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[摘 要]基于原型观测越来越多的应用的水利工程中，本文结合某水利工程的原型观测工程，介绍原型观测在工程中的实际应用，并就在施工遇到的特殊情况进行了简要性论述。
[关键词]原型观测、施工期观测、观测资料
中图分类号：TU453 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0231-02
1 基本情况
本工程原型观测包括堤身、水闸及泵房的垂直位移观测、水位观测。
2 观测仪器设备的采购、验收、安装和埋设
（1）观测仪器设备的采购、验收
按本工程原型观测相关技术条款采购性能稳定、质量可靠、耐用、精度符合要求的设备。仪器运至现场后，相关人员应对厂家提供的全部仪器设备进行检查和验收，验收合格后方可使用。仪器使用前应按产品说明书对全部仪器进行全面测试、校正、率定。并及时将测试报告报送审。
（2）观测仪器设备的安装和埋设
按照施工图纸和制造厂使用说明书的要求，进行仪器设备的安装和埋设。仪器埋设中应使用经过批准的编码系统，对各种仪器设备、电缆、观测剖面、控制坐标等进行统一编号，每支仪器均须建立档案卡，并应严格按批准的安装和埋设措施计划和厂家使用说明书规定的程序和方法，进行仪器设备的安装和埋设。
在仪器设备埋设过程中，应及时报告发生的问题，并提交有关质量记录。若因施工不慎造成观测仪器设备的损坏，应及时修复或更换，并做好记录。
3 施工期观测及观测资料的整编
（1）施工期观测
本工程建筑变形测量的等级为二级，其精度要求应符合《建筑变形测量规程》（JG/T8-97）的规定。
1）垂直位移观测
垂直位移观测可分为表面垂直位移观测和内部垂直位移观测。垂直位移观测点的设置应符合下列规定：①垂直位移观测点的位置和数量应按观测目的和要求确定，每个观测断面不得少于两个观测点。②表面垂直位移观测点应结合工程地质情况、建筑物结构特点和结构受力情况设置在结构缝两侧、不同结构分界处两侧、不同基础或地基交界处两侧、建筑物周边线内侧和墩式结构的角点内侧等。③内部垂直位移观测点应沿铅垂线方向设置，每一土层不得少于1点，最浅的观测点应设在基础底面下不小于0.5m处，最深的观测点应设在超过压缩层理论深度处，经论证也可设在适当深度处。
垂直位移的观测方法应符合下列规定：①表面垂直位移观测宜采用几何水准法、液体静力水准法、手持式激光测距法或延伸法等。②内部垂直位移观测宜采用电磁式沉降仪观测法、干簧管式沉降仪测试法或水管式沉降仪测试法等。③垂直位移观测周期，施工期应根据地基与荷载的情况确定。
表面垂直位移观测精度应符合下表的规定。未包括在水准线路上的观测点，应以所选定的测站高差中误差作为精度要求施测。由水准基点引测、校测起测基点的垂直位移，应按二等水准测量进行观测。观测点的垂直位移，应按三等水准测量进行观测。船闸、船坞等大型混凝土建筑物可提高一个观测等级（表1）。
内部垂直位移观测应每个观测点平行测定2次，读书差不得大于±2mm。
垂直位移观测所用的仪器应根据观测等级和观测要求选用。
垂直位移观测应提交下列成果：
①垂直位移观测点布置图；
②垂直位移观测记录表；
③断面各点沉降量图；
④沉降量、沉降速率与时间的关系曲线图；
⑤各土层沉降量与荷载、深度的关系曲线图；
⑥垂直位移观测成果报告。
2）水位观测
水深测量应与水位观测配合进行，故需在施工区及其附近设置水尺（或自动水位计）。水尺设置应注意以下几点：
①水尺应设置在河岸稳定、明显易见、且无回流的地段。施工水域水面比降小于1/10000的河段，每1.0km设置一组水尺。水面比降大于1/10000的河段，每0.5km设置一组水尺。
②每组水尺必须由两支或两支以上的水尺组成，相邻水尺应有0.1m或0.2m的重合。风浪较大的地方，水尺重合幅度适当增加。
③施工区远离水尺所在地时，应在水尺附近设置水位读数标志，由专人负责，定时悬挂信号或采用其他通讯设备通报水位。
④水尺高程连测，应按下列规定进行：
永久性水尺，不低于四等水准测量的精度。
施工性水尺，不低于五等水准测量的精度。
应测出水尺零点高程，水尺刻度应能直接表示高程。
水位观测的次数，应遵守下列规定：
每日班前、班后观测一次；作水深测量时，施测始末各观测一次。若水位变化每小时大于5cm或变化幅度大于10cm应增测一次。有风浪时，观测水位应取浪峰和浪谷读数的平均值。风力大于四级或水面波浪大于1m时，不宜进行水位观测。
水深测量应符合下列规定：
①据水深、流速及精度要求，选择测深工具。
测深杆：一般用于水深小于5m，流速小于1.0m/s的水域，测深中误差为±0.10m左右。
测深锤：一般用于水深5～15m，流速为1～2m/s的水域，测深中误差为±0.15m左右。
铅鱼式测深锤：一般用于水深大于10m，流速大于3.0m/s的水域。锤重一般为15～20kg，测深中误差为±0.20m左右。
回声测深仪：适用于水深大于3m，流速较大水域面积宽阔的地区，测深中误差为±0.20m左右。使用前，应对测深仪进行检验。
②测深点的密度以能显示出水下地形特征为原则。一般间距为图上1～3cm。河道纵向稍稀，横向稍密，中间可稍稀，岸边应稍密。
对于水工建筑物的施工区测深点的密度应适当加密。
③测深点的高程（测深）中误差应不大于±0.2m。
测深点平面位置中误差，不应大于图上±1.5mm。在流速大的地区，可放宽至图上±2～±3mm。
④测深点的定位，可根据不同情况选择。
断面索法：适用于河宽在50～150m，流速小于1.5m/s的水域或已测设断面里程桩的测区。
六分仪法：适用于河宽大于300m、流速小于3m/s的水域。
交会法：适用于面积较大地区的散点测深，绘制水下地形图。
无线电定位法：适用于宽广的河口、湖泊、港湾和近海测深。
（2）施工期观测资料整编
已安装埋设并处于工作状态的观测仪器，按相关方法及测次定期观测，并及时将观测数据换算为相应的物理量，绘制过程线，按相关要求和规定程序报送监测成果。
1）定期对观测资料进行分析，测值出现异常增加监测仪器的测次，并及时提供观测资料，发现工程异常及时报告，以便及时采取相应的措施。
2）资料收集和整编
①收集各项现场观测和检查、埋设安装记录，观测成果以及巡视记录等。
②收集整理各项监测设备的出厂合格证、检验、率定资料，使用说明书、施工详图、加工图、设计通知书、仪器设备安装埋设记录、竣工图以及观测设备损毁等情况的有关资料。
3）竣工资料的整编
在监测工程竣工验收前，对施工阶段的观测资料进行一次较全面的分析、评价，包括对监测仪器系统的运行状态进行评价，并编写详细的分析报告。
4 结语
原型观测工程在水利工程中起着为施工和运行提供安全监测、为设计的改进和提高积累资料的作用，为了保证原型观测工程的作用，原型观测仪器设备应按照图纸和有关技术规范进行布置埋设并做好施工期的原型观测。
参考文献
[1] 《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》JTJ218-2005.
[关键词]原型观测、施工期观测、观测资料
中图分类号：TU453 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0231-02
1 基本情况
本工程原型观测包括堤身、水闸及泵房的垂直位移观测、水位观测。
2 观测仪器设备的采购、验收、安装和埋设
（1）观测仪器设备的采购、验收
按本工程原型观测相关技术条款采购性能稳定、质量可靠、耐用、精度符合要求的设备。仪器运至现场后，相关人员应对厂家提供的全部仪器设备进行检查和验收，验收合格后方可使用。仪器使用前应按产品说明书对全部仪器进行全面测试、校正、率定。并及时将测试报告报送审。
（2）观测仪器设备的安装和埋设
按照施工图纸和制造厂使用说明书的要求，进行仪器设备的安装和埋设。仪器埋设中应使用经过批准的编码系统，对各种仪器设备、电缆、观测剖面、控制坐标等进行统一编号，每支仪器均须建立档案卡，并应严格按批准的安装和埋设措施计划和厂家使用说明书规定的程序和方法，进行仪器设备的安装和埋设。
在仪器设备埋设过程中，应及时报告发生的问题，并提交有关质量记录。若因施工不慎造成观测仪器设备的损坏，应及时修复或更换，并做好记录。
3 施工期观测及观测资料的整编
（1）施工期观测
本工程建筑变形测量的等级为二级，其精度要求应符合《建筑变形测量规程》（JG/T8-97）的规定。
1）垂直位移观测
垂直位移观测可分为表面垂直位移观测和内部垂直位移观测。垂直位移观测点的设置应符合下列规定：①垂直位移观测点的位置和数量应按观测目的和要求确定，每个观测断面不得少于两个观测点。②表面垂直位移观测点应结合工程地质情况、建筑物结构特点和结构受力情况设置在结构缝两侧、不同结构分界处两侧、不同基础或地基交界处两侧、建筑物周边线内侧和墩式结构的角点内侧等。③内部垂直位移观测点应沿铅垂线方向设置，每一土层不得少于1点，最浅的观测点应设在基础底面下不小于0.5m处，最深的观测点应设在超过压缩层理论深度处，经论证也可设在适当深度处。
垂直位移的观测方法应符合下列规定：①表面垂直位移观测宜采用几何水准法、液体静力水准法、手持式激光测距法或延伸法等。②内部垂直位移观测宜采用电磁式沉降仪观测法、干簧管式沉降仪测试法或水管式沉降仪测试法等。③垂直位移观测周期，施工期应根据地基与荷载的情况确定。
表面垂直位移观测精度应符合下表的规定。未包括在水准线路上的观测点，应以所选定的测站高差中误差作为精度要求施测。由水准基点引测、校测起测基点的垂直位移，应按二等水准测量进行观测。观测点的垂直位移，应按三等水准测量进行观测。船闸、船坞等大型混凝土建筑物可提高一个观测等级（表1）。
内部垂直位移观测应每个观测点平行测定2次，读书差不得大于±2mm。
垂直位移观测所用的仪器应根据观测等级和观测要求选用。
垂直位移观测应提交下列成果：
①垂直位移观测点布置图；
②垂直位移观测记录表；
③断面各点沉降量图；
④沉降量、沉降速率与时间的关系曲线图；
⑤各土层沉降量与荷载、深度的关系曲线图；
⑥垂直位移观测成果报告。
2）水位观测
水深测量应与水位观测配合进行，故需在施工区及其附近设置水尺（或自动水位计）。水尺设置应注意以下几点：
①水尺应设置在河岸稳定、明显易见、且无回流的地段。施工水域水面比降小于1/10000的河段，每1.0km设置一组水尺。水面比降大于1/10000的河段，每0.5km设置一组水尺。
②每组水尺必须由两支或两支以上的水尺组成，相邻水尺应有0.1m或0.2m的重合。风浪较大的地方，水尺重合幅度适当增加。
③施工区远离水尺所在地时，应在水尺附近设置水位读数标志，由专人负责，定时悬挂信号或采用其他通讯设备通报水位。
④水尺高程连测，应按下列规定进行：
永久性水尺，不低于四等水准测量的精度。
施工性水尺，不低于五等水准测量的精度。
应测出水尺零点高程，水尺刻度应能直接表示高程。
水位观测的次数，应遵守下列规定：
每日班前、班后观测一次；作水深测量时，施测始末各观测一次。若水位变化每小时大于5cm或变化幅度大于10cm应增测一次。有风浪时，观测水位应取浪峰和浪谷读数的平均值。风力大于四级或水面波浪大于1m时，不宜进行水位观测。
水深测量应符合下列规定：
①据水深、流速及精度要求，选择测深工具。
测深杆：一般用于水深小于5m，流速小于1.0m/s的水域，测深中误差为±0.10m左右。
测深锤：一般用于水深5～15m，流速为1～2m/s的水域，测深中误差为±0.15m左右。
铅鱼式测深锤：一般用于水深大于10m，流速大于3.0m/s的水域。锤重一般为15～20kg，测深中误差为±0.20m左右。
回声测深仪：适用于水深大于3m，流速较大水域面积宽阔的地区，测深中误差为±0.20m左右。使用前，应对测深仪进行检验。
②测深点的密度以能显示出水下地形特征为原则。一般间距为图上1～3cm。河道纵向稍稀，横向稍密，中间可稍稀，岸边应稍密。
对于水工建筑物的施工区测深点的密度应适当加密。
③测深点的高程（测深）中误差应不大于±0.2m。
测深点平面位置中误差，不应大于图上±1.5mm。在流速大的地区，可放宽至图上±2～±3mm。
④测深点的定位，可根据不同情况选择。
断面索法：适用于河宽在50～150m，流速小于1.5m/s的水域或已测设断面里程桩的测区。
六分仪法：适用于河宽大于300m、流速小于3m/s的水域。
交会法：适用于面积较大地区的散点测深，绘制水下地形图。
无线电定位法：适用于宽广的河口、湖泊、港湾和近海测深。
（2）施工期观测资料整编
已安装埋设并处于工作状态的观测仪器，按相关方法及测次定期观测，并及时将观测数据换算为相应的物理量，绘制过程线，按相关要求和规定程序报送监测成果。
1）定期对观测资料进行分析，测值出现异常增加监测仪器的测次，并及时提供观测资料，发现工程异常及时报告，以便及时采取相应的措施。
2）资料收集和整编
①收集各项现场观测和检查、埋设安装记录，观测成果以及巡视记录等。
②收集整理各项监测设备的出厂合格证、检验、率定资料，使用说明书、施工详图、加工图、设计通知书、仪器设备安装埋设记录、竣工图以及观测设备损毁等情况的有关资料。
3）竣工资料的整编
在监测工程竣工验收前，对施工阶段的观测资料进行一次较全面的分析、评价，包括对监测仪器系统的运行状态进行评价，并编写详细的分析报告。
4 结语
原型观测工程在水利工程中起着为施工和运行提供安全监测、为设计的改进和提高积累资料的作用，为了保证原型观测工程的作用，原型观测仪器设备应按照图纸和有关技术规范进行布置埋设并做好施工期的原型观测。
参考文献
[1] 《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》JTJ218-2005.