大型电厂变形测量简述

大型电厂变形测量简述作者：郑辉（浙江省火电建设公司）口摘要本文对高层建筑物的变形测量，沉降和位移观测的精度要求、周期安排、变形点的布置，进行了简单扼要的叙述。最后对变形测量的数据一元回归分析进行了介绍。口绪论华能玉环电厂是全国重点工程，单机容量大、技术等级高、施工难度大。华能玉环电厂分一期和二期，共四台单机容量100万KW发电容量的机组，是全国在首个超超临界的发电机组。象此类的变形测量意义重大，一是可以随时为工程质量在变形上提供数据，以检查施工质量和设计的正确性，作为工程质量评定的一部分；二来可以为有关地基基础与结构设计反馈信息。杜绝重大事故发生。我单位受华玉环电厂业主的委托，对整个厂房进行变形监测，具体内容包括边坡、码头、主厂房、和烟囱等。通过一年多的观测，我就烟囱的变形测量做个介绍。口变形测量的方案华能玉环电厂的烟囱有二个，高220米，底部外径31米。属一级施工等级。象此类超高建筑物的特点是：建筑物高大、重心高、层数多、基础深，因此变形工作的作用也特别显著。变形方案我们从以下几各方面考虑：监测项目：一般烟囱需要进行建筑物自身的沉降观测，倾斜观测、挠度观测，还应进行顶部位移观测，以及风振观测。看情况选择和条件选择观测项目。周期的选择：变形观测的首期观测时间，必须要及时进行，否则得不到初始数据。其他各阶段的复测，可以定为一个月观测一次或大概施工高度15-20米观测一次。这样基本从施工开始到结束每个月观测一次，到施工结束，建筑物基本完成60%的沉降量，以后第一年可以安排四次，再以后可以安排每年一次。中间不能漏测，这样才能得到准确的变形量及其变化情况。精度的选择：变形测量的精度要求很高。国际测绘工作者联合会（FIG）第十三会议（1971年）工程测量组的讨论中，提出如果变形测量的目的是为使变形值的数值面确保建筑物的安全，测其观测的中误差应小于变形值的1/10—1/20，如果观测的目的是为了研究变形过程，测其中误差应比这个数值小得多。1981年,FIG第16简会议认为：为实用的目的，观测的中误差应不超过允许变形值的1/10—1/20,或1—2mm,为科研的目的，观测的中误差就分别小于允许变形值的1/20—1/100,或0.02mm。我国建筑设计部门，在参考国际上的提法后，提出了研究高层建筑物倾斜时，把允许倾斜值的1/20作为观测精度的指标。下表为《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-9）发布的变形测量的等级及精度要求的行业标准。建筑物变形的等级及精度要求变形测量等级沉降观测位移观测适应范围观测点测站高差中误差（mm）观测点测站高差中误差（mm）特级<±0.05<±0.3特高精度要求的特种精密工程和重要科研项目变形观测一级<±0.15<±1.0高精度要求的大型建筑物和科研项目变形观测二级<±0.50<±3.0中等精度要求建筑物和科研项目变形观测；重要建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测三级<±1.50<±10.0低精度建筑物，一般建筑物主体倾斜观测，场地滑坡观测变形测量点分：控制点和观测点（变形点）。控制点包括基准点，工作基点以及联系点，校核点，定向点。以下是烟囱示意图。观测方案设计总体思路是在烟囱的周围狭窄的空场内部精密型控制网，用以精确测定烟囱底层中心点的座标；再在外围以一级导线精密布设外围控制网，采用小角法测定其他各层中心相对于的位移矢量，即可计算出中心点座标，利用位移矢量分析主体扭转，计算烟囱的垂直度，利用中心点座标拟合烟囱直径和几何中心。根据以上方案，运用现代控制网设计理论对整个方案进行分析，结果表明，精密微型控制网对对径俩网点的相对精度小于±1.2mm,小角观测中误差小于±2"，外围一级导线点之间的相对精度小于1/10万，则用上述方案进行观测，可以达到预期的精度指标。基础沉陷是利用烟囱建造时埋设在对方向的4个沉陷观测点，按一级要求，采用莱卡NA2+GPM3测微器进行观测，因为测站少，视线短，能达到0.15mm的精度要求。采用高精度全站仪莱卡TC1800进行位移观测，测角中误差1"，测距误差±1mm。采用科傻软件进行平差，平差后点位中误差小于mm。5提高精度所采取的措施在测站位置选择恰当的情况下，监测点的精度取决于测距和测角的精度。测距精度表示为:Ad=±（A+B*D）式中A与所测距离长短基本无关的部分，以mm表示；B为比例误差系数，以mm/km或10-6为单位；D为所测距离；mD表示1次测距中误差。非比例误差通过利用光电测距仪检定中心严格的室内仪器检定，监测现场强制对中，在棱镜也进行定期检查，使棱镜的比示标记，和棱镜中心严格一致，而且和下面对点器一致，来降低非比例误差A的影响。比例误差的影响（1）使用进口的高精度的温度计。（2）气压计也是进口的。（3）输入气温和气压，TC1800会自动改正测距数值。二，数据处理观测资料的整理（1）校核：校核各项原始记录，检查各次变形观测值的计算有否错误；（2）填表：对各种变形值按时间逐点填写观测数值表；（3）绘图：绘制各种变形过程线，建筑物变形分布图等。沉降观测中常遇到的问题及其处理曲线如有上下波动，其原因一般是测量误差所造成的。以下是本次观测的表格及绘制的变形线：1号烟囱沉降监测点成果表（单位：mm）观测日期观测点号1234第一期2005.0102高程值4.88154.86984.87524.8773本次沉降0000累计沉降0000观测日期观测点号1234第二期2005.0203高程值4.88084.86894.87314.8752本次沉降-0.7-0.9-2.1-2.1累计沉降-0.7-0.9-2.1-2.1观测日期观测点号1234第三期2005.0305高程值4.88064.86934.87324.8747本次沉降--0.5累计沉降-0.9-0.5-2-2.6观测日期观测点号1234第四期2005.0401高程值4.88014.86904.87304.8743本次沉降-0.5-0.3-0.2-0.4累计沉降-1.4-0.8-2.2-3观测日期观测点号1234第五期2005.0501高程值4.87684.86654.87034.8699本次沉降-3.3-2.5-2.7-4.4累计沉降-4.7-3.3-4.9-7.4观测日期观测点号1234第六期2005.0601高程值4.87924.86744.87044.8713本次沉降1.4累计沉降-2.3-2.4-4.8-6观测日期观测点号1234第七期2005.0701高程值4.87844.86724.87014.8702本次沉降-0.8-0.2-0.3-1.1累计沉降-3.1-2.6-5.1-7.1观测日期观测点号1234第八期2005.0725高程值4.87824.86824.87024.8691本次沉降-0.210.1-1.1累计沉降-3.3-1.6-5-8.2观测日期观测点号1234第九期2005.0813高程值4.87754.86674.86694.8682本次沉降-0.7-1.5-3.3-0.9累计沉降-4-3.1-8.3-9.1观测日期观测点号1234第十期2005.0909高程值4.87744.86664.8694.8681本次沉降-0.1-0.12.1-0.1累计沉降-4.1-3.2-6.2-9.2观测日期观测点号1234第^一期2005.1001高程值4.87724.86644.86894.8678本次沉降-0.2-0.2-0.1-0.3累计沉降-4.3-3.4-6.3-9.5观测日期观测点号1234第十二期2005.11.01高程值4.87624.86534.8684.8667本次沉降-1-1.1-0.9-1.1累计沉降-5.1-4.3-7.1-10.3图11号烟囱沉降过程线回归分析：回归分析在变形分析中应用是比较广泛的。《建筑变形测量规程》中规定，变形分析的“回归分析法”：应以10个以上周期的长期观测数据为依据，通过分析所测变形与内因、外因之间的相关性，建立荷载一变形关系的数学模型。当处理两个变量之间关系时，可采用一元回归分析;当处理一个变量与多个因子之间的关系时，应采用逐步回归分析，通过在回归方程中逐个引入显著因子，剔除不显著因子，获得最佳回归方程(预报方程)。一元线型方程就是：y=ax+b求得a=0.4213b=-0.0864相关系数0.7767得到方程:y=-0.4214x-0.0864说明回归方程有效，预测下个月的累计沉降达到5.14mm。图表可以用Excel处理还是比较方便的，数据计算也用Excel处理。六、小结以上只是我们工作的小结，由于水平有限，肯请批评指正。参考用书1、中华人民共和国行业标准•建筑变形测量规程(JGJ/T8—97).北京：中国建筑工业出版社2、胡伍生、潘庆林、黄腾.土木工程施工测量手册•人民交通出版社3、