基于高精度測(cè)量技術(shù)的管道架工程沉降變形分析與控制方法研究摘要：利用高精度測(cè)量技術(shù)，對(duì)管道架工程的沉降變形實(shí)施了全面且系統(tǒng)的觀測(cè)與分析。通過精心構(gòu)建的三等水準(zhǔn)網(wǎng)，并采用嚴(yán)格的觀測(cè)手段，成功收集了管道架工程在特定時(shí)間范圍內(nèi)的沉降數(shù)據(jù)。分析結(jié)果顯示了管道架工程沉降變形的具體特點(diǎn)與內(nèi)在規(guī)律，并據(jù)此提出了相應(yīng)的有效控制策略。這些發(fā)現(xiàn)為管道架工程的安全運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)也為同類工程提供了重要的技術(shù)參考和支持。關(guān)鍵詞：高精度測(cè)量，"管道架工程，"沉降變形，"三等水準(zhǔn)網(wǎng)，"控制方法Research"on"Settlement"Deformation"Analysis"and"Control"Method"of"Pipeline"Frame"Engineering"Based"on"High-Precision"Measurement"TechnologyGAO"FangfangShanxi"Geophysical"and"Chemical"Exploration"Institute"Co."，"Ltd."，"Yuncheng，"Shanxi"Province，"044000"ChinaAbstract："By"using"high-precision"measurement"technology，"the"settlement"deformation"of"pipeline"frame"engineering"is"observed"and"analyzed"comprehensively"and"systematically."Through"carefully"constructed"third-level"leveling"network"and"strict"observation"means，"the"settlement"data"of"pipeline"frame"construction"in"a"specific"time"range"are"successfully"collected."The"analysis"results"show"the"specific"characteristics"and"internal"rules"of"settlement"deformation"of"pipeline"frame"engineering，"and"corresponding"effective"control"strategies"are"proposed"based"on"this."These"findings"have"laid"a"solid"scientific"foundation"for"the"safe"operation"of"pipeline"frame"construction，"and"also"provides"important"technical"reference"and"support"for"similar"projects"at"the"same"time.Key"Words："High-precision"measurement;"Pipeline"frame"construction;"Settlement"deformation;"Third-level"leveling"network;"Control"method在現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，管道架工程扮演著至關(guān)重要的角色。然而，由于其易受地質(zhì)條件、環(huán)境因素、施工技術(shù)等多種因素的影響，常常會(huì)出現(xiàn)沉降變形問題。若控制不當(dāng)，不僅會(huì)影響工程的穩(wěn)定性和安全性，還可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞和安全事故的發(fā)生[1]。因此，對(duì)管道架工程的沉降變形進(jìn)行精確測(cè)量與分析，并提出科學(xué)有效的控制措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值[2]。本研究通過精心布設(shè)三等水準(zhǔn)網(wǎng)，并采用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^測(cè)方法，成功獲取了管道架工程在某一特定時(shí)間段內(nèi)的沉降數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，深入揭示了沉降變形的具體特征和內(nèi)在規(guī)律，并提出了有效控制措施[3]。1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施1.1"變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置圖的繪制本研究對(duì)河津市清澗街道辦事處杜家溝村，鑫光大道以北測(cè)區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)考察，測(cè)區(qū)交通便利，有利于長(zhǎng)期沉降變形觀測(cè)?；跍y(cè)區(qū)地理特征和工程布局，合理規(guī)劃并繪制了變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置圖（如圖1所示），全面覆蓋管道架工程關(guān)鍵區(qū)域。利用已有的沉降基準(zhǔn)點(diǎn)X01、X02（高程設(shè)為351.563"03"m作為整網(wǎng)起算數(shù)據(jù)）、X03，確保了沉降觀測(cè)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。選擇獨(dú)立高程系統(tǒng)作為觀測(cè)基準(zhǔn)，符合相關(guān)規(guī)范要求。繪制過程嚴(yán)格遵循《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2016），保證了監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置圖的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，為后續(xù)沉降觀測(cè)、變形分析與控制提供了重要依據(jù)和支持。1.2"三等水準(zhǔn)網(wǎng)的具體布設(shè)過程本研究基于X02點(diǎn)（高程351.563"03"m）作為起算基準(zhǔn)點(diǎn)，規(guī)劃了約2.2"km閉合環(huán)線觀測(cè)路線，覆蓋管道架工程關(guān)鍵區(qū)域。采用高精度的徠卡S05級(jí)DNA03型自動(dòng)水準(zhǔn)儀與專用輔助設(shè)備，配置經(jīng)驗(yàn)豐富的測(cè)量技術(shù)人員、專業(yè)的數(shù)據(jù)處理人員和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)人員。通過科學(xué)合理的布設(shè)步驟、設(shè)備選擇和人員配置，成功建立了滿足三等水準(zhǔn)測(cè)量要求的水準(zhǔn)網(wǎng)。1.3"三等水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測(cè)方法在制訂三等水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)方案時(shí)，本研究遵循測(cè)量學(xué)原則，結(jié)合工程實(shí)際，采用三等水準(zhǔn)測(cè)量法，利用3個(gè)沉降基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定一點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，采用獨(dú)立高程系統(tǒng)，設(shè)計(jì)閉合環(huán)線或附合線路增加數(shù)據(jù)冗余度。在觀測(cè)過程中，執(zhí)行了嚴(yán)格的技術(shù)要求，包括視線長(zhǎng)度、前后視距差、任一測(cè)站前后視距累積差、視線高度、重復(fù)測(cè)量次數(shù)等。所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均采用清華三維智能圖文平差軟件NASEW2003進(jìn)行平差計(jì)算，各線路的誤差詳見《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB/T"12897—2006），水準(zhǔn)網(wǎng)路線閉合差最大為：0.660"mm，限差小于等于±29.394"mm。所有路線閉合差均滿足規(guī)范要求。水準(zhǔn)網(wǎng)中單位權(quán)中誤差為0.116"mm，滿足規(guī)范要求（≤3.0"mm），高程網(wǎng)中最弱點(diǎn)為HY45，高程中誤差為0.586"mm，高程網(wǎng)中最弱相鄰點(diǎn)為X01-X02，相對(duì)點(diǎn)位中誤差為0.270"mm，均滿足規(guī)范要求。2測(cè)量成果分析與討論2.1"三等水準(zhǔn)網(wǎng)平差成果本研究通過高精度測(cè)量技術(shù)，成功獲取三等水準(zhǔn)網(wǎng)的平差結(jié)果。這些結(jié)果驗(yàn)證了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并為研究進(jìn)一步分析管道架工程的沉降變形提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。表1是部分關(guān)鍵觀測(cè)點(diǎn)（X01、X02和X03）的平差結(jié)果。從表1可以看出，X01和X03兩個(gè)檢核基準(zhǔn)點(diǎn)在觀測(cè)期間均發(fā)生了微小的沉降，而作為起算基準(zhǔn)點(diǎn)的X02則未發(fā)生變化，這表明測(cè)量系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。此外，所有觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量和本期沉降速率均在可接受范圍內(nèi)，說明本研究的觀測(cè)方法和技術(shù)選擇是合理的。2.2"沉降變形點(diǎn)的數(shù)據(jù)分析2.2.1主要沉降趨勢(shì)通過對(duì)90個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的本期沉降量和累計(jì)沉降量進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)管道架工程整體上處于穩(wěn)定狀態(tài)，大部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量均在可接受范圍內(nèi)，平均本期沉降量為0.54"mm，平均累計(jì)沉降量為1.87"mm。然而，仍有少數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示出較大的沉降量，其中最大本期沉降量達(dá)到2.14mm，最大累計(jì)沉降量達(dá)到5.67mm，這些異常點(diǎn)可能指示著潛在的結(jié)構(gòu)問題或地質(zhì)條件的不穩(wěn)定，因此需要特別關(guān)注。2.2.2異常點(diǎn)識(shí)別在數(shù)據(jù)分析中，研究重點(diǎn)關(guān)注異常沉降的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這些點(diǎn)本期沉降量顯著高于平均或短期內(nèi)沉降激增。經(jīng)篩選，異常點(diǎn)A（點(diǎn)號(hào)HY59）本期沉降8.31"mm，累計(jì)30.21"mm，可能與地質(zhì)條件變化相關(guān)；異常點(diǎn)B（點(diǎn)號(hào)HY60）本期沉降9.31"mm，累計(jì)49.1"mm，位于管道轉(zhuǎn)角處，可能因應(yīng)力集中而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，二者均需進(jìn)一步調(diào)查。2.3"沉降變形特征及其影響因素本研究通過對(duì)管道架工程的沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，揭示了其沉降變形的主要特征[4]，具體敘述如下。（1）整體穩(wěn)定性：大部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量均在可接受范圍內(nèi)，表明管道架工程整體上處于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）局部異常：盡管整體穩(wěn)定，但仍有少數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)顯示出較大的沉降量，這些異常點(diǎn)可能指示著潛在的結(jié)構(gòu)問題或地質(zhì)條件的不穩(wěn)定。（3）時(shí)間趨勢(shì)：部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量隨時(shí)間呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，這可能與持續(xù)的外部荷載作用有關(guān)。針對(duì)這些特征，本研究進(jìn)一步探討了可能的影響因素，具體敘述如下。（1）地質(zhì)條件：土質(zhì)松軟、地下水位變化等地質(zhì)因素是導(dǎo)致沉降變形的重要原因。例如，軟土地基在長(zhǎng)期荷載作用下容易發(fā)生壓縮變形。（2）施工質(zhì)量：施工過程中的質(zhì)量控制不嚴(yán)，如回填土壓實(shí)度不足、基礎(chǔ)處理不當(dāng)?shù)?，都可能?dǎo)致后期的沉降變形。（3）外部荷載：管道上方的交通流量、建筑物負(fù)荷增加等外部因素也會(huì)對(duì)沉降產(chǎn)生影響。特別是重型車輛頻繁通過的區(qū)域，其沉降速率往往更快。（4）環(huán)境影響：氣候變化引起的溫度波動(dòng)、降雨量變化等也可能間接影響沉降變形。例如：連續(xù)降雨可能導(dǎo)致土壤飽和，降低地基承載力。綜上所述，管道架工程的沉降變形是一個(gè)復(fù)雜的過程，受到多種因素的共同影響。在實(shí)際工程中，需要綜合考慮各種因素，采取有效的控制措施，以確保工程的穩(wěn)定性和安全性。2.4"沉降變形控制方法的探討基于前述分析結(jié)果，本研究提出了以下針對(duì)性的沉降變形控制措施，旨在提高管道架工程的穩(wěn)定性和安全性[5]。這些措施涵蓋了從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保全面有效地控制沉降變形。2.4.1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)階段，為確保管道架工程的科學(xué)合理性，應(yīng)全面考慮地質(zhì)條件、環(huán)境、施工技術(shù)等多種因素。具體措施涵蓋選擇合適的基礎(chǔ)類型，如樁基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)，以提升地基承載力并減少沉降變形；合理布置管線，避免過度集中或交叉，以減少應(yīng)力集中現(xiàn)象和沉降風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)還需要預(yù)留一定的沉降量，以便在實(shí)際施工過程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。2.4.2加強(qiáng)施工質(zhì)量控制施工質(zhì)量對(duì)管道架工程的沉降變形具有重要影響。因此，在施工過程中，必須嚴(yán)格控制回填土的壓實(shí)度，確保其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度，以減少后期沉降變形；同時(shí)，對(duì)軟弱地基進(jìn)行必要的加固處理，如換填、夯實(shí)、預(yù)壓等，以提高地基承載力。2.4.3強(qiáng)化監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制為確保管道架工程的安全穩(wěn)定，需要建立完善的沉降變形監(jiān)測(cè)與預(yù)警機(jī)制。具體措施包括利用高精度測(cè)量技術(shù)進(jìn)行定期的沉降觀測(cè)，以實(shí)時(shí)掌握沉降變形的動(dòng)態(tài)變化；基于觀測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)沉降變形超過預(yù)設(shè)閾值的情況進(jìn)行及時(shí)