沉降观测
（初级工）
沉降点的布置
由于土具有较大的压缩性（主要是土中的水和气体被挤出或被压缩），堤身及堤基在铅垂方向的压缩将引起高程的降低，称为沉降。堤防的压缩沉降与受压荷载的大小、作用时间的长短、土的性质、堤基和筑堤质量等因素有关，其沉降过程非常漫长，一般具有初期沉降较快，后期沉降逐渐减慢的特点。
堤防工程竣工运行初期，堤身填土尚未固结稳定，大部分沉降量将在这一阶段发生，因此要对堤身进行沉降观测，以了解土体的沉降速度和稳定性。当工程进入正常运行状态后，堤身填土已逐步趋于稳定，观测次数可减少，但每年汛后至少要进行一次全面检查、观测，为工程维修提供依据。对于3级以上堤防工程，一般应设置堤身沉降观测项目，4、5级堤防可简化执行。
对于堤防的沉降问题应重点关注总沉降量和不均匀沉降差，过大的总沉降量可能导致堤顶高程不足，使之不能满足防洪标准要求；而过大的不均匀沉降差可能导致堤防裂缝、断裂或诱发其他隐患，难以满足正常运用要求。
堤防沉降观测，一般采用等级水准测量或普通水准测量的方法，通过对固定观测点定期进行高程测量，根据不同时段的高程测量成果计算各点的阶段沉降量和累积沉降总量，比较各点的沉降量，检查是否有不均匀沉降。通过对沉降观测资料的计算，认真研究堤防沉降的规律，分析存在问题及其成因。
沉降观测的基本要求是了解沉降点的布设，能够准确识别沉降标志，观测中应按相应等级水准测量的操作技术要求进行测量、记录、计算，观测后要及时收集整理沉降资料、分析沉降成果。
堤防工程沿线分布的地形地质条件较复杂，工程受综合环境因素的影响较突出，根据这一具有普遍性的特点，观测断面原则上应布置在工程结构及地形地质条件有显著特征或特殊变化的堤段和建筑物处，使其对工程全局有较好的控制性和代表性。这样可使其观测资料的可比性、相关性、适用性较好，应用价值较高，不致由于项目选点布置不当而造成大量人力、财力、物力的浪费，达不到预期的观测效果。
在已确定进行沉降观测的堤段上选设沉降观测断面，沉降观测断面一般应选择在最大堤高、堵口合龙、施工接头、地质地形变化较大、材料差异及存有隐患等位置，观测断面间距一般为50～100m，对于断面基本相同和基础无大变化的，其断面间距可适当加大，每个观测堤段上的观测断面个数一般不得少于3个。
在已选择的观测断面上再选设固定的沉降观测点（沉降点），每个观测断面上的沉降点个数不少于4个，分别设在临河堤坡正常水位以上、堤顶的临背河堤肩、背河堤坡上每隔20～30m设置1个、有戗台或淤背加固区的可在其外缘布置1个，沉降点必须选设在工程表面稳定、地势开阔的位置，以防止受到沉降变形的破坏和影响测量视线的通达。
沉降点标志
沉降点的标志一般由底板、立柱和标点头三部分组成。
沉降点必须埋设牢固、标志醒目、保护可靠，并加强看护管理，防止受到自身沉降变形或人为破坏，以保持沉降点的可靠使用和沉降观测资料的准确性、连续性。
（中级工）
沉降测量方法
对于采取了堤基处理、控制堤身填筑质量、预留沉降超高、控制竣工高程为正误差等措施后的堤防，一般不再选设固定观测断面和观测点进行沉降观测，可每隔一定时间进行一次高程普测，为实施培修提供依据。
对于重要堤段或严重隐患堤段，尤其是在竣工运用初期应进行沉降观测，沉降量大时观测次数多，随着时间的推移，沉降量逐渐减小，工程进入正常运行状态后可减少观测次数直至停止观测。
沉降观测一般是通过对专门埋设的固定观测点（沉降标点或沉降点）进行水准高程测量，从而计算同一标点的阶段沉降量和累积沉降量，并可分析不同标点之间的沉降差。
对于沉降观测，精度要求高时应采用三（四）等甚至二等水准测量，精度要求低时可采用普通水准测量。
（高级工）
堤身沉降观测方法
通过对沉降观测点定期进行高程测量，可由同一观测点在不同时期的高程值计算自上次观测到本次观测期间的阶段沉降量和自开始观测到本次观测以来的累计沉降量，也可由各点的沉降量计算不同观测点之间的沉降差。
测量沉降点高程一般采用三（四）等水准高程测量，精度要求不高时也可采用普通水准测量，普通水准测量的方法与步骤如下：
（1）观测人员要提前熟悉仪器、检查仪器的准确性（在相距100～150m的两点上竖水准尺，先将仪器支设在两尺中间，测得两点之间的高差；再将仪器支设在一个水准尺附近，重新测得两点之间的高差，比较两次测得的高差，如果两者相同或相近，则该仪器准确，如果两者相差较大，则说明仪器不够准确），如果仪器不够准确可更换或校正；还应提前熟悉水准尺的标注和刻度，以使测量中读数快速、准确。
（2）测量前，要识别确定水准点和沉降观测标点，获取水准点高程，并根据水准点和观测点的分布确定施测路线（附合水准路线、闭合水准路线和支水准路线）。
（3）要选择干扰少、视线通达且距离适中（尽量使两水准尺到仪器的距离相等或相近、仪器到水准尺的距离一般不宜超过150m）、平坦、便于稳固支设支架的场地支设仪器，支设仪器时要蹬踩支架腿入土以使其稳定，仪器的高度要能对两水准尺进行测读并尽量使观测者操作舒适，要反复调整脚螺旋和转动仪器方向以将其较准确地整平。
（4）进行测量时，转动仪器粗略瞄准目标后扳下制动螺旋，通过微动螺旋准确对准目标，每次读数前都要整平长水准气泡，读数时要快速准确并在读数中再次观察长水准气泡是否居中，普通水准高程测量只读取中丝读数（先按由小到大读取中丝所在位置附近的米和分米数字，再按刻度从小往大读取厘米数，最后约估读取毫米数），读数要反复多次，读数要大声和表达清楚，记录员要边记录边回读，以保证测记准确无误。
为满足堤身沉降观测成果的精度要求，应尽可能固定观测人员和使用固定仪器及测尺，转点处使用尺垫，在前后尺中间支设仪器，保持前后视距相等或满足误差要求；尽量选择在外界条件相近的情况下观测，测量闭合差满足规定要求。
（技师）
基准点引测方法
堤防沉降观测所用基准点的高程应从国家建立的水准测量高程控制网点引测，引测基准点高程最低应采用三（四）等水准测量，必要时可用二等水准测量。
二等及以上等级水准测量需要用精密水准仪及配套水准尺，并按较严格的操作程序和精度要求进行测量；三（四）等水准测量可使用普通水准仪，但必须使用配套水准尺并按一定的要求进行测量，即三（四）等水准测量与普通水准测量的主要区别在于所使用的水准尺和部分操作要求不同。
水准尺
三（四）等水准测量所使用的水准尺为成对、直式双面尺，黑面（主尺面）刻度从零开始标注，红面（辅尺面）刻度分别从4687mm和4787mm开始标注，测量中任选一根尺作为后视尺，则另一根尺为前视尺，整个测量过程中必须固定使用。
测量要求
每一测站只测读前后两个水准尺，要求尺子到仪器的距离（视距）不超过75～80m，每一测站前后尺子到仪器的视距差不超过3～5m，各测站累计视距差不超过5～10m，这就要求测高程前必须先测视距，只有视距及视距差都符合要求了才能测高程，否则需变更水准尺或仪器的位置直至符合要求；测量中，尺子的两面都要读数，读数次序为后前前后（三等）或后后前前（四等），读数时先说明黑红面以便于记录，同一尺子的黑红面读数差（不含起点差）不超过2～3mm，用两个尺面分别测算的高差不超过3～5mm，整个测量过程的高程误差（mm）不超过±20L1/2（平原地区）或±6N1/2（山区），其中L为测量路线的千米数，N为测站数。
沉降观测资料整理方法
沉降观测资料的整理主要包括：各类基础资料和外业测量资料的收集、检查，外业测量成果的分类汇总，沉降观测成果的初步分析，各类资料的入档保存。
各类基础资料的收集、检查
对基准点布设及高程登记表、各观测标点的布设及考证表等各类基础资料应注意及时收集，对收集上来的资料要全面检查，如手续是否齐全、记录内容是否全面清楚。
外业测量资料的收集、检查
每次外业测量完成后都应及时收集测量资料（如基准点引测资料、各观测点的高程测量资料），并对资料进行检查核对，如资料是否齐全、有关人员的签字是否齐全、引用高程是否正确、记录是否清楚、计算是否正确，发现问题应找观测和记录人员核对。
外业测量成果的分类汇总
对检查无误的每次测量成果（如各观测点高程）应进行分类摘抄汇总，以形成便于计算和分析比对或上报的各类表格，如某观测点的历次高程登记表、沉降量计算表、沉降观测报表、各观测点的沉降量统计表等。
沉降观测成果的初步分析
1.沉降过程线。根据同一点的沉降观测资料，以累计沉降量或高程为纵坐标、以时间为横坐标，可绘制出沉降过程线或高程随时间的变化曲线反映出沉降过程。正常的沉降过程应该是初期沉降快、后期沉降慢，直至逐渐停止。
2.堤防纵向沉降量分布图。以累计沉降量为纵坐标、以堤线长度（里程桩号）为横坐标，根据位于同一纵断面（如临河堤肩断面、背河堤肩断面等）上的每一个沉降观测点的位置桩号和截止到某时间的累计沉降量可绘制出堤防纵向某纵断面上的沉降量分布图，由该图可反映出沿堤线的沉降情况，也能很直观地反映出沿堤线的不均匀沉降差。随着所选择的纵断面不同，可绘制出不同纵断面上的沉降量分布图。
3.堤防横向沉降量分布图。以累计沉降量为纵坐标、以某横断面的底宽长度为横坐标，坐标原点选择在某固定点（如堤脚）上，根据位于同一横断面上的每一个沉降观测点到某固定点的距离和截止到某时间的累计沉降量可绘制出沉降量沿堤防某横断面上的分布图，由该图可反映出某横断面上的沉降情况，也能很直观地反映出该横断面上的不均匀沉降差。随着所选择的横断面不同，可绘制出不同横断面上的沉降量分布图。
4.堤防沉降量平面分布图。根据所有观测点在堤防上的平面位置和截止到某时间的累计沉降量可绘制出沉降量在堤防上的平面分布图（即在堤防平面图上标定出各观测点的位置和截止到某时间的累计沉降量），由该图可反映出堤防沉降的全面情况，也能反映各个观测点之间的不均匀沉降差。
5.沉降量等值线图。由沉降量相等的点连成的线为沉降量等值线，标定有等值线的图为等值线图。在堤防沉降量平面分布图上，将沉降量相同的各点依次连接起来可得到多条等值线，或根据沉降量分布情况勾绘出沉降量为整数的等值线位置。
各类资料的入档保存对以上各类观测和分析资料应按档案管理要求分类装订、登记、收存并妥善保管，以满足后续使用要求。
（高级技师）
分析沉降规律
堤防的正常沉降过程应该是初期沉降快、后期沉降慢，直至逐渐稳定，这是因为土的沉降（在铅垂方向的压缩）与作用力的大小、作用时间的长短、土的性质等因素有关。在作用力的大小和土的性质一定的情况下，其沉降随时间延长而逐渐完成；随着土的不断压缩（体积逐渐变小），其体积继续被压缩变小的变化量必将逐渐减小。
通过各观测点的沉降过程线可反映出沉降量随时间的变化情况，正常沉降过程线开始段比较陡、后段渐渐变平，当比较发现某些观测点的沉降量仍比较大，甚至没有减缓或停止迹象时，应注意分析或探测查找可能存在的异常问题，如土料的压缩性大、堤基存在软弱夹层、堤身质量差或其他内部隐患等。
分析查找引起过大沉降或过大不均匀沉降的原因
影响沉降量大小的因素主要有土的压缩性、土结构的扰动、土的沉积时间、受压荷载、受压历时等，引起不均匀沉降的原因主要有土层不均匀（如土质、厚度、密度、含水率等不同，特别是软弱夹层的存在）、地质地形条件突变、荷载分布不均等。
通过堤防各测点沉降量分布图（包括沿某纵断面的沉降量分布图、沿某横断面的沉降量分布图、沿堤防平面上的沉降量分布图）可反映出观测堤段的全部沉降情况，由此可确定沉降量过大的堤段和部位，也可分析比较不均匀沉降情况和计算不均匀沉降差。对沉降量过大或不均匀沉降过大的段落和位置，首先应注意分析是否存在因沉降而导致高程不足的问题和不均匀沉降值超出规定要求的问题，然后应通过分析、调查、探测检查（如挖坑探视、钻孔取样、仪器探测）及结合对其他观测资料的综合分析而判定造成过大沉降量或过大不均匀沉降的原因，如堤基内是否存在古河道、老口门、软弱淤泥夹层等内部隐患，基面地形条件是否突变或岸坡是否过陡，是否存在筑堤土质差、压实质量差、接头处理不好或接合部不密实等问题，是否有高水位持续时间长或渗流破坏等现象，以便为堤防工程的运行管理和处理加固提供依据。
探讨预防或处理措施
预防工程沉降量过大或不均匀沉降差过大的措施主要有：①结构措施：采用轻型结构或轻质回填料以减轻重量，加大基础的平面尺寸和深度以减小基底压应力，合理设置沉降缝以适应不均匀沉降等；②施工措施：先重后轻的施工顺序，适当放缓加荷速度，实施预压加固，提高压实质量等；③地基处理：挖除软弱土层及其他内部隐患以使土层均匀，进行基面清理、平整、压实，削缓地形突变处和岸坡，预压排水固结加固，打承载桩等；④采取预留沉降量的设计高程和一定超高值的施工高程。
通过对已建堤防的沉降观测和观测成果分析，可为确定类似堤防工程的有关设计和施工指标（如压实指标、预留沉降量、施工超高值等）提供参考依据。
当通过沉降观测和成果分析发现已建堤防存在过大沉降量或过大不均匀沉降差时，可采取灌浆加固或培修加高等措施。
观测报告编写
对于堤防沉降观测，在整个观测结束后或经过某阶段观测后，应在收集观测资料、整理分析观测成果的基础上写出观测报告，观测报告应主要包括以下内容：
（1）观测堤段的工程概况：堤段名称或地点桩号、历史背景、工程规模、重要性、存在的主要问题（地质地形条件、内部隐患等）等，由此提出进行沉降观测的必要性或沉降观测目的。
（2）沉降观测断面及观测点的布设情况。
（3）观测实施情况：观测起止时间、测次、观测方法等。
（4）观测成果及分析：通过对观测资料的整理形成了哪些表、哪些图，观测获得的平均沉降量、最大沉降量、最大不均匀沉降差等。
（5）异常现象说明及成因分析：异常现象类别（如沉降量过大或不均匀沉降差过大），出现异常现象的位置，导致异常现象的成因（分析推断、调查验证或探测检查）。
（6）必要时可提出加固处理措施。
（7）沉降观测存在的问题及对今后观测工作的建议。
（8）附有关图表。