水运工程变形观测实施细则

变形观测方案常州市航务工程有限责任公司盐河航道整治工程YH-SG-HD7段项目经理部二O——年八月1引言由于各种因素的影响,在航道工程建造过程中及其设备的运营过程中,都会产生变形。为了保证航道工程的正常施工和安全运营,必须对护岸进行变形监测。特制定本工程航道主体变形观测方案。本方案主要针对护岸工程变形观测的内容、方法、要点、沉降标点的布设、可参考执行的规范以及资料整理的汇编等方面进行阐述。2项目、工程概况项目概况盐河位于江苏省的东北部，南自淮安市淮阴区京杭大运河与盐河交汇口杨庄，向东北经涟水县、灌南县、灌云县，到达连云港市区玉带河，全长约144.8KM。是淮北平原上的一条通海航道，也是苏北地区主要的水运干线。在江苏省干线航道网规划“两纵四横”中，盐河为“一横”一淮河出海的重要组成部分，规划等级为III级航道。工程概况盐河（杨庄〜武障河）航道整治工程航道施工项目YH-SG-HD7标段，桩号17K+942~27K+614，整治里程长度约为9.672km，按照三级航道整治标准进行整治，航道底宽不小于45米，最小通航水深为3.2米，航道口宽不小于70m。主要工程量为：新建护岸（坡）15771m,其中斜坡式护岸11087m（灌砌块石+生态混凝土），素混凝土重力式护岸1298m，鱼巢素混凝土重力式护岸2022m、格宾式护岸1364m。地基处理采用块石换填长为2896延米。水上方89.73万方，水下方77.66万方，回填方13.82万方，围堰方14.50万方。本标段工作内容主要为：土方工程、疏浚工程、护岸工程、地基处理、下河阶梯、渡口、老桥墩防撞工程及临时工程等（不含环保绿化、导助航工程）、相关结构物拆除工程的施工和工程保修。水文气象和工程地质气象横贯淮安市境内的淮河苏北灌溉总渠一线是我国温暖带和亚热带的分界线，因此淮安市兼有南北气候特征，一般来说，苏北灌溉总渠以南地区属北亚热带温润季风气候，以北地区为北温带半湿润季风气候。受季风影响，四季分明，雨量集中，雨热同季，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽。区域内年平均气温14°C-15oC，无霜期210天，年际间变化较大，时有旱、涝、风、冻灾害。本区降水量南部多于北部，由于受季风的影响，降水量年内分布很不均匀，5〜9月是主要的降雨季节，年均降水量淮安为1028.2mm。本区年平均风速在2.9-3.6m/s，以偏东风和西南风为主。工程地质1．）泥沙根航道穿越区河道均为清水河道，两岸植被良好，河道比降小，水流冲刷产生的淤积很少，各河道河势基本稳定，河道含沙量较小。随着航道整治，沿线护岸将连成片，河道岸线岸坡更加稳定，航道泥沙含量将有所减少，对整治后航道水深维持有利。2.）工程地质工程地质层特征层-素填土：杂色，以粉土、粉质粘土为主，1层-粉土：灰色为主，局部为灰色-灰黄色，湿，稍密-中密2层-淤泥质粘土、粘土：灰色为主，流塑为主，局部软塑；②3层-粘土：灰黄色为主，软塑为主，局部可塑；1层-粘土：灰绿色、黄灰色，软塑；2层-粘土：灰色、灰黄色，可塑-硬塑；③3层-粉土：灰黄色，湿，稍密；1层-淤泥质粘土、粘土：灰色、青灰色、流塑，局部软塑；2层-粘土：黄灰色、青灰色，软塑；1层-粘土：兰灰色、灰黄色，软塑为主，局部可塑；2层-粉土：灰黄色为主，局部灰色，可塑-硬塑；1层-粉土：灰黄色、青灰色，湿，稍密-中密；2层-粉砂、细砂：灰黄色，青灰色，饱和，中密；01层-(粉质)粘土：灰黄色，灰青色，软塑，可塑-硬塑；2层-(粉质)粘土：灰黄色为主，软塑，可塑-硬塑；变形监测控制依据及参考标准《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)；(2)《工程测量规范》(GB50026-2007)；(3)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)；(4) 《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTJ218-2005)；(5)工程设计文件和技术资料；(6)招投标文件和合同文件；变形观测的类型、任务及目的由于各种因素的影响,在航道工程建造过程中及其设备的运营过程中,都会产生变形。为了保证航道工程的正常施工和安全运营,必须对护岸进行变形监测。特制定本变形观测方案。本方案主要针对护岸工程变形观测的内容、方法、要点、沉降标点的布设、可参考执行的规范以及资料整理的汇编等方面进行阐述。各标段施工期必须按设计、项目办和测控中心的要求进行系统的变形动态监测。通过对变形观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使混凝土底板工程达到规定的变形控制要求。再推算出最终沉降量和工后沉降。变形观测产生的原因在变形观测的过程中，了解其产生的原因是非常重要的。一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的，一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等。另一种是与建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用。此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，还会引起建筑物产生额外的变形。这些变形的原因是相互联系的。随着工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，对于建筑物的地基施加了一定的外力，这就必然会引起地基及其周围地层的变形。而建筑物本身及其基础，也由于地基的变化及其外部荷载与内部应力的作用而产生变形。所以在施工期间必须严密监视建筑物的动态，及时、准确地对兴建的建筑物进行沉降、变形观测，确保其安全运行。变形观测的类型及任务（1） 建筑物的变形按其类型来区分，可以分为静态变形和动态变形。静态变形通常是指变形观测的结果，只表示在某一期间内的变形值，也就是说，它只是时间的函数；动态变形是指在外力影响下而产生的变形，故它是以外力为函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观测的结果是表示建筑物在某个时刻的瞬时变形。（2） 变形观测的任务是周期性地对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量。而为了求得瞬时变形，则应采用各种自动记录仪器记录其瞬时位置。变形观测的目的变形观测的工作主要是针对软基处理地段进行监测，以便能正确反映出护岸结构型式的变化情况，达到监视护岸挡墙的安全运营、了解其变形规律之目的。护岸工程沉降、变形观测的内容（1） 对于护岸基础而言，主要观测的内容是均匀沉降与不均匀沉降，从而计算绝对沉降值、平均沉降值、平均沉降速度以及绘制沉降分布图。即我们平时经常做的沉降观测。（2） 对于护岸建筑物墙身而言，则主要观测的内容是水平位移、垂直位移等。（3） 护岸施工过程中对重点观测部位变形观测的内容为:对于加固型护岸：钢筋砼桩、板施沉过程中应密切观测护岸位移情况，如有较大位移或其他异常应停止施工，查明原因确保安全。＞挡土墙后土方回填，土方回填应注意控制回填速率，并应对挡土墙进行沉降及位移观测控制，如发现较大沉降或位移应立即停止回填。＞挡土墙压顶，挡土墙后土方回填至设计标高后，应及时拆除施工临时围堰。并注意观测挡土墙墙顶高程及位移。待挡土墙沉降及位移稳定后再浇筑混凝土压顶。＞航道疏浚开挖及抛石护底，在挖泥过程中应加强对板桩墙位移的监测，如发生异常情况应终止挖泥并及时与相关部门联系共同协商解决。沉降观测要求（1） 各种观测设备埋放前应经检查和率定；（2） 观测设备应按规定及时埋放；（3） 沉降标点埋放后，应即时观测初始值（一般来讲，取三次观测结果的平均值作为初始值），施工期间，按不同荷载阶段，定期观测；（4） 各观测项目的设备，应由专人负责观测和保护；（5） 施工期间所有观测项目，均应按时观测，及时整理分析；（6） 施工期间的沉降标点一般布置在基础底板的四角，护岸压顶施工完成后，应将标点转接到压顶的适当位置，以便继续观测，标点宜用不锈钢制作或铜制作，并加以保护；（7） 变形监测网宜采用独立坐标和假定高程。（对于护岸工程路线比较长，也可采用施工控制网进行控制）；（8） 沉降观测应采用环形或往返闭合的方法进行，其使用的仪器应符合相应规定的要求（采用相同的图形或观测路线和相同的观测方法）；（9） 沉降观测时，前后视距宜相等，视线长度不得超过50m，以后视应使用同一根水准尺，并应尽可能做到“四固定”即：观测人员固定，使用的水准仪和水准尺固定，观测方法固定，观测措施固定，以保证观测结果的可靠性。（10） 每次沉降观测的数据，应先填入《水准测量记录手簿》中，经过严格校对无误后，方能填入沉降观测记录表中，已填入的数字，不得任意涂改。（11） 当护岸某个部位突然发生大量沉降、不均匀沉降时，除应立即进行逐日连续观测和对裂缝进行观测外，尚应立即向施工技术负责部门、设计部门、监理单位及建设单位汇报异常情况。观测准备及实施计划7.1组织准备成立变形测量小组，由测量工程师周林林担任变形观测组组长，同时挑选有一定测量经验的测量员刘闯和钱珑组成本标段专业变形测量小组，负责本标段内结构物的水平位移及竖向沉降观测。技术准备根据设计要求和现行国家《工程测量规范》、（GB50026-07）,

《建筑物变形测量规程》（JGJ8-2007）及交通部《水运工程测量规范》(JTJ203-2001),《航道整治工程技术规范》(JTJ312-2003)中对沉降位移观测的各项规定，结合本工程具体的特点，我们选择变形测量的三级标准作为本项沉降位移观测工作的精度指标，详见下表。变形观测点的观测精度和适用范围等级点位中误差(mm)高程中误差(mm)适用范围.竺等±1.5±0.5对变形特别敏感的水工建筑物一坐一等±3.0±1.0对变形比较敏感的水工建筑物三等三三等土6.0±2.0般性水工建筑物和岸坡四等±12.0±4.0对观测精度要求比较低的水工建筑物和岸坡注：①当水平位移变形测量用坐标向量表示时，向量中误差为表中相应等级点位中误差的1/叮2；②沉降观测，可根据需要按变形观测点的高程中误差或相邻变形观测点高差 中误差确定测量等级。沉降位移观测是工程建设中精度较高的测量工作，仪器设备、布设路线、观测方法及人员素质等多方面都会影响观测数据的精度。在该测量工作中我们选择DS3水准仪，配合水准尺进行作业，全站仪采用拓普康T-338。7.1总体布置方案本标段全部为新建护岸，新建斜坡、重力、鱼巢、格宾型护岸15.771Km，基底高程分别为5.45m、5.85m、5.85m、6.2m。其中无软基处理段，计划每50m设一处观测点，有软基处理段每10~20设一处观测点。a•基准点的设置：观测参照点设在基础开挖线10m以外，确保其不受扰动，同时与本标段的线网闭合并定期（3~6个月）进行复核。观测点的布设：沉降位移观测点布设在基础顶面靠近沉降缝位置，距墙前沿线10cm，待墙身结顶后放置在离墙顶沉降缝位置50m左右设一观测点。观测点的制作采用预埋钢筋头，应待结构物砼初凝时放置，在观测初始对埋置点进行坐标采样。为了确保观测质量，简化测量过程，对于位移观测采取2~3个基准参考点进行，点位设置要求参考第1条要求。宜每100~300m设置一对基准点，使用全站仪或者经纬仪进行观测，位移记录使用钢尺进行测量，精确到毫米。基准线设置：1） 直线段基准线适宜布设在结构物轴线向后约5〜10cm；2） 圆弧段基准线，如曲线外矢距小于30cm，可直接参考直线段基点布设方案。如曲线外矢距大于30cm，则可以将曲线分成若干段，单若干段的外矢距小于30cm时，可参考直线基点布设方案。3） 加强对基准参照点的保护，一旦破坏，需要重新对埋置的观测点进行坐标采样，同时对基准点进行恢复。观测方法及注意事项：本次沉降观测工作采用精密几何水准测量方法进行，观测过程中，各项偏差控制及内业数据处理按照国家《航道整治工程技术规范》(JTJ312-2003)中各项规定执行。进行沉降观测过程中，须注意以下几个问题：每次观测应遵守“四固定”原则，即：观测所用仪器固定观测人员固定；观测路线固定；观测环境和条件基本相同。布设观测路线时，前后视距不超过40m,前后视距差不超过1.0m，观测时间及环境：不在日出前后1小时、中午时分进行观测，更不能在大风或有雾的情况下进行观测。保证水准尺气泡稳定居中，扶尺员快速稳定地竖直标尺，提高观测效率。观测周期：根据《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)、《工程测量规范》(GB50026-2007)、《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)、《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》(JTJ218-2005)等规范并结合本标段施工情况以及设计要求和以往的经验，一般在底板拆模前进行初次测量，由于底板与基地接触面较大且底板砼方量较小( 21.5〜24.5m3),变形量较小，观测重点一般放在现浇砼墙身(增加荷载)前后3〜7天，和回填土施工过程中。具体如下:在墙身浇筑完成后和回填土施工过程中进行重点观测，墙身浇筑完成后3〜7天内每天连续观测直至稳定，无施工则7天左右观测一次。在墙后回填土施工过程中每天观测1次，无施工则7天观测一次，墙后回填土到顶之后观测频率适当降低，如每周观测1~2次。新建护岸施工期间，如遇到特殊情况（地下水位发生较大变化，底板或墙体产生裂缝，伸缩缝两侧出现较大不均匀沉降等），应立即进行逐日或几天一次的连续观测，及时提供观测数据，确保构筑物安全。评定指标施工期的累积水平位移宜控制在1cm左右，竖向沉降控制在0.4mm/d时视为稳定，可进行下一道工序施工变形观测成果资料的整理沉降观测资料应及时整理和妥善保存，作为航道护岸工程技术档案的一部分。（1）沉降观测资