齐 秀 峰
(内蒙古建筑职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010010)
挡土墙变形观测方案设计
齐 秀 峰
(内蒙古建筑职业技术学院，内蒙古 呼和浩特 010010)
介绍了某校挡土墙变形观测的内容与目的，根据相关变形观测规范，从点位布设、仪器设备、观测方法等方面，阐述了挡土墙变形观测的方案，并提出了保证观测质量的措施，从而确保观测结果的准确性。
挡土墙，变形观测，点位布设，观测点
变形是自然界普遍存在的现象，它是指变形体在各种因素(如荷载等)的作用下，随着时间的推移，其形状、大小及位置等空间状态的变化情况。建(构)筑物在施工阶段和运营使用期间，由于受多种因素的影响，会产生变形，如果变形量超出了规定的限度，就会影响其正常使用，严重时可能会引起沉降、倾斜、裂缝，甚至坍塌等灾难性后果，从而威胁着人们的生命财产安全。因此，对某些工程建(构)筑物进行变形观测是很有必要的。所谓变形观测就是人们利用测量仪器和工具，通过一定的手段和方法对建(构)筑物的各种变形现象进行观测，以确定在外荷载等各种因素的作用下，其形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。挡土墙受地质条件及各种外应力等因素的长期作用，常有沉降、崩塌、滑坡、坍塌、风化、剥蚀等现象。内建院二期校园北侧挡土墙为毛石砌筑的重力式挡土墙，其总长度约为300多米，西段墙体较高约为5 m多，其南侧紧挨排球场和网球场，东段墙体高约为3 m多，其南侧为一条校园内道路和公寓区；该挡土墙已建成投入使用十余年，使用情况良好，但墙体北侧为一条路，经常有货车、拉土车等大型机动车通行，对该墙体影响较大。靠近挡土墙的路面局部已有下沉现象，对墙体的稳定性十分不利，为判断其安全稳定性，受校方委托拟对该挡土墙进行变形观测。按照相关规范、标准、规程的相关条文要求，特制订该挡土墙的变形监测技术方案。
1 观测内容
按照相关规范、规程和标准的条文要求，对内建院二期校园北侧挡土墙变形观测和分析。因为该挡土墙已建成投入使用十多年，认为竖向变形基本处于稳定状态，暂且不进行墙体的沉降观测，这里以水平位移观测为主，并定期进行宏观观察，看墙体是否有裂缝、剥蚀等现象的产生。
2 观测目的
1)通过对该挡土墙变形观测，对观测数据进行统计分析，掌握挡土墙的实际变形情况，为判断其安全稳定性提供必要的信息。2)在对该挡土墙进行变形观测的过程中，如发现异常现象，及时向学校有关部门报告，以便采取有效措施，避免发生安全事故。3)为该挡土墙的维护和管理提出相关意见和建议。
3 观测依据
1)中华人民共和国国家标准GB 50026—2007工程测量规范；2)中华人民共和国国家标准GB 50007—2011建筑地基基础设计规范；3)中华人民共和国行业标准JGJ 8—2007，J 719—2007建筑变形测量规范；4)中华人民共和国行业标准YS 5229—96岩土工程监测规范；5)现场实际情况。
4 点位布设
根据规范的条文要求和现场实际情况等综合考虑，来合理的布设平面基准点和变形观测点位。
1)平面基准点位布设：在处于稳定和干扰较小的地面上共布设6个基准点(K1～K6)，其点位布置如图1所示，均采用现浇混凝土桩并埋设φ20钢筋，钢筋顶端打磨成半圆球形并刻有十字线，其具体做法、埋置深度等均符合相应的规定要求。
2)观测点位布设：根据墙体长度、点位间距布设要求等情况，对该挡土墙共布设42个变形观测点，自东向西依次排列并编号，如图1所示。考虑到墙体不便于设置棱镜，为利于观测，选择以6 cm×6 cm的棱镜反光片作为观测标志，采取一定的方法安置于墙体上，并保证安装牢固及其稳定性。
在变形观测期间应注意平面基准点、变形观测点的保护，以防破坏，影响观测的正常进行。
5 仪器及人员的配备
使用测角精度为2″，测距中误差为2 mm+2 ppm·D的NIKON NIVO2M+全站仪，并进行作业前期、中期检定与校核。并且配备电脑和相应的数据处理与分析软件。
本边坡监测设置监测小组1个，配备人员为6人，其中项目负责1人，技术负责1人，观测及内业人员4人。
6 观测要求及方法
1)平面控制网的观测：6个基准点(K1～K6)组成变形观测的平面控制基准网，其观测利用NIKON NIVO2M+全站仪采用导线测量的方法进行，按照JGJ 8—2007建筑变形测量规范中二级导线的技术要求执行。对导线测量外业观测的数据运用相应的平差方法进行平差计算，最终得出各平面基准点的平面坐标，作为变形观测的起算数据。
2)变形观测点的观测：观测变形点水平位移采用全站仪直接坐标测量法，测得每个观测点的坐标，观测周期为每半个月观测一次，初步要求观测半年，每次观测都做好相应的数据记录，并将首次观测数据作为计算变形量的基准值，将后期每次的观测数据与该基准值进行比较，从而得到各个变形观测点的水平位移变化情况，当观测完最后一次，就可以得到各点的最终变化量；并且，将各点的本次观测数据与上次观测数据进行比较，就可以得到该点的本次变化量。通过每点的本次变化量和最终变化量进行数据分析，从而来得到该墙体的稳定性信息。
另外，测量基准点至变形观测点的距离，作为复核。
在观测过程中，采用基准点设站与观测变形点一一对应的方
式，比如：全站仪在平面控制点K1上设站，每次都观测1号～8号变形点，在平面控制点K2上设站，每次就观测9号～16号变形点，在平面控制点K3上设站，每次就观测17号～24号变形点，以此方式依次进行观测，每次做到基准点与观测点的彼此对应，可以避免视线角度过大带来的误差，同时也避免了仪器转站带来的误差。
7 观测质量保证措施
由于挡土墙变形观测的复杂性及许多不可预见因素，需要采取一定的有效措施以便保证观测结果的可靠性：1)在观测过程中，严格做到“三固定、一相同”，即观测人员固定、仪器固定、观测路线固定，在基本相同的条件下进行数据采集；2)使用的全站仪必须检定合格，并要进行前期和中期检定；3)定期对平面基准控制网进行复测检核，确保控制网的可靠性，避免起算数据对观测成果的影响；4)严格按照规范条文要求的规程进行操作，精度评定须符合选择相应变形观测等级中误差的要求，内业处理要及时，如有超限的应重测；5)测量时，仪器及棱镜应严格整平与对中，以减少整平误差和对中误差带来的影响，并且使用与仪器配套的棱镜以减少棱镜常数引起的误差；6)每次观测应照准目标点的同一位置，避免照准误差及其他测量误差，并防止粗差。
8 平差计算和变形分析
对每次外业测量的数据运用相应的平差方法进行平差计算，得出各变形观测点的平面坐标，根据每次观测所得变形观测点的平面坐标，首先比较相邻次数的变形量及与首次观测的变形量，然后绘制变形曲线图，最后做出水平位移变化趋势的结论。
9 提交资料
根据学院委托方以及测量规范规程等要求，该挡土墙变形观测最终需提供以下资料：1)监测方案；2)观测点及基准点平面布置图；3)观测数据成果表；4)平面位移曲线图；5)观测成果分析报告。
10 结语
全站仪直接坐标测量法是水平位移变形观测的主要方法，具有易于实施，方便施测等特点。在该挡土墙的水平位移变形观测过程中，设置固定的平面基准点，再选用以6 cm×6 cm的棱镜反光片作为变形观测点的观测标志，并采用平面基准点设站与观测变形点一一对应的方式，可以避免和减少因视线角度过大而带来的照准误差，这样的观测方式因为不用仪器进行转站，所以也避免了仪器转站和设置前视棱镜带来的误差，能有效地提高位移变形观测的精度，使观测的数据成果能够更加真实可靠地反映墙体的变化特征。但是，限于条件有限和笔者经验不足，不妥之处尽请同仁们批评指正。
[1] 李青岳，陈永奇.变形监测技术及应用[M].北京：测绘出版社，2008.
[2] 刘兴远，雷 用，康景文.边坡工程：设计·监测·鉴定与加固[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
Design of retaining wall deformation detection scheme
Qi Xiufeng
(InnerMongoliaTechnicalCollegeofConstruction,Hohhot010010,China)
The article introduces the college retaining wall deformation detecting contents and targets. According to relevant deformation detection norms, starting from aspects of point arrangement, instrument equipment and detection methods, it describes retaining wall deformation detection scheme, and puts forward measures of guaranteeing detection quality, so as to guarantee the accuracy of detection result.
retaining wall, deformation detection, point arrangement, detection point
1009-6825(2016)26-0117-02
2016-07-05
齐秀峰(1979- )，男，硕士，讲师
TU476.4
A
