變形觀測方案常州市航務工程有限責任公司鹽河航道整治工程YH-SG-HD7段項目經(jīng)理部二O——年八月1引言由于各種因素的影響,在航道工程建造過程中及其設備的運營過程中,都會產(chǎn)生變形。為了保證航道工程的正常施工和安全運營,必須對護岸進行變形監(jiān)測。特制定本工程航道主體變形觀測方案。本方案主要針對護岸工程變形觀測的內(nèi)容、方法、要點、沉降標點的布設、可參考執(zhí)行的規(guī)范以及資料整理的匯編等方面進行闡述。2項目、工程概況項目概況鹽河位于江蘇省的東北部，南自淮安市淮陰區(qū)京杭大運河與鹽河交匯口楊莊，向東北經(jīng)漣水縣、灌南縣、灌云縣，到達連云港市區(qū)玉帶河，全長約144.8KM。是淮北平原上的一條通海航道，也是蘇北地區(qū)主要的水運干線。在江蘇省干線航道網(wǎng)規(guī)劃“兩縱四橫”中，鹽河為“一橫”一淮河出海的重要組成部分，規(guī)劃等級為III級航道。工程概況鹽河（楊莊?武障河）航道整治工程航道施工項目YH-SG-HD7標段，樁號17K+942~27K+614，整治里程長度約為9.672km，按照三級航道整治標準進行整治，航道底寬不小于45米，最小通航水深為3.2米，航道口寬不小于70m。主要工程量為：新建護岸（坡）15771m,其中斜坡式護岸11087m（灌砌塊石+生態(tài)混凝土），素混凝土重力式護岸1298m，魚巢素混凝土重力式護岸2022m、格賓式護岸1364m。地基處理采用塊石換填長為2896延米。水上方89.73萬方，水下方77.66萬方，回填方13.82萬方，圍堰方14.50萬方。本標段工作內(nèi)容主要為：土方工程、疏浚工程、護岸工程、地基處理、下河階梯、渡口、老橋墩防撞工程及臨時工程等（不含環(huán)保綠化、導助航工程）、相關結構物拆除工程的施工和工程保修。水文氣象和工程地質(zhì)氣象橫貫淮安市境內(nèi)的淮河蘇北灌溉總渠一線是我國溫暖帶和亞熱帶的分界線，因此淮安市兼有南北氣候特征，一般來說，蘇北灌溉總渠以南地區(qū)屬北亞熱帶溫潤季風氣候，以北地區(qū)為北溫帶半濕潤季風氣候。受季風影響，四季分明，雨量集中，雨熱同季，冬冷夏熱，春溫多變，秋高氣爽。區(qū)域內(nèi)年平均氣溫14°C-15oC，無霜期210天，年際間變化較大，時有旱、澇、風、凍災害。本區(qū)降水量南部多于北部，由于受季風的影響，降水量年內(nèi)分布很不均勻，5?9月是主要的降雨季節(jié)，年均降水量淮安為1028.2mm。本區(qū)年平均風速在2.9-3.6m/s，以偏東風和西南風為主。工程地質(zhì)1．）泥沙根航道穿越區(qū)河道均為清水河道，兩岸植被良好，河道比降小，水流沖刷產(chǎn)生的淤積很少，各河道河勢基本穩(wěn)定，河道含沙量較小。隨著航道整治，沿線護岸將連成片，河道岸線岸坡更加穩(wěn)定，航道泥沙含量將有所減少，對整治后航道水深維持有利。2.）工程地質(zhì)工程地質(zhì)層特征層-素填土：雜色，以粉土、粉質(zhì)粘土為主，1層-粉土：灰色為主，局部為灰色-灰黃色，濕，稍密-中密2層-淤泥質(zhì)粘土、粘土：灰色為主，流塑為主，局部軟塑；②3層-粘土：灰黃色為主，軟塑為主，局部可塑；1層-粘土：灰綠色、黃灰色，軟塑；2層-粘土：灰色、灰黃色，可塑-硬塑；③3層-粉土：灰黃色，濕，稍密；1層-淤泥質(zhì)粘土、粘土：灰色、青灰色、流塑，局部軟塑；2層-粘土：黃灰色、青灰色，軟塑；1層-粘土：蘭灰色、灰黃色，軟塑為主，局部可塑；2層-粉土：灰黃色為主，局部灰色，可塑-硬塑；1層-粉土：灰黃色、青灰色，濕，稍密-中密；2層-粉砂、細砂：灰黃色，青灰色，飽和，中密；01層-(粉質(zhì))粘土：灰黃色，灰青色，軟塑，可塑-硬塑；2層-(粉質(zhì))粘土：灰黃色為主，軟塑，可塑-硬塑；變形監(jiān)測控制依據(jù)及參考標準《水運工程測量規(guī)范》(JTJ203-2001)；(2)《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)；(3)《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)；(4) 《水運工程水工建筑物原型觀測技術規(guī)范》(JTJ218-2005)；(5)工程設計文件和技術資料；(6)招投標文件和合同文件；變形觀測的類型、任務及目的由于各種因素的影響,在航道工程建造過程中及其設備的運營過程中,都會產(chǎn)生變形。為了保證航道工程的正常施工和安全運營,必須對護岸進行變形監(jiān)測。特制定本變形觀測方案。本方案主要針對護岸工程變形觀測的內(nèi)容、方法、要點、沉降標點的布設、可參考執(zhí)行的規(guī)范以及資料整理的匯編等方面進行闡述。各標段施工期必須按設計、項目辦和測控中心的要求進行系統(tǒng)的變形動態(tài)監(jiān)測。通過對變形觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜合分析評估，驗證或調(diào)整設計措施，使混凝土底板工程達到規(guī)定的變形控制要求。再推算出最終沉降量和工后沉降。變形觀測產(chǎn)生的原因在變形觀測的過程中，了解其產(chǎn)生的原因是非常重要的。一般來講，建筑物變形主要是由兩個方面的原因引起的，一是自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土壤的物理性質(zhì)、大氣溫度等。另一種是與建筑物的結構、型式及動荷載（如風力、震動等）的作用。此外，由于勘測、設計、施工以及運營管理工作做得不合理，還會引起建筑物產(chǎn)生額外的變形。這些變形的原因是相互聯(lián)系的。隨著工程建筑物的興建，改變了地面原有的狀態(tài)，對于建筑物的地基施加了一定的外力，這就必然會引起地基及其周圍地層的變形。而建筑物本身及其基礎，也由于地基的變化及其外部荷載與內(nèi)部應力的作用而產(chǎn)生變形。所以在施工期間必須嚴密監(jiān)視建筑物的動態(tài)，及時、準確地對興建的建筑物進行沉降、變形觀測，確保其安全運行。變形觀測的類型及任務（1） 建筑物的變形按其類型來區(qū)分，可以分為靜態(tài)變形和動態(tài)變形。靜態(tài)變形通常是指變形觀測的結果，只表示在某一期間內(nèi)的變形值，也就是說，它只是時間的函數(shù)；動態(tài)變形是指在外力影響下而產(chǎn)生的變形，故它是以外力為函數(shù)來表示的動態(tài)系統(tǒng)對于時間的變化，其觀測的結果是表示建筑物在某個時刻的瞬時變形。（2） 變形觀測的任務是周期性地對觀測點進行重復觀測，求得其在兩個觀測周期間的變化量。而為了求得瞬時變形，則應采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時位置。變形觀測的目的變形觀測的工作主要是針對軟基處理地段進行監(jiān)測，以便能正確反映出護岸結構型式的變化情況，達到監(jiān)視護岸擋墻的安全運營、了解其變形規(guī)律之目的。護岸工程沉降、變形觀測的內(nèi)容（1） 對于護岸基礎而言，主要觀測的內(nèi)容是均勻沉降與不均勻沉降，從而計算絕對沉降值、平均沉降值、平均沉降速度以及繪制沉降分布圖。即我們平時經(jīng)常做的沉降觀測。（2） 對于護岸建筑物墻身而言，則主要觀測的內(nèi)容是水平位移、垂直位移等。（3） 護岸施工過程中對重點觀測部位變形觀測的內(nèi)容為:對于加固型護岸：鋼筋砼樁、板施沉過程中應密切觀測護岸位移情況，如有較大位移或其他異常應停止施工，查明原因確保安全。＞擋土墻后土方回填，土方回填應注意控制回填速率，并應對擋土墻進行沉降及位移觀測控制，如發(fā)現(xiàn)較大沉降或位移應立即停止回填。＞擋土墻壓頂，擋土墻后土方回填至設計標高后，應及時拆除施工臨時圍堰。并注意觀測擋土墻墻頂高程及位移。待擋土墻沉降及位移穩(wěn)定后再澆筑混凝土壓頂。＞航道疏浚開挖及拋石護底，在挖泥過程中應加強對板樁墻位移的監(jiān)測，如發(fā)生異常情況應終止挖泥并及時與相關部門聯(lián)系共同協(xié)商解決。沉降觀測要求（1） 各種觀測設備埋放前應經(jīng)檢查和率定；（2） 觀測設備應按規(guī)定及時埋放；（3） 沉降標點埋放后，應即時觀測初始值（一般來講，取三次觀測結果的平均值作為初始值），施工期間，按不同荷載階段，定期觀測；（4） 各觀測項目的設備，應由專人負責觀測和保護；（5） 施工期間所有觀測項目，均應按時觀測，及時整理分析；（6） 施工期間的沉降標點一般布置在基礎底板的四角，護岸壓頂施工完成后，應將標點轉(zhuǎn)接到壓頂?shù)倪m當位置，以便繼續(xù)觀測，標點宜用不銹鋼制作或銅制作，并加以保護；（7） 變形監(jiān)測網(wǎng)宜采用獨立坐標和假定高程。（對于護岸工程路線比較長，也可采用施工控制網(wǎng)進行控制）；（8） 沉降觀測應采用環(huán)形或往返閉合的方法進行，其使用的儀器應符合相應規(guī)定的要求（采用相同的圖形或觀測路線和相同的觀測方法）；（9） 沉降觀測時，前后視距宜相等，視線長度不得超過50m，以后視應使用同一根水準尺，并應盡可能做到“四固定”即：觀測人員固定，使用的水準儀和水準尺固定，觀測方法固定，觀測措施固定，以保證觀測結果的可靠性。（10） 每次沉降觀測的數(shù)據(jù)，應先填入《水準測量記錄手簿》中，經(jīng)過嚴格校對無誤后，方能填入沉降觀測記錄表中，已填入的數(shù)字，不得任意涂改。（11） 當護岸某個部位突然發(fā)生大量沉降、不均勻沉降時，除應立即進行逐日連續(xù)觀測和對裂縫進行觀測外，尚應立即向施工技術負責部門、設計部門、監(jiān)理單位及建設單位匯報異常情況。觀測準備及實施計劃7.1組織準備成立變形測量小組，由測量工程師周林林擔任變形觀測組組長，同時挑選有一定測量經(jīng)驗的測量員劉闖和錢瓏組成本標段專業(yè)變形測量小組，負責本標段內(nèi)結構物的水平位移及豎向沉降觀測。技術準備根據(jù)設計要求和現(xiàn)行國家《工程測量規(guī)范》、（GB50026-07）,

《建筑物變形測量規(guī)程》（JGJ8-2007）及交通部《水運工程測量規(guī)范》(JTJ203-2001),《航道整治工程技術規(guī)范》(JTJ312-2003)中對沉降位移觀測的各項規(guī)定，結合本工程具體的特點，我們選擇變形測量的三級標準作為本項沉降位移觀測工作的精度指標，詳見下表。變形觀測點的觀測精度和適用范圍等級點位中誤差(mm)高程中誤差(mm)適用范圍.竺等±1.5±0.5對變形特別敏感的水工建筑物一坐一等±3.0±1.0對變形比較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對觀測精度要求比較低的水工建筑物和岸坡注：①當水平位移變形測量用坐標向量表示時，向量中誤差為表中相應等級點位中誤差的1/叮2；②沉降觀測，可根據(jù)需要按變形觀測點的高程中誤差或相鄰變形觀測點高差 中誤差確定測量等級。沉降位移觀測是工程建設中精度較高的測量工作，儀器設備、布設路線、觀測方法及人員素質(zhì)等多方面都會影響觀測數(shù)據(jù)的精度。在該測量工作中我們選擇DS3水準儀，配合水準尺進行作業(yè)，全站儀采用拓普康T-338。7.1總體布置方案本標段全部為新建護岸，新建斜坡、重力、魚巢、格賓型護岸15.771Km，基底高程分別為5.45m、5.85m、5.85m、6.2m。其中無軟基處理段，計劃每50m設一處觀測點，有軟基處理段每10~20設一處觀測點。a?基準點的設置：觀測參照點設在基礎開挖線10m以外，確保其不受擾動，同時與本標段的線網(wǎng)閉合并定期（3~6個月）進行復核。觀測點的布設：沉降位移觀測點布設在基礎頂面靠近沉降縫位置，距墻前沿線10cm，待墻身結頂后放置在離墻頂沉降縫位置50m左右設一觀測點。觀測點的制作采用預埋鋼筋頭，應待結構物砼初凝時放置，在觀測初始對埋置點進行坐標采樣。為了確保觀測質(zhì)量，簡化測量過程，對于位移觀測采取2~3個基準參考點進行，點位設置要求參考第1條要求。宜每100~300m設置一對基準點，使用全站儀或者經(jīng)緯儀進行觀測，位移記錄使用鋼尺進行測量，精確到毫米?；鶞示€設置：1） 直線段基準線適宜布設在結構物軸線向后約5?10cm；2） 圓弧段基準線，如曲線外矢距小于30cm，可直接參考直線段基點布設方案。如曲線外矢距大于30cm，則可以將曲線分成若干段，單若干段的外矢距小于30cm時，可參考直線基點布設方案。3） 加強對基準參照點的保護，一旦破壞，需要重新對埋置的觀測點進行坐標采樣，同時對基準點進行恢復。觀測方法及注意事項：本次沉降觀測工作采用精密幾何水準測量方法進行，觀測過程中，各項偏差控制及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理按照國家《航道整治工程技術規(guī)范》(JTJ312-2003)中各項規(guī)定執(zhí)行。進行沉降觀測過程中，須注意以下幾個問題：每次觀測應遵守“四固定”原則，即：觀測所用儀器固定觀測人員固定；觀測路線固定；觀測環(huán)境和條件基本相同。布設觀測路線時，前后視距不超過40m,前后視距差不超過1.0m，觀測時間及環(huán)境：不在日出前后1小時、中午時分進行觀測，更不能在大風或有霧的情況下進行觀測。保證水準尺氣泡穩(wěn)定居中，扶尺員快速穩(wěn)定地豎直標尺，提高觀測效率。觀測周期：根據(jù)《水運工程測量規(guī)范》(JTJ203-2001)、《工程測量規(guī)范》(GB50026-2007)、《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ8-2007)、《水運工程水工建筑物原型觀測技術規(guī)范》(JTJ218-2005)等規(guī)范并結合本標段施工情況以及設計要求和以往的經(jīng)驗，一般在底板拆模前進行初次測量，由于底板與基地接觸面較大且底板砼方量較小( 21.5?24.5m3),變形量較小，觀測重點一般放在現(xiàn)澆砼墻身(增加荷載)前后3?7天，和回填土施工過程中。具體如下:在墻身澆筑完成后和回填土施工過程中進行重點觀測，墻身澆筑完成后3?7天內(nèi)每天連續(xù)觀測直至穩(wěn)定，無施工則7天左右觀測一次。在墻后回填土施工過程中每天觀測1次，無施工則7天觀測一次，墻后回填土到頂之后觀測頻率適當降低，如每周觀測1~2次。新建護岸施工期間，如遇到特殊情況（地下水位發(fā)生較大變化，底板或墻體產(chǎn)生裂縫，伸縮縫兩側(cè)出現(xiàn)較大不均勻沉降等），應立即進行逐日或幾天一次的連續(xù)觀測，及時提供觀測數(shù)據(jù)，確保構筑物安全。評定指標施工期的累積水平位移宜控制在1cm左右，豎向沉降控制在0.4mm/d時視為穩(wěn)定，可進行下一道工序施工變形觀測成果資料的整理沉降觀測資料應及時整理和妥善保存，作為航道護岸工程技術檔案的一部分。（1）沉降觀測資