由于火力发电厂循环水量较大，如果采用直接从河道取水，将增加工程建设难度，且取水受河道季节性水量的影响，同时在电厂环境评估阶段难于通过审查。在现代火力发电厂、特别是大机组的建设，采用冷却塔的二次循环水利用成为首选。在冷却塔的施工及早期运行过程中，沉降过程加快，冷却塔的基础因地质情况的不均匀，会产生不均匀的沉降，当这种不均匀沉降超过了一定限度后，产生的后果就是不能完全利用或根本无法使用。因此对冷却塔环墙进行连续的监测是冷却塔储水过程的必要安全措施。
　　
　　一、工程概况
　　
　　受委托，我们对郴州某电厂的两台大型冷却塔进行沉降监测工作。这两台冷却水塔位于东江上游地段，场地主要为人工填土、现代河流堆积及河流阶地堆积，基底为泥盆系灰岩。冷却塔直径115m，高150m，基础采用桩基处理。我们于2003年5月份入场开展工作，至2006年12月，历时3年半。其中经历施工阶段、水压实验、机组168运行及电厂正式运行1年各控制时段的检验。
　　
　　二、监测的内容、依据及监控指标
　　
　　1．监测自容
　　本次监测工作的内容是1^#、2^#冷却塔环墙的基础沉降。
　　2．作业依据
　　本次倾斜监测的作业依据为：《国家一、二等水准测量规范》(GBl2897-91)、《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)、《火力发电厂工程测量技术规程》(DL/T5001-2004)、《电力建设施工及验收技术规范(建筑工程篇)》(SDJ69-1987)等。
　　3．监测指标
　　冷却塔监测指标一般由设计提出，当设计没有提出的，可以根据有关规范执行。本次监测工作的监控指标由设计提出。在充水过程中，对径点最大差异沉降值不大于10mm；相邻点最大差异沉降值不大于5.0mm；沉降速率不大于0.1mm/d。
　　
　　三、沉降监测方法
　　
　　1．控制点的布设和观测
　　控制点分为基准点和工作基准点。基准点布设在施工区域以外，避免受施工的影响。工作基准点布设在施工区域不易破坏的地方，既利于保存又方便使用。根据已往数据统计显示，工作基准点离冷却塔的距离一般不小于冷却塔半径。因此，本次工作基准点距环墙的距离不小于58m。
　　控制点每个月联测一次，使用Leica N3精密水准仪，按二等水准的技术要求进行，共观测了19次。每次重复观测中控制网的网型保持不变，线路长不变。
　　2．监测点布设和观测
　　布设在环墙上的监测点，其数量与冷却塔的大小有关，可参考规范和设计进行布设。布设监测点时，应预留一定的沉降量，以防止监测点随环墙沉入地面以下。本次监测的2个冷却塔分别沿环墙均匀布设了36个点，施工期间每月观测一次，并保证冷却塔每伸高30m观测一次。观测时使用Leica N3精密水准仪，按二等水准野外作业技术要求进行观测，闭合差不大于±mm(n为测站数)。在外业观测完成后，记录荷载情况。
　　
　　四、数据的处理和指标超限处理
　　
　　1．数据处理
　　冷却塔环墙的沉降数据主要有：各环墙监测点的沉降量、累计沉降量；监测点的平均沉降速率；对径点的最大差异沉降量、相邻点的最大差异沉降量；沉降过程线、平均沉降一时间曲线。
　　以上数据在每次外业观测完毕，检查闭合差符合要求后，平差计算出各环墙监测点高程的基础上导出。所有的计算可以通过程序计算。以1^#。罐2005年1月6日的观测数据为例，当时塔高为111.6m。通过程序计算的结果所示。
　　2．监测指标超限时的处理措施
　　冷却塔的充水预压过程中，环墙对径点的最大差异沉降、环墙相邻点的最大差异沉降、沉降速率不能大于设计和规范给定的限差。一般来说，在施工前期敏感性较差，当冷却塔施工到设计高度的1/3时及水压实验时表现为强相关。因此，应严格的控制施工进度及水压实验时上、下水速率是防止指标超限的重要措施。当然，指标是否超限主要是由地基处理的结果决定的。一旦局部指标超限，应立即通知项目组，并增加观测次数，密切注意超限项的发展趋势。若在上水应立即停止上水。在超限项没有消除前不能继续上水。当通过稳压手段不能消除超限项时，应建议采取措施进行纠偏。
　　
　　五、沉降监测结果
　　
　　至2006年12月13日，电厂经一年时间的平稳运行。至此，1^#冷却塔累计平均沉降量为-9.87mm，2^#冷却塔累计平均沉降量为-8.93mm。最后一次监测的计算指标。
　　冷却塔监测工作完成后，提供了如下资料：技术总结、沉降过程线、平均沉降一时间曲线。
　　
　　六、结束语
　　
　　在施工及早期的电厂运行过程中对冷却塔基础进行监测是冷却塔安全的必要保障。监测对指导上水、缩短工期起到了重大作用。真实的监测数据还为冷却塔设计提供了依据。另外，由于基础沉降是个长期的过程，因此，冷却塔在使用期间，其基础还会有较大的沉降，长期的沉降观测还应继续。
　　
　　作者单位：湖南省电力勘测设计院