[摘 要] 工程监测从工程开工到竣工验收，从始至终每一环节均离不开水准测量，水准测量的精确、效率直接关系到工程监测的进度、质量以及成本。由于地基处理面积很大，部分沉降标所处位置积水特别深，采用人工立水准尺工作量又非常大，经过长期摸索，采用在沉降标上喷绘水准尺进行水准测量，这种测量方法在真空预压地基处理地表沉降观测中更经济、更安全，施测速度更快。
[关键字] 沉降标 喷绘 水准尺 地基处理 监测
一、引言
为了满足某新区规划用地需求，沿海某港口城市化“滩涂”为“土地”，进一步加快围海造陆速度，每年新增大量围海造陆面积。由于围海造陆区域上层为吹填土，下层为多年淤积形成的滩涂，土质基本为淤泥和淤泥质粘土，有机质含量多，土质疏松，承载力低，所以需要进行地基处理施工，满足工程建设用地需要。进行地基处理，有必要进行施工阶段监测工作，最主要的监测工作之一有地表沉降观测。
二、地表沉降观测方法简介
地基处理地表沉降观测就是测定地面高程随时间变化的工作，其目的是通过观测地表沉降量及沉降过程，掌握土体在荷载作用下产生的的变形，分析土体变形及控制地基加固质量，根据观测及计算结果，绘制沉降～荷载～时间关系曲线，根据实测沉降曲线推算土体的固结度和残余沉降量，预测沉降趋势，分析沉降同影响因素之间的关系，评价地基加固效果，确定合理卸载时间。
进行地表沉降观测，首先在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点，也可把基准点设在沉降范围内，但必须设法使基准点高程不受地表沉降影响。在一个测区内至少要设置3个基准点，以便通过联测验证其稳定性；基准点必须牢固可靠，并定期进行校核。布置沉降观测标时应按照设计要求位置布设，放置时一定要保持竖管的垂直度，并用沙袋固定压实。放置完毕厚立即测量沉降标底盘初始标高。不同日期两次测得同一观测点的高程之差，即代表地面高程在这两次观测期间的变化。根据大量的地表沉降观测资料，可以分析沉降规律，预计沉降的发展趋势。
沉降观测的频率取决于沉降量的大小，加载方法。通常要求观测的次数能反应出沉降变化的过程又不遗漏变化时刻。根据设计要求分批分段开泵的加载的方法，要求加载期每分批开泵时观测一次。当真空预压真空度恒定时，每周观测1~2次，直至预压期结束。
三、传统人工立尺沉降观测在真空预压地基处理监测中的难度
基于该港口工程地基处理工程面积比较大，且地基处理区域上层为吹填土，下层为多年淤积形成的滩涂，土质基本为淤泥和淤泥质粘土，含水量大，有机质含量多，土质疏松，真空预压期间，沉降量非常大。真空预压区域膜上覆水很深，人员难以在区内自由走动，采用皮划艇滑行速度也非常缓慢，立尺人员要到达沉降标位置立尺非常艰难，测量作业效率非常低。
为了解决人工立尺沉降观测在深刻预压地基处理监测中的难题，有必要对沉降观测的方法、手段进行改进，使沉降观测更经济、更安全，施测速度更快。经过长期摸索及实践，采用在沉降标上喷绘水准尺沉降观测方法。
四、在沉降标上喷绘水准尺沉降观测方法实施方案
1、在沉降标上喷绘水准尺制作
沉降标的设计原则：结构简单，可靠，耐久。沉降标制作：将63×63×6mm的角钢焊接于500×500×8mm厚的钢垫板中心处(角钢的长度根据现场实际情况而定),并用4条40×40×6mm的角钢焊接牢固。水准尺的喷绘：为了保证喷绘水准尺在角钢上的清晰度，先在角钢上刷上一层白漆，白漆宜厚度均匀覆盖整个角钢外表；待白漆晾干后，把事先刻制好的水准标尺紧贴角钢，用黑漆喷绘。水准尺喷绘的长度视角钢的长度而定。喷绘完成的沉降标整体结构如图1所示。
2、沉降标在真空预压区中的摆设
当真空预压区铺设完密封膜具备摆设沉降标条件后，用全站仪或GPS按照设计要求放样出沉降标的具体位置，当放样出的沉降标位置高低不平时，可将该位置适当往周边挪动，直到能平稳的放置沉降标，同时测量出该位置的坐标数据。在布设沉降标前，应设计沉降观测的合理路线，固定测站位置。布设沉降标时，让沉降标喷绘有水准尺的一面朝向测站，使观测时视线垂直沉降标，更准确快速的读出沉降标的刻度。布置完成的沉降观测标平面布置示意图见图2。沉降标布设之后，给每个沉降标独立编号，便于观测、记录和数据处理。
五、喷绘沉降标在真空预压地基处理监测中的实施
在本次临港工业区地基处理地表沉降观测时，采用固定的测量人员、固定的测量仪器、固定水准测量线路、固定的观测时间、固定的观测站（观测站用沙袋垒成台）进行水准测量作业。确保所测的结果具有统一的趋向性及各次复测结果与首次观测结果的可比性，使所观测的沉降量更真实。作业时，成像清晰，沉降标稳定。由于喷绘水准尺不具有双面尺的特征和作用，每次测量时，都进行两次读数，以减少读数误差并可防止读数错误。测量作业时，测量人员熟记各沉降标编号，测量速度非常迅速而且准确，达到事半功倍的效果。
1、喷绘沉降标在真空预压地基处理监测中的精度分析
喷绘有水准尺的沉降标相当于把水准尺固定在沉降标上，其精度和人工立尺精度相同，满足地基处理监测要求。
2、喷绘沉降标在真空预压地基处理监测中的作业效率分析
为了定性地分析喷绘沉降标在真空预压地基处理监测中的作业效率，特进行与人工立尺作业进行比对试验，试验分别选定相同的作业量在不同的环境下进行作业所消耗的时间见表1。,
从表1中可以看出，完成相同的工作量，在不同气候环境下，利用喷绘水准尺沉降标测量所消耗的时间不足人工立尺(2人)所消耗的时间的一半，即利用喷绘水准尺沉降标测量作业效率是人工立尺作业效率的两倍以上。
3、喷绘有水准尺的沉降标沉降观测缺点分析
经过现场实践表明，喷绘有水准尺的沉降标存在以下缺点：其一，在北方冬季施工时，由于气温低，真空预压区域内经常会结上厚厚的一层冰，随着地面的沉降，冰层有时会把沉降标夹住导致沉降标悬在水中而无法测量出其准确值。解决办法是在不破坏密封膜的前提下，尽量使沉降标重量大些，同时沉降标底盘上多压沙袋。其二，在恶劣气候（雪、霜、冻雨等）条件下，沉降标表面容易覆盖一层雪、霜或者冰导致水准尺在镜子中视线模糊，不利于观测。为了确保数据的准确，尽量避免在类似恶劣环境下监测。其三，沉降标在大风、施工作业人员作业、大块冰块撞击等影响下，沉降标容易发生倾斜甚至横倒，导致测量不准确或者测量数据中断。为此观测期间沉降标的保护尤为重要。
六、结束语
1、沉降标结构质量、沉降标上水准尺的喷绘质量直接影响观测成果；
2、在恶劣气候环境下，难以准确读出沉降标上的刻度，使测量成果受影响；
3、利用喷绘有水准尺的沉降标在真空预压地表沉降观测中，对提高测量效率、保障作业安全以及作业成本控制等方面具有一定的优势。
参考文献：
[1] GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范[S].北京：中国标准出版社，2009.
[2] JTJ203-2001 水运工程测量规范[S].北京：中国标准出版社，2001.
[3] JTS147-2-2009 真空预压法加固软土地基技术规程 [S].北京：中国标准出版社，2001.
