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对土石坝在施工期和竣工后的分层沉降量的测量。沉降观测是通过分层界面沉降量测量，来计算该观测层的沉降量（每层沉降量为该层上下两界面同期沉降量之差），又称分层沉降观测。沉降观测的目的是了解施工期和运用期间坝体沉降量及其变化过程，为施工控制、评价土坝质量、分析坝体内部变形和验证设计提供资料。也可采用沉降观测方法进行土基的沉降观测。 观测布置 根据工程规模、结构型式、地形、地质、施工方法及采用的设备类型而定。一般在最大坝高、原河床、合龙段或其他有代表性的坝段选定观测断面，一般可设1～3个断面。每个观测断面上布设1～3条观测垂线。斜墙坝或窄心墙坝的观测垂线可只设在非防渗坝料内。观测垂线上测点的间距视坝高、结构型式、坝料特性及施工方法而定，一般为2～10m。一条垂线上的测点一般为3～15个。最下一个测点布设在地基表面。 观测设备和方法 观测设备有横臂式沉降仪、电磁式沉降仪、水管式沉降仪、深式标点组、混合型多功能设备等。沉降观测设备通常随施工埋设并进行观测。 （1）横臂式沉降仪。由美国内政部垦务局创制，又称十字臂式沉降计，是应用较早和较广泛的设备，准确度较高。它由管座、套管、带横臂的细管和保护盒组成［图1（a）和（b）］，在土坝施工中逐节埋设。观测时，用探测器［图1（c）］或其他专用工具自上而下测出各个已埋细管下口至沉降管管顶的距离，换算出各上、下相邻两翼板间的土层沉降量。
图1 横臂式沉降仪观测设备示意图 （a）横臂式沉降仪总体结构示意图；（b）带横臂的细管立面和平面结构示意图；（c）探测器示意图1—套管；2—带横臂的细管；3—管座；4—岩石；5—砂浆；6—保护盒；7—坝坡；8—钢板；9—角钢；10—U形螺栓；11—圆棒；12—套筒；13—弹簧翼片；14—小方孔；15—连接钢尺
图2 深式标点组组成示意图 1—套管；2—标杆；3—导环；4—管箍；5—软垫圈；6—混凝土底板；7—地面；8—保护盖；9—伸缩性管节
（2）电磁式沉降计。类似不带横臂的沉降管（土坝施工中逐节埋设时，可带横臂或圆盘钢板），但管材要用硬质塑料管或波纹伸缩管。在细管外或测点处套埋一个永磁性沉降环。钻孔埋设时，在沉降环处配置专用叉簧，将叉簧压入周围土体内。观测时使用带有舌簧开关的探测器，当探测器穿过沉降环磁场时，即产生电磁效应，舌簧开关动作，借以测读距离。另一种是用环形钢板作沉降环，观测时使用装有振荡电路式磁头的探测器。电磁式沉降计自动化程度高。美国、日本、瑞士等国均已生产使用，中国也已研制并成功用于大坝及土基的沉降观测。 （3）水管式沉降仪。利用连通管原理制成，主要由沉降测头、管路、量测板（观测台）等3部分构成。水管式沉降仪在中国的面板堆石坝中已得到广泛应用。 （4）深式标点组。由埋在坝内不同高程的2个或2个以上的深式标点组成（图2）。观测时，用精密水准仪测定标杆顶点高程。 （5）混合型多功能设备。一些混合型多功能设备，如水管式沉降仪与引张线式水平位移计相结合或电磁式沉降计与测斜仪共用一根管道便可同时量测某测点的沉降和水平位移量，这有利于监测资料分析，实践中多采用这种方式。 观测时，应同时观测上、下游水位及孔隙水压力和坝面变形。 资料整理分析 及时计算整理分析，绘制土坝沉降过程线、沉降量沿高程分布图及沉降量等值线图等，结合土坝变形、孔隙水压力、土压力、裂缝等观测资料以及外荷载变化情况进行分析，并与设计对比，判断土坝沉降量是否在正常范围内。必要时，建立沉降与其他相关物理量的数学模型，进行测值预报。
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