1、工程概況
蘇南運(yùn)河鎮(zhèn)江辛豐泰山灣段航道整治工程位于鎮(zhèn)江市辛豐鎮(zhèn)和大泊鎮(zhèn)境內(nèi)，起點(diǎn)位于辛豐鎮(zhèn)黃墟建材碼頭，終點(diǎn)位于滬寧鐵路橋，施工樁號(hào)11K+600～13K+315，施工長(zhǎng)度為1.715km。本工程工作內(nèi)容為水上方開(kāi)挖、水下方疏浚、新建一級(jí)護(hù)岸工程、新建二坡護(hù)坡等及相關(guān)臨時(shí)工程的施工和保修。
本工程一級(jí)護(hù)岸的結(jié)構(gòu)型式采用：鋼筋砼地下連續(xù)墻護(hù)岸（B型），C20空腔式素砼重力式護(hù)岸（C型）以及透空式鋼筋砼重力式護(hù)岸（D型）;二級(jí)護(hù)坡采用C20砼預(yù)制塊拱圈護(hù)坡、草皮護(hù)坡。由于該段地勢(shì)高，地質(zhì)條件復(fù)雜，護(hù)岸每節(jié)長(zhǎng)度為10米，護(hù)岸軟土地基處理分別采用小木樁、換填塊石、水泥攪拌樁等處理型式，施工過(guò)程中各段沉降位移量不一，因此需要在整個(gè)施工階段對(duì)護(hù)岸的垂直沉降和水平位移進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，以便控制施工速率，確保護(hù)岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全。整個(gè)工程變形監(jiān)測(cè)工作從2009年7月開(kāi)工至2011年3月工程交工驗(yàn)收，歷時(shí)21個(gè)月連續(xù)監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)成果和資料齊全，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
2、變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容
本工程變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是航道整治的一級(jí)B、C、D 型護(hù)岸等的垂直位移和水平位移監(jiān)測(cè)。根據(jù)招標(biāo)文件和施工圖設(shè)計(jì)的要求，水平位移變形量以每晝夜不大于3mm，垂直位移（沉降）變形量不大于6mm為控制標(biāo)準(zhǔn)。
3、精度指標(biāo)的選用與觀測(cè)儀器的配置
3.1 精度指標(biāo)的選用
根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范對(duì)變形監(jiān)測(cè)等級(jí)和精度要求，結(jié)合本工程具體的特點(diǎn)，選用變形監(jiān)測(cè)的四等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和精度作為變形監(jiān)測(cè)工作的控制指標(biāo)，詳見(jiàn)下表。
變形觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精度和適用范圍
3.2 觀測(cè)儀器的配置
變形監(jiān)測(cè)是工程中精度較高的測(cè)量工作，觀測(cè)儀器的配置直接影響觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度。在本工程變形監(jiān)測(cè)過(guò)程中，配置了一臺(tái)南方靈銳south s82 GPS（靜態(tài)平面精度±3mm+1ppm）作為位移觀測(cè)儀器，配置了一臺(tái)Ni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度±0.7mm）和銦鋼尺作為沉降觀測(cè)儀器，另外配置了尺墊、木樁、鐵釘、紅白旗、測(cè)桿等輔助設(shè)備，所配備儀器使用前都經(jīng)有資質(zhì)的計(jì)量單位進(jìn)行鑒定。
4、觀測(cè)人員配備
施工過(guò)程中，安排4名專職測(cè)量人員配合進(jìn)行護(hù)岸變形監(jiān)測(cè)，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，一絲不茍，確保觀測(cè)工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
5、變形監(jiān)測(cè)方法
5.1 基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)的建立
?、乓詷I(yè)主提供的G52、G54、ZE08等三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)（江蘇省地質(zhì)工程勘察院設(shè)立的靜態(tài)點(diǎn)）作為水準(zhǔn)和平面控制的基準(zhǔn)點(diǎn)，在項(xiàng)目經(jīng)理部埋設(shè)一個(gè)變形監(jiān)測(cè)觀測(cè)墩作為一個(gè)工作基點(diǎn)，由基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)建立GPS水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)，并采用GPS對(duì)水平位移監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè)和平差，精度滿足規(guī)范要求。
⑵根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在施工區(qū)域內(nèi)比較穩(wěn)定和方便的位置布設(shè)工作基點(diǎn)，每500米護(hù)岸之間設(shè)置一個(gè)變形監(jiān)測(cè)觀測(cè)墩作為工作基點(diǎn)，由三個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)、工作基點(diǎn)等建立垂直位移基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，采用一臺(tái)Ni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度±0.7mm）和銦鋼尺按三等水準(zhǔn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量和平差，閉合差≤+12*Lmm，L以公里計(jì)，精度滿足規(guī)范要求，以滿足護(hù)岸的水平和垂直位移監(jiān)測(cè)的需要。
施工過(guò)程中，對(duì)基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)每3個(gè)月進(jìn)行復(fù)測(cè)一次，當(dāng)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生懷疑時(shí)，項(xiàng)目部隨時(shí)組織技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，基準(zhǔn)點(diǎn)堅(jiān)固可靠，安全穩(wěn)定。
5.2 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的的建立
本工程水平位移和垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用同一標(biāo)識(shí)法，每200米左右的護(hù)岸上設(shè)置一個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，共布設(shè)了36個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)，由基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)、變形觀測(cè)點(diǎn)等一起建立變形觀測(cè)網(wǎng)，首次觀測(cè)前，采用一臺(tái)GPS、一臺(tái)Ni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度±0.7mm）及銦鋼尺等分別對(duì)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)進(jìn)行平面和水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)量精度滿足規(guī)范要求，測(cè)量成果準(zhǔn)確。
?、抛冃斡^測(cè)點(diǎn)布設(shè)
變形觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)位置分別布設(shè)在底板后沿、墻身、消浪墻、壓頂、帽梁等上，變形觀測(cè)點(diǎn)采用φ20mm的長(zhǎng)度30cm的鋼筋，鋼筋頂部磨平刻“十”字標(biāo)志，距底部5cm處做成彎鉤，在混凝土澆筑后初凝前埋入混凝土內(nèi)，埋設(shè)時(shí)高出混凝土表面1cm，用油漆寫(xiě)上點(diǎn)號(hào)，在混凝土終凝后將坐標(biāo)與高程測(cè)設(shè)到變形觀測(cè)點(diǎn)上。
?、谱冃斡^測(cè)數(shù)據(jù)傳遞
本工程變形觀測(cè)成果是指施工過(guò)程中同一建筑物（每節(jié)護(hù)岸長(zhǎng)度10米）變形觀測(cè)的累計(jì)位移數(shù)據(jù)，因此需在同一個(gè)建筑物同一航道斷面線上根據(jù)施工工序設(shè)立不同的觀測(cè)點(diǎn)，并對(duì)不同觀測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，例如觀測(cè)點(diǎn)S1的變形位移成果是由S1-1、S1-2、S1-3等三個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)的變形位移量的累計(jì)。由于護(hù)岸施工過(guò)程中工序較多，受墻后回填土、降排水、加載等影響，在墻身、壓頂?shù)仁┕そY(jié)束，需及時(shí)把變形觀測(cè)點(diǎn)移至墻身、壓頂?shù)壬?，移?dòng)前、后對(duì)變形觀測(cè)點(diǎn)的位移、沉降等進(jìn)行了加測(cè)，以確保變形監(jiān)測(cè)成果傳遞的準(zhǔn)確，監(jiān)測(cè)資料連貫。
?、窃O(shè)立變形觀測(cè)點(diǎn)的保護(hù)標(biāo)志
在整個(gè)施工工期內(nèi)，保護(hù)變形觀測(cè)點(diǎn)不受外力的影響。變形觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)后，安排專人設(shè)立了明顯標(biāo)識(shí)，安排專職人員負(fù)責(zé)保護(hù)，并通知現(xiàn)場(chǎng)施工人員注意標(biāo)識(shí)，嚴(yán)防破壞。
5.3垂直位移觀測(cè)
?。?）垂直位移監(jiān)測(cè)方法采用四等水準(zhǔn)測(cè)量法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用Ni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀配銦鋼尺進(jìn)行觀測(cè)，每次組成閉合路線。
?。?）觀測(cè)前，測(cè)量人員認(rèn)真檢查儀器，觀測(cè)時(shí)力求前、后視相等，認(rèn)真操作、記錄，并及時(shí)整理好觀測(cè)成果。
?。?）垂直位移監(jiān)測(cè)頻率，在底板澆筑后進(jìn)行第一次觀測(cè)，然后按每次增加荷載（澆筑混凝土、施工墻后回填土等）后進(jìn)行觀測(cè)。
底板：底板完成后，墻體澆筑前為第一階段觀測(cè)。砼基礎(chǔ)成型后測(cè)第一次，以后每天觀測(cè)一次，當(dāng)最后連續(xù)三次觀測(cè)結(jié)果變形量不超過(guò)點(diǎn)位誤差控制標(biāo)準(zhǔn)，判別為穩(wěn)定，才進(jìn)入下道工序施工，確保構(gòu)筑物安全。
墻身：墻身澆筑終凝后，把變形觀測(cè)點(diǎn)移至墻身頂面，觀測(cè)頻率同底板，觀測(cè)穩(wěn)定后，才進(jìn)入下道工序。
回填：墻后土方回填在墻體觀測(cè)穩(wěn)定，滿足回填要求后進(jìn)行回填。墻后回填分四個(gè)階段觀測(cè)（墻后填土平均分四階段觀測(cè)，原則上填土1/4、2/4、3/4及到頂）。填土到觀測(cè)部位時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)頻率同底板，觀測(cè)穩(wěn)定后，才進(jìn)入下道工序。
消浪墻：墻體觀測(cè)穩(wěn)定后進(jìn)行消浪墻等施工工作，消浪墻完成后，觀測(cè)點(diǎn)移至消浪墻上，觀測(cè)頻率繼續(xù)按底板觀測(cè)頻率觀測(cè)，觀測(cè)穩(wěn)定后，再按第一個(gè)月每周一次觀測(cè)，第二個(gè)月每半月一次觀測(cè)，以后每月觀測(cè)一次，直至交工驗(yàn)收。
5.4 水平位移觀測(cè)
水平位移觀測(cè)采用GPS法進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用南方靈銳south s82 GPS進(jìn)行觀測(cè)，把GPS的固定站架設(shè)在項(xiàng)目部的基站上，然后測(cè)量人員采用GPS的移動(dòng)站直接在施工現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)點(diǎn)采集觀測(cè)數(shù)據(jù)，并及時(shí)進(jìn)行整理好觀測(cè)成果，對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)程比較分析，前后兩次觀測(cè)成果在允許誤差范圍內(nèi)，確保構(gòu)筑物穩(wěn)定后才進(jìn)入下道工序施工。水平位移觀測(cè)頻率與垂直位移的觀測(cè)頻率相同，與垂直位移同時(shí)觀測(cè)。
5.5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理
變形點(diǎn)的垂直位移和水平位移觀測(cè)數(shù)據(jù)收集整理完成后，直接利用Microsoft Office Excel對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用Excel下的VBA編程工具編制了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，其核心包括數(shù)據(jù)輸入與更新、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)維護(hù)和圖表打印輸出。每次數(shù)據(jù)處理時(shí)，均計(jì)算出本期變形量和累計(jì)變形量，分別填入垂直位移成果表和水平位移成果表中，形成表1和表2的成果表，根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)成果，及時(shí)分別繪制成垂直位移和觀測(cè)時(shí)間、水平位移和觀測(cè)時(shí)間的變形曲線圖，直觀描述出變形觀測(cè)成果。
水工建筑物沉降觀測(cè)記錄
1、應(yīng)明確變形監(jiān)測(cè)責(zé)任人，端正觀測(cè)人員思想認(rèn)識(shí)，充分認(rèn)識(shí)變形監(jiān)測(cè)工作重要性，特別是對(duì)于地基軟弱或者不夠穩(wěn)定的地段，或者建筑物上部荷載突變情況下，直接關(guān)系到建筑物的安全穩(wěn)定性。
2、變形觀測(cè)點(diǎn)布置和觀測(cè)頻率嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行觀測(cè)，確保變形觀測(cè)的成果能及時(shí)反映建筑物的垂直位移和水平位移的變形狀況。
3、每次觀測(cè)應(yīng)遵守“四固定”原則，即：觀測(cè)所用儀器固定、觀測(cè)人員固定、觀測(cè)路線固定、觀測(cè)環(huán)境和條件基本相同。
4、每次觀察均采用環(huán)形閉合方法，或往返閉合方法當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行檢查。同一觀測(cè)點(diǎn)的兩次觀測(cè)之差不得大于1毫米。
5、布設(shè)觀測(cè)路線時(shí)，前后視距不超過(guò)40m，前后視距差不超過(guò)1.0m，以控制i角的誤差影響，同時(shí)提高觀測(cè)時(shí)的清晰度。
6、觀測(cè)時(shí)間及環(huán)境：不在日出前后1小時(shí)、中午時(shí)分進(jìn)行觀測(cè)，更不能在大風(fēng)或有霧的情況下進(jìn)行觀測(cè)。
7、變形觀測(cè)原始數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確、完整、及時(shí)歸檔，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)位移突變現(xiàn)象，先認(rèn)真復(fù)查，準(zhǔn)確無(wú)誤后及時(shí)上報(bào)。
7、變形監(jiān)測(cè)成果分析及結(jié)論
7.1垂直位移分析
本工程垂直位移自2009年7月19日進(jìn)行首次觀測(cè)，末次觀測(cè)于2011年3月2日，根據(jù)工程進(jìn)度情況不同，36個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)中最多的觀測(cè)了35期，最少的觀測(cè)了23期，累計(jì)沉降量分別為10mm～24mm，最大日沉降量為4mm，垂直沉降過(guò)程變形曲線圖變化規(guī)律正常。
7.2水平位移分析
本工程水平位移自2009年7月19日進(jìn)行首次觀測(cè)，末次觀測(cè)于2011年3月2日，根據(jù)工程進(jìn)度情況不同，36個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)中最多的觀測(cè)了35期，最少的觀測(cè)了23期，累計(jì)位移量分別為8mm～27mm，最大日位移量為3mm，水平位移過(guò)程變形曲線圖變化規(guī)律正常。
7.3分析結(jié)論
本工程一級(jí)護(hù)岸的變形產(chǎn)生的水平位移主要是向航道內(nèi)側(cè)位移，垂直位移位移主要是垂直沉降，引起的位移原因比較復(fù)雜，有地基的力學(xué)性質(zhì)、航道水位和地下水的變化狀況、農(nóng)田灌溉向坡面滲水、護(hù)岸混凝土、墻后回填土、施工機(jī)械、船舶等的增加的不均勻荷載的增加等影響。施工過(guò)程中，我部根據(jù)上報(bào)的沉降位移觀測(cè)方案，按制定的觀測(cè)頻率，從底板澆筑開(kāi)始進(jìn)行觀測(cè)，一直觀測(cè)至交工驗(yàn)收申請(qǐng)，并對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行整理，36個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的水平位移、垂直沉降等的累計(jì)觀測(cè)成果均在允許誤差范圍內(nèi)，符合規(guī)范要求，為護(hù)岸的結(jié)構(gòu)安全提供了可靠的依據(jù)。
