摘 要：我國臨海疆域可通過科學(xué)技術(shù)應(yīng)用壓差式變形測量和GNSS定位測量設(shè)定兩種融匯沉降監(jiān)測的手段對拋石防波堤的化工管廊存在的問題進(jìn)行解析。應(yīng)用數(shù)據(jù)收集手段、監(jiān)測傳感手段、數(shù)據(jù)傳輸手段、數(shù)據(jù)存儲手段進(jìn)行數(shù)據(jù)處理合成，各手段進(jìn)行配合，研究沉降自動化監(jiān)測所要求的各種功能，解決化工管廊工作中存在的問題。

　　關(guān)鍵詞：拋石防波堤;化工管廊;沉降自動化監(jiān)測

　　0 引言

　　化工管廊是化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域在碼頭極為易見的結(jié)構(gòu)體，化工管廊通過各種結(jié)構(gòu)管架實現(xiàn)內(nèi)陸和碼頭氣、液化工物體相互運輸，其擁有不同的構(gòu)建方法，根據(jù)不同的作用分為固定型、和活動型，從而解決受力存在的問題;也可從組建構(gòu)造出框架、吊索、桁架等外形，進(jìn)行相應(yīng)的工作。從建筑學(xué)結(jié)構(gòu)來說，通常會出現(xiàn)條型、樁型、獨立型等基礎(chǔ)型[1]。

　　由我國地勢復(fù)雜，水岸地質(zhì)各有不一，在同一海岸區(qū)域土層薄厚程度也有不一樣的檢測指數(shù)，所以對化工管廊的運用，要結(jié)合實際現(xiàn)場情況和功能需求，建立不同的基礎(chǔ)型并結(jié)合適合的構(gòu)架組建復(fù)合管廊，依次解決沉降以及管道彎曲膨脹的問題，從而保證其運輸功能的最優(yōu)化[2]。

　　綜上所述，需要制定可靠且經(jīng)濟(jì)效果較為明顯的可實行方案進(jìn)行改革，通過自動監(jiān)測系統(tǒng)處理管廊沉降問題[3]。以此管廊的運作進(jìn)行監(jiān)管，從而有助于發(fā)生沉降問題可以及時處理，預(yù)測其沉降發(fā)生進(jìn)行阻止把控，管理化工管廊運作中設(shè)有的一系列隱患[4]。

　　1 管廊沉降分析

　　由于沿海地域淤泥較多，其地質(zhì)較軟，多位于沉降區(qū)，其化工碼頭基本由牽引長堤連接陸地區(qū)塊。因此，通過牽引長堤的延伸，化工管廊從碼頭連接陸地化工廠房。而由于兩處相距較遠(yuǎn)，中間存在水域，淤泥，以及陸地，就一定要對不同地塊布置不同基礎(chǔ)型，避免地質(zhì)影響。

　　樁型基礎(chǔ)是化工管廊在平臺或是布置在引橋時會使用，而引堤則是拋石防波堤，不能運用樁型基礎(chǔ)。水面與水底有較遠(yuǎn)的距離，樁型基不易進(jìn)入水底的天然土層;另外，引堤的位置容易產(chǎn)生移動，受力作用下會引起樁型基的變形;對于工程投入，樁型基需要耗費大量人力物力，經(jīng)濟(jì)成本太高，不利于合理發(fā)展。

　　基于此，建在引堤上的天然型基與建在平臺樁型基應(yīng)當(dāng)進(jìn)行組合，從而復(fù)合運行，達(dá)到最可靠的使用性和最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)價值。處于樁型基上的化工管廊，由于平臺和引橋質(zhì)地較硬，不易發(fā)生沉降，在受到力的作用下，完工后并不易發(fā)生變形。而對于拋石防波堤的化工管廊，因為引堤隨水位的沉降以及管廊運輸產(chǎn)生的重量所造成的沉降都極為容易打破其穩(wěn)定，所以通常會引起管廊各類沉降，造成受力不均致使管廊形態(tài)發(fā)生變形，此類問題會損害化工管廊的可用性。當(dāng)前，此類問題在臨海淤泥地區(qū)大部分化工碼頭都有出現(xiàn)，由于受力作用不均勻以及結(jié)構(gòu)牽拉不穩(wěn)定已經(jīng)引起了部分管架的傾斜現(xiàn)象。例如：某化工碼頭的運輸管廊使用鋼架組建現(xiàn)場工藝，單一的結(jié)構(gòu)使用使其承受能力被限制，在運輸工作過程中，由于管廊受力和地基土層硬度分布不一從而引起部分地基下陷，在受力雙重疊加的情況，部分管道出現(xiàn)大面積沉降和傾斜，引發(fā)管架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相應(yīng)的脫開，造成結(jié)構(gòu)解體，生產(chǎn)停滯。

　　為解決以上雜癥，需要對基于拋石防波提的化工管廊變形進(jìn)行重點探索，對管廊布局工藝和淤泥區(qū)下陷探析，運用系統(tǒng)高效的監(jiān)測方法，隨時監(jiān)控管廊沉降，實行有效措施避免此類問題出現(xiàn)，極力的減小因沉降問題造成的工業(yè)經(jīng)濟(jì)損害。

　　2 沉降監(jiān)測手段

　　化工碼頭管廊數(shù)量復(fù)雜以及造成沉降的原因比較多樣化，本文務(wù)必計量測繪精度需求、放置安裝前提、性價比合理性等成分，擬用壓差式變形測量和GNSS定位測量相互配合的手段，其中：壓差式變形測量用于拋石防波堤和工業(yè)區(qū)平臺連接部位的檢測，擬工業(yè)碼頭的固定基點為平臺;擬在拋石防波堤中部以GNSS定位測量大量檢測，通過化工碼頭的相應(yīng)區(qū)域設(shè)立差分基站作為固定基礎(chǔ)基點。

　　2.1 壓差式變形測量

　　通過提供水壩、高層房屋、地基、山洞、地質(zhì)沉降等精準(zhǔn)測繪相對高度變化的儀器，把壓差式變形測量傳感器連接至設(shè)備系統(tǒng)，放置在不易受力的地方，保證其位移動作為單一縱向，以此避免其他的測量差異。通過傳感器對數(shù)據(jù)的直觀分析，可以得出沉降參數(shù)，從而發(fā)揮其功能。也可以放置在便于實施別的測量方式的地方，從而用不同的方法進(jìn)行測量，通過比對數(shù)據(jù)得出沉降結(jié)論。壓差式測量系統(tǒng)需要傳感器連接其儲液罐，儲液罐具有非常大的容量，可以成功減輕管線容量因溫度變化所造成的反應(yīng)。具體設(shè)計為圖1內(nèi)容。

　　2.2 GNSS 定位測量

　　GNSS通過多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析，從而計算出接收機(jī)與衛(wèi)星的距離，由此可以測量出實時位置。數(shù)據(jù)中心或軟件通過端口接收GNSS原始的數(shù)據(jù)，應(yīng)用相應(yīng)的結(jié)算程序，分析得到實時坐標(biāo)的精確數(shù)據(jù)，再由系統(tǒng)計算，掌控沉降以及位移的變化，在必要時刻可以及時實施干預(yù)。GNSS定位測統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D見圖2。

　　3 系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　根據(jù)國際開放式標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，針對目前臨海碼頭化工管廊沉降問題進(jìn)行設(shè)計研究，設(shè)計具備一定開放性原理的系統(tǒng)，從而飽和現(xiàn)階段化工碼頭運輸功能的需求，也可以進(jìn)行相關(guān)的延伸，復(fù)合其他功能需求。該系統(tǒng)應(yīng)該具備現(xiàn)代化監(jiān)測手段，通過信息技術(shù)和智能科技，在化工走廊發(fā)生沉降和位移時，能夠有效的測量和預(yù)警，提供可靠的干預(yù)前提，并在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)運營中優(yōu)化運輸能力。

　　3.1 監(jiān)測傳感子系統(tǒng)

　　通過監(jiān)測傳感子系統(tǒng)運用信息技術(shù)手段將化工管廊受力作用下產(chǎn)生的變化以光亮或聲波的形式傳導(dǎo)信號，測量記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，提供受力程度的參考。

　　3.2 數(shù)據(jù)采集小系統(tǒng)

　　在具有聲，光信號的環(huán)境中，可通過小系統(tǒng)把這些數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分析整合，通過傳輸大系統(tǒng)，輔助處理變成對應(yīng)的數(shù)字信號。通過數(shù)據(jù)采集小系統(tǒng)可以推斷出傳感器是否發(fā)生故障情況，根據(jù)異常數(shù)識別出失效的部位提供更換和修復(fù)的參考，從而保證系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的正確采集。

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