航道工程变形观测实施细则

盐河（杨庄-武障河）航道整治工程之
杨庄二线船闸工程
航道工程主体变形观测实施细则
常州交通监理盐河航道整治工程YH-YZCZ-JL监理部
二0一0年九月
目 录
1 引言
2 工程概况及标准
3 变形监测控制依据及参考标准
4变形观测的类型、任务及目的
5 护岸工程沉降、变形观测的内容
6 沉降观测要求
7 沉降、变形观测点的布设及观测方法
8 变形观测的精度要求
9 变形观测成果资料的整理
10 变形观测注意事项
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 工程概况
2.1 项目概况
盐河位于江苏省的东北部，是淮北平原上的一条通海航道，也是苏北地区的主要水运干线，在江苏省干线航道网规划“两纵四横”中，盐河为“一横”—淮河出海水道的重要组成部分，规划等级为Ⅲ级航道。

盐河南自淮安市淮阴区京杭大运河与盐河交汇口杨庄船闸，向东北经涟水县，再往北过灌南、灌云，到达连云港市区玉带河，全长约144.8km。

2.2 航道建设规范、标准及范围
a.船闸工程
盐河（杨庄—武障河）航道规划为三级航道，杨庄二线船闸为三级船闸，设计最大船舶吨级为1000吨。

船闸尺度为230×23×4（m）（闸室长×口门宽×槛上水深），上、下游导航调顺段均取140m，靠船段长330m，上、下游直线段长分别为560m和645m，上、下游远方调度站码头长均为100m，上、下游锚地护岸长分别为400m、300m，上游预调区码头长为100m，上游预调区锚地护岸长为300m。

船闸承受单向水头，正向设计水头5.01m；输水系统采用短廊道集中排水，上闸首灌水采用封闭式帷墙短廊道集中输水系统型式。

上、下闸首工作闸门为钢质平板人字门，阀门为钢质平板提升门，闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。

船闸水工建筑物设计级别如下：上游防洪大堤为1级，上闸首为1级水工建筑物；下闸首和闸室为2级水工建筑物；上游位于防洪线上的导航墙、靠船建筑、驳岸（与上游防洪大堤一致）为1级水工建筑物，下游导航墙、靠船墩、驳岸为3级水工建筑物；临时工程为4级水工建筑物；上、下闸首的工作闸、阀门的设计级别与其相应闸首一致。

b.桥梁工程
桥梁桥面总宽12m，净宽11m,荷载等级为公路-II级，桥下通航净高7m。

计划施工工期：30个月，2010年7月～2012年12月。

3 变形监测控制依据及参考标准
（1） 《水运工程测量规范》（JTJ 203-2001）；
（2） 《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
（3） 《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2007）；
（4） 《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTJ 218-2005）；
（5） 工程设计文件和技术资料；
（6） 招投标文件和合同文件；
4 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。

4.1 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。

4.2 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。

4.3 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。

5 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。

6 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。

7 沉降、变形观测点的布设及观测方法
（1） 对于正在施工中的护岸工程，在其设计或施工单位的施工组织设计中应有详细的布设方案及观测方法。

（2） 对于正在施工中的航道工程中的护岸工程，其沉降、变形观测点的布设方案主要考虑外部因素，对其安全的影响，一般布设方法和布设频率为：
观测点应布设在护岸基础底板的四周，要求各标段将沉降
观测点布设在护岸挡墙的前沿底板上,伸缩缝两侧（距离：
离两边缘50cm），为在底板伸缩缝两侧采用钢钉凿设标
志。

在后沿底板上考虑到被回填土埋掉了，压顶完工后布
设在压顶上。

观测点的布设数量，在选布设的结构物上应布设一组，一
组数量不得少于两点。

（在沉降缝两侧处的任一侧布置观
测点）以便测出基础的沉降，并且能够绘出沉降值曲线。

观测点的布设频率：考虑到护岸工程路线比较长，地质情
况多变、复杂，建议：按照设计图纸上有软基处理的施工
地段，每200延米应连续布设三组及三组以上，这样才有可
能观测出变形量。

对于变型量大的施工地段还要加大观测
点的布设.另外每种结构型式必须至少布设一组以上。

观测点应牢固地与建筑物结合在一起。

护岸基础变形观测
点应布设在基础底板前沿（设计图纸上无规定变形观测点
位埋设），应在底板砼浇筑过程中把观测点埋设进去，应
埋入底板砼内10cm以上，顶面高出底板1～2cm，这样便于
观测，又与基础底板结合在一起。

并尽量保证在整个变形
观测期间不受损坏。

要求各标段按规定要求埋设沉降观测点，并检查是否符合规定要求（见附图）
附图a
附图b
沉降观测点
航道侧
15m
15m
15m
砼底板
砼底板
砼底板
底
板
（b）附图c
沉降观测点
砼压顶
浆砌块石墙身
砼基础
（c）
沉降观测点布置图
（3） 变形观测的方法
变形观测的方法要根据建筑物的性质、使用情况、观测精度、周围的环境以及对观测的要求来选定。

对于纯护岸工程来讲：垂直位移(主要指沉降观测)多采用精密水准测量、微水准测量的方法进行观测；水平位移的观测多采用极坐标法或导线测量法、前方交会法的方法进行。

对于目前护岸工程来说，护岸基础的变形观测，我们主要是观测基础的沉降，即对护岸基础进行沉降观测；护岸墙身的变形观测，主要对墙身和压顶完工后对压顶的水平位移进行观测。

（4） 变形观测的观测周期
变形观测的观测周期：观测标点埋放后，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），
以后每隔3天、5天、1周观测一次、 2周观测一次，沉降稳
定后 1月观测一次、2月观测一次，直止竣工验收前观测一
次后把观测成果整理后交付业主。

变形观测的观测周期，原则上是按上面的周期来观测，特
殊情况下应进行逐日或几天1次的连续观测，直至稳定为
止。

这里的特殊情况是指：异常情况，荷载突变、突然发
生大面积沉降、不均匀沉降等。

8 变形观测的精度要求
变形测量可分为四个等级，变形测量点可分为基准点、监测点和变形观测点。

变形观测点相对于最近基准点的观测精度和使用范围见表8-1：
表8-1：变形观测点的观测精度和适应范围
等级点位中误差
（mm）
高程中误差
（mm）
适用范围
一等±1.5±0.5对变形特别敏感的水工建筑物
二等±3.0±1.0对变形比较敏感的水工建筑物
三等±6.0±2.0一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对于护岸等建筑物的沉降、位移观测，宜采用三等观测精度。

②沉降观测的仪器必须使用带有测微器的精密水准仪（0.4mm/km 以上）及配套观测的变形观测尺。

护岸上我们一般用：DSZ2水准仪加FS1测微器加±0.5mm铟钢尺，就能满足三等精度要求。

③对于位移观测的精度，则有很多因素的影响，主要有：m对中(仪器对中误差)、mf(大气折光的影响误差)、ms(测距误差)、mb(测角误差)。

2″测距精度为2mm+1ppm.D的全站仪为例。

对于有经验的测量人员，仪器对中误差可控制在1.0mm范围内(或0.5mm),大气折光的影响误差只要使棱镜的高度大于1m,一般可消除此误差。

则观测点的点位中误差：㎡p=㎡对中+㎡f+㎡s+㎡b其中㎡s=（2mm+2ppm.D）2取
D=150m=150000mm, ㎡b=(2″/p 150000) 2, ㎡p=±2.8mm＜±3.0mm。

由此可以看出，我们只要使用能够满足测角2″，测距为
2mm+1ppm.D以上精度的全站仪进行观测就可以达到二等观测精度。

对于护岸的位移观测精度，要求达到三等观测精度就满足要求。

9 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） 沉降观测资料的内容：
对进行沉降观测的建筑物，应按规范规定，及时整理沉降观测资料，其内容为：
1 根据水准测量得出的每个观测点标高和其逐次沉降量；
2 根据建筑物的平面图绘制的观测点位置图，根据沉降观测结果
绘制沉降量与延续时间的关系曲线图及沉降量分布曲线图；
3 水准点的平面布置图，测量沉降的全部原始资料；
4 施工时建筑物标高的水准测量记录及晴雨气象资料；
5 根据上述内容编写的沉降观测分析报告。

（2） 沉降观测记录：
对各标段沉降观测抽检所得的数据认真记录，结果进行分析整理并及时上报测控中心，在发现数据异常时应及时采取有效控制措施。

所有施工期观察项目的数据收集整理分析，沉降观测记录填写应清
晰、整洁，每进行一次观测及时进行数据分析。

当出现异常情况时，及时向监理部、测控中心和项目办汇报。

10 变形观测注意事项
（1） 使用同一仪器和设备，采用相同的路线和观测方法观测，仪器和设备在使用前进行检定，符合要求方可使用；
（2） 在基本相同的环境和气温适当的条件下，严格认真进行观测；（3） 沉降观测的前后视距尽可能相等，仪器到水准尺的距离不得大于50m。

（4） 观测中，前后视必须采用同一根水准尺。

观测时，水准尺应和地面垂直，不得倾斜。

（5） 要有很好的质量意识和责任意识，不怕麻烦的测量精神。

（6） 及时检查测量记录表、填写记录总表和绘制变形曲线；如变形有异常情况或超过所规定的限值时，应及时向上级汇报。