论油罐构筑物沉降观测意义Word文档下载推荐.docx
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地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。
二.沉降观测线路布设
2.1沉降观测水准点的测设
2.1.1水准点
水准测量的目的是依据已知高程点来引测其他待定点的高程，这些用水准测量方法建立的高程控制点称为水准点[1][2]。
根据水准点的等级要求和不同用途，水准点可分为永久性和临时性两种。
永久性的工程控制点一般用钢筋混凝土制成，或直接刻制在不受破坏的基岩上。
有些水准点也可以设置在稳定的墙脚上。
临时性水准点可在固定建筑物（如房屋基石、闸墩、桥墩、石碑）或暴露的岩石上凿一记号作为标志，也可定一大木桩，桩顶应钉入有圆球表面的铁钉以标示点位。
2.1.2水准点布设与埋设要求
（1）水准点与观测点的距离不应超过100m，以保证精度。
（2）水准点应布设在受震区以外的安全地点。
（3）离开公路、地下管道和滑坡至少5m。
避免埋设在低洼易积水处及松软土地带。
（4）水准点埋设深度至少要在冰冻线下0.5m。
可以用工程施工时使用的水准点作为沉降观测的水准点。
如果施工场地水准点离建筑物较远或条件不好，可在建筑物附近另行埋设水准点。
（5）水准点的埋设。
当观测急剧沉降的建筑物和构筑物时，可在已有建筑或房屋上设置标准的水准点，但这些房屋或结构物的沉降必须证明已经终止。
在山区建设中，可在岩石上凿洞，用水泥砂浆直接将金属标志嵌固于岩层中。
当场地为砂土或软土时，应建造深水准点或专业水准点。
2.1.3水准点布设与埋设
水准点的设置，根据浙江省工程勘察院标示置埋的6个一级GPS点,引测出8个水准点（基准点），引测出的水准点选在便于长期保存和使用的地点，用混凝土浇筑不锈钢钢钉制成，统一用JKBM英文字母编号，编号为JKBM1～JKBM8。
2.2沉降观测线路布置
2.2.1沉降观测点布设
为了能够反映出建筑物和构筑物的准确沉降情况，沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。
一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要求对称，且相邻点之间间距以15ｍ-30ｍ为宜，均匀地分布在建筑物的周围。
通常情况下，建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。
此外，埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求，特别要考虑到装修装饰阶段，是否会因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点，不能连续观测而失去观测意义。
罐体构筑物沉降观测点应沿圆周方向均匀布设。
罐体构筑物沉降观测点数量规定见表１。
表１ 罐体构筑物沉降观测点设置数量
罐公称容积Ｖ
（万ｍ³
）
沉降观测点数量（个）
≤０.２
４
３＜Ｖ≤５
２４
０.２＜Ｖ≤０.５
８
５＜Ｖ≤１０
０.５＜Ｖ≤１
１２
１０＜Ｖ≤１５
１＜Ｖ≤３
１６
＞１５
３２
2.2.2沉降观测线路布置
水准线路。
水准测量任务，是从已知高程的水准点开始测量其他水准点或地面点的高程。
为了便于观测和计算各点的高程，检查和发现测量中可能产生的错误，必须将各点组成一条适当的施测线路，使之有可靠的校核条件，该施测线路即为水准线路[3]。
水准路线的几种形式：
（1）附和水准路线：
是水准测量从一个高级水准点开始，结束于另一高级水准点的水准路线。
这种形式的水准路线，可使测量成果得到可靠的检核。
（2）水准支路线：
是由一已知高程的水准点开始，最后没有闭合到起始点，也没有结束于另一高级水准点的水准路线。
这种形式的水准路线由于不能对测量成果自行检核，所以必须进行往测和返测，或者用两组仪器进行并测，让测量最后闭合到起始点上。
（3）闭合水准路线：
是水准测量从已知高程的水准点开始，最后又闭合到起始点上的水准路线。
这种形式的水准路线也可以使测量结果得到检核。
几种水准路线，校核时有所不同，在闭合水准路线中，起始点和终止点都是同一个点，将各段高差求和，与理论值0进行比较，最后校核，较为准确，具有一定的精度和可靠性。
而且库区油罐与水准点呈一一对应分布，所以采用闭合水准路线。
三.沉降观测方法
3.1沉降观测周期
3.1.1建筑施工阶段的观测周期
建筑施工阶段的观测应符合下列规定：
1．普通建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测，大型、高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。
2．观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定。
民用高层建筑可每加高1～5层观测一次，工业建筑可按回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等不同施工阶段分别进行观测。
若建筑施工均匀增高，应至少在增加荷载的25％、50％、75％和100％时各测一次。
3．施工过程中若暂停工，在停工时及重新开工时应各观测一次。
停工期间可每隔2～3个月观测一次。
3.1.2建筑使用阶段的观测周期
建筑使用阶段的观测，应视地基土类型和沉降速率大小而定。
除有特殊要求外，可在第一年观测3～4次，第二年观测2～3次，第三年后每年观测1次，直至稳定为止。
此外，在观测过程中，若有基础附近地面荷载突然增减、基础口周大量积水、长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。
当建筑突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时，应立即进行逐日或2d～3d一次的连续观测。
建筑沉降是否进入稳定阶段，应由沉降量与时间关系曲线判定。
当最后100d的沉降速率小于0．01mm／d～0．04mm／d时可认为已进入稳定阶段。
具体取值宜根据各地区地基土的压缩性能确定。
3.2沉降观测中水准测量
一般高程控制测量分为三角高程测量和水准测量。
三角高程测量，通过观测两点间的水平距离和天顶距求定两点间高差的方法。
它观测方法简单，受地形条件限制小，是测定大地控制点高程的基本方法。
以前，三角高程测量是测定高差的主要方法。
自水准测量方法出现以后，它已经退居次要地位。
但因其作业简单，在山区和丘陵地区仍得到广泛应用。
水准测量是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。
在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差。
通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测定各点的高程。
由于不同高程的水准面不平行，沿不同路线测得的两点间高差将有差异，所以在整理国家水准测量成果时，须按所采用的正常高系统加以必要的改正，以求得正确的高程。
3.2.1水准测量等级与仪器
1．测量仪器。
水准仪按其精度可分为DS05、DS1、DS3和DS10等四个等级。
建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪，此次测量使用仪器为DSZ2，较DS3精度高。
各等级水准测量使用的仪器型号和标尺类型应符合表2的规定。
表２ 水准测量仪器型号和标尺类型
级别
使用仪器型号
标尺类型
ＤＳ０５、ＤＳＺ０５型
ＤＳ１、ＤＳＺ１型
ＤＳ３、ＤＳＺ３型
因瓦尺
条码尺
区格式木质标尺
特级
√
×
一级
二级
三级
注：
表中“√”表示允许使用；
“×
”表示不允许使用。
２.水准仪使用
水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。
（1）安置水准仪
打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。
（2）粗略整平
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。
在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。
（3）瞄准水准尺
首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。
然后从望远镜中观察；
转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。
产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。
由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。
消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。
此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。
（4）精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。
这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。
现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。
先估读毫米数，然后报出全部读数。
精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；
即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。
只有这样，才能取得准确的读数。
3.2.2水准测量沉降测量方法
一般性建筑物和构筑物可采用三等水准测量的方法进行观测。
对于高层建筑和超高层建筑，应采用精密水准的方法进行观测。
一、二、三等水准测量的观测方式应符合表３。
表３ 一、二、三等水准测量观测方式
等级
首次沉降测量
其他各次沉降观降测量
一等
往返测
—
或单程
双侧站
二等
单程观测
单程
三等
3.2.3误差校正
1、仪器误差
（1）仪器校正后的残余误差
在水准实验前虽然仪器经过了严格的检验校正，但仍然存在残余的角残差。
理论上水准管轴应与视准轴平行，若两者不平等，虽经校正但仍然残存误差。
即两轴线不平行形成角，这种误差的影响与仪器至水准尺的距离成正比，属于系统误差。
可以在测量中采取一定的方法加以减弱或消除。
若观测时使前、后视距相等，可消除或减弱此项误差的影响。
（2）水准尺误差
由于水准尺刻划不准确、尺长发生变化、尺身弯曲等原因，会对水准测量造成影响，因此水准尺在使用之前必须进行检验。
此外，由于水准尺长期使用导致尺底端零点磨损，或者是水准尺的底端粘上泥土改变了水准尺的零点位置，则可以在水准测段中把两支水准尺交替作为前后视读数，或者测量偶数站来消除。
2、观测误差
（1）水准管气泡居中误差
设水准管分划值为τ″，居中误差一般为±
0.15τ″，采用符合式水准器时，气泡居中精度可提高一倍。
（2）读数误差
在水准尺上估读毫米数的误差，与人眼的分辨能力、望远镜的放大倍率以及视线长度有关。
（3）视差影响
当视差存在时，十字丝平面与水准尺影像不重合，若眼睛观察的位置不同，便读出不同的读数，因而也会产生读数误差。
（4）水准尺倾斜影响
水准尺倾斜将使尺上读数增大。
3、外界条件的影响
（1）仪器下沉
由于仪器下沉，使视线降低，从而引起高差误差。
采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。
（2）尺垫下沉
如果在转点发生尺垫下沉，将使下一站后视读数增大。
采用往返观测，取平均值的方法可以减弱其影响。
（3）地球曲率及大气折光影响
由于大气折光，视线并非是水平，而是一条曲线，曲线的曲率半径为地球半径的7倍。
如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等，则在前视读数和后视读数中含有相同的。
这样在高差中就没有这误差的影响了。
因此，放测站时要争取“前后视相等”。
接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀。
光线在密度不匀的介质中沿曲线传布。
这称为“大气折光”。
总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，弯曲的光线凹面向上；
晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下。
接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大，由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中。
所以很难描述折光的规律。
对策是避免用接近地面的视线工作，尽量抬高视线，用前后视等距的方法进行水准测量
除了规律性的大气折光以外，还有不规律的部分：
白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充。
因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流。
湍流会使视线抖动，从而增加读数误差。
对策是夏天中午一般不做水准测量。
在沙地，水泥地等湍流强的地区，一般只在上午10点之前作水准测量。
高精度的水准测量也只在上午10点之前进行。
（4）温度对仪器的影响
温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件（物镜，十字丝和调焦镜）相对位置的变化，或者引起视准轴相对与水准管轴位置的变化。
由于光学测量仪器是精密仪器，不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差，从而使测量结果的误差增大。
不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大。
例如从前方或后方日光照射水准管，就能使气泡“趋向太阳”——水准管轴的零位置改变了。
温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度升高，气泡向着温度高的方向移动，影响仪器水平，产生气泡居中误差，观测时应注意撑伞遮阳。
四.沉降允许值标准
1.沉降观测结束后，基础不均匀沉降值不允许超过允许值，任意直径方向的沉降差不得超过表4的规定[4][5]。
表4 罐基础沉降差允许值
任意直径方向最终沉降差（mm）
管内径D
浮顶罐与内浮顶罐
固定顶罐
≤22000
0.007D
0.015D
22000<
D≤30000
0.006D
0.01D
30000<
D≤40000
0.005D
0.009D
40000<
D≤60000
0.004D
0.008D
60000<
D≤80000
0.003D
2.编号为T101—T105的5座10万ｍ³
外浮顶储罐任意直径方向最终沉降差允许值为：
200mm。
编号为T106和T107的2座5万m³
180mm。
五.沉降观测成果数据分析
编号为T101—T105的5座10万ｍ³
外浮顶储罐任意直径方向最大沉降差分别为4mm、8mm、4mm、5mm、7mm。
以上差值均远小于允许值200mm，罐体沉降正常。
外浮顶储罐任意直径方向最终沉降差分别为7mm、5mm。
以上差值均远小于允许值180mm,罐体沉降正常。
结论
经过对小田湾油品仓储项目一期工程，完工投入使用后，进油前空罐与进油后罐的沉降观测，观测成果表明，各油罐整体沉降基本均匀，基础不均匀沉降值未超过允许值，任意直径方向的沉降差未超过规定差值，罐体沉降正常。
不论是罐体构筑物还是一般建筑，沉降现在都威胁着我们社会主义的发展建设，加强地质灾害的防治管理，坚持沉降监测与研究，可以最大限度的控制沉降事故的发生，关系到人民生活质量的提高和经济建设的可持续发展，功在当代，利在千秋。
参考文献
[1]JTJ8－2007.建筑变形测量规范[S].北京:
中国建筑工业出版社，2008
[2]李青岳，陈永奇.工程测量学[M].北京:
测绘出版社,1995
[3]李青岳.工程测量学[M].北京:
测绘出版社，1984
[4]张正禄.工程的变形监测分析与预报[M].北京:
测绘出版社，2007
[5]陈龙飞，金其坤.工程测量[M].上海:
同济大学出版社，1990
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