉降观测网由3 个以上基准点、12 个工作基点组成，并根据场地类型、构筑物结构布设相应数量的监测点，具体布设情况如下。

3.1 基准点

结合测区的实际情况，为了便于沉降作业和基准点间的相互校核，于电厂周边区域共布置3 个水准基点，编号为M01、M02、M03，均位于基岩上，并按一等水准点要求埋石。同时，采用测温钢管式深埋水准点，按1956 国家高程基准起算，且均与国家高程控制点联测。

3.2 工作基点

布设工作基点主要是为了便于监测厂区的主要建筑物，且应选在比较稳定且方便使用的位置。在电厂一期建设时，布设8 个工作基点，二期建设时，布设4 个工作基点，均采用二等混凝土普通水准标石埋设，按一等水准测量要求与基准点联测。

3.3 监测点

综合考虑建筑物形状、结构、地质、材料和桩形等因素，将监测点布設于最能敏感反映建筑物沉降变化的位置，比如汽轮机、锅炉基础各框架柱和平台上表面，变电容量120 MVA 及以上变压器的基础四周等。采集沉降监测数据时，基准点和工作基点网采用徕卡DNA03 和铟瓦尺测量，按一等水准测量的要求进行高程联测；基准点和工作基点采用单路线往返测法，观测顺序为往测时，奇数站为后-前-前-后，偶数站为前-后-后-前，返测时奇数站为前-后-后-前，偶数站为后-前-前-后；工作基点与监测点间按二等水准要求进行闭合或水准附合环路观测，起止点均为工作基点，以便水准观测环线精度检核。

外业采用DNA03 电子水准仪自身的存储卡记录所采集的数据，数据传输采用徕卡公司的LeicaGeoOffice，内业数据处理采用徕卡的水准网平差软件进行水准网的严密平差计算。分析监测数据资料可知，建筑物稳定性指标控制在0.01～0.04 mm/d 之内，可判定为趋于稳定，同时局部倾斜不超过2‰～3‰L，即相邻观测点最大差异沉降量不超出0.002L～0.003L（L 为相邻观测点距离）[3]。为了确保监测数据的时效性，要及时整理、分析监测结果，掌握建筑物各部分的沉降动态、沉降规律，以准确掌握监测对象稳定性状态，科学预测未来时段的变形量。

4建（构）筑物的变形（沉降）观测

4.1沉降观测项目及周期

沉降观测的主要对象为：厂区主要建构筑物等，施工单位必须在施工时按设计文件要求进行埋设。沉降观测周期应根据施工进度进行确定。沉降观测次数

参照《电力建设施工质量验收及评定规程》（DL/T5210.1—2005）所列观测时段及次数标准。一般规定.沉降观测次数通常为不少于6次[4]。如果发现出现不均匀下沉异常沉降情况，可适当增加该项目沉降观测次数，施工期沉降观测时段从项目具备观测条件起至该项目机组试运行168后完成最后一次观测止。

4.2沉降观测测量方法

按照《电力工程施工测量技术规范》 （DL/T5445—2010）的要求。当采用水准测量方法进行垂直位移监测时。应符合下列规定：变形观测点的高程中误差为±0.5 mm，每站高差中误差为±0.15 mm，往返较差或环线闭合差≤±0.3 mm（n为测站数1，检验已测高差较差≤±0.4 mm（n为测站数1）。

对外业另作下述要求：

视线长度≤30 m；前后视距差≤0.5 nl；前后视距累积差≤1.5 m；基辅分划读数较差≤0.3 mm；基辅分划所测高差较差≤0.4 mm；定期进行仪器检验。确保仪器的性能。

4.3资料提交

（1）沉降观测基准网在观测完成后，应及时出版提交：沉降观测基准网测量技术报告；点位布置图；点位成果表。

（2）在每次沉降观测完成后，应及时处理观测数据。当数据处理结果出现下列情况之一时。必须即刻通知建设单位和施工单位采取相应措施；变形量达到预警值或接近允许值；变形量出现异常变化；建（构）筑物的裂缝或地表的裂缝快速扩大。

（3）工程完成应向业主提交沉降观测项目资料包括：沉降观测点点位布置图；沉降观测成果表；沉降观测过程曲线；沉降观测技术报告。

5结束语

按照技术要求、施工工艺及专业规范来完成电厂的测量控制网布设及沉降观测任务。保证工程质量、强调测量数据的精度及准度。达到测绘产品质量评定验收标准。以满足电厂建设期及生产期对测量数据的各项要求。确保整个电厂项目安全可靠地生产运行。

参考文献

[1] DL/T5001—2014.火力发电厂工程测量技术规程[S].

[2] 王敦峰.浅谈建筑物施工中沉降观测实施要点的具体分析[J].山东工业技术，2015（03）.

[3] DL/T5445—2010.电力工程施工测量技术规范[S].

[4] GB50007—2011.建筑地基基础设计规范[S].