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摘 要：为满足上海市经济社会发展对土地占补平衡的需求，上海市近年加大了促淤圈围工作力度，计划在“十二五”期间促淤28万亩，圈围成陆19万亩。由于促淤圈围工程位于长江口东海海域，风浪大、水流条件极其复杂，工程实施过程中风险大，通过施工期的动态监测，可以随时掌握滩面与促淤堤堤身的变化情况，建立风险预警机制，为改进施工方法提供决策依据，为工程安全保驾护航。
关键词：促淤堤；软土；冲刷；沉降；安全
1 动态观测目的
上海滩涂促淤工程一般采用抛石结构，先期采用砂肋软体排护底，后期采用异形混凝土块体进行保护。施工动态监测目的是工程施工过程中通过多种观测手段对促淤堤及两侧滩面进行适时观测，采集各相关数据信息，了解工程实施过程中促淤堤两侧滩面高程变化，有无急剧冲刷、堤体坍塌和沉降量过大等险情，为工程设计、施工和管理提供科学分析和决策依据。
2 动态监测主要内容
上海市目前实施的促淤圈围工程位于近海海域，滩面高程-1.0～-5.0m，基本上为软土地基，尤其是表层为淤泥质土层，强度低。当促淤堤施工时，改变了地基土的应力状态和滩面水流的流场条件；如果施工加载速度过快或施工组织不当，极易因地基沉降过快或水流冲刷造成地基破坏而导致工程失稳事故发生。因此，须在工程施工期间及时掌握促淤堤沿线滩面变化、地基沉降以及水位、流速、流向情况。主要监测内容一般包括以下幾个方面：
1）施工期及保修期堤身沉降观测；
2）施工期、保修期库内外地形平面、断面测量；
3）施工过程中水位差观测、观测库内外及相邻库区的水位差情况；
4）施工过程中纳潮口流速流向观测。
3 观测采用的标准
除设计与业主要求、工程观测作业计划外，动态监测主要按照下列有关技术规范和标准执行：
1）《工程测量规范》（GB50026-2007）
2）《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）
3）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-2007）
4）《水运工程测量规范》（JTS131-2012）
5）《土石堤安全监测技术规范》（SL551-2012）
6）《河流流量测验规范》（GB50179-93）
4 监测实施工作流程
先根据工程特点与工程实施环境，编制《施工动态监测与动态管理方案》，提请业主组织专家对动态监测方案进行评审，根据评审意见对监测方案进行了调整与细化，在项目总监批准后开展动态监测工作。
每次监测完成后，及时通报给设计人员和监理部，设计人员编制动态监测成果分析报告，会同监测资料一并提交给监理部。监理部门签署意见后上报给业主，业主单位签署意见后返还到监理部，成为下次动态监测的依据之一。
每次监测，在充分听取设计、监理等各个方面意见后，根据工程进展情况和前一次监测所反映的问题编制监测任务书，经项目总工批准后开始实施。
5 监测方案介绍
5.1 堤身内外滩面观测
在施工期和保修期内对堤身内外侧地形进行观测，以监测工程实施过程中是否存在冲刷或沿堤沟槽。
施工期滩面观测主要包括两部分内容，一是垂直堤轴线方向的横断面测量，二是沿堤轴线方向的纵断面测量，必要时进行滩地地形图测量。
垂直堤轴线方向的横断面测量，观测断面的比例为一般为1：200，施工高峰期和汛期原则上两个星期进行一次，其它时段一般20天到1个月左右测量一次。
滩地地形测量根据需要随即安排，观测范围为沿顺堤轴线外侧100m、内侧100m，测量比例为1：1000～1：2000。
陆上地形、断面测量采用全站仪以及GPS RTK以散点测量方法进行；水下地形测量采用横断面法，测点的平面定位采用GPS卫星定位系统以实时差分的方法定位，水深采用SDH-13D超声波测深仪进行测量。
通过观测，如发现堤身内外侧及纳潮口部位存在明显冲刷或沿堤沟槽，视工程需要随时加密观测频次，并应及时汇报到现场项目部及相关单位。
5.2 流速、流向观测
主要在纳潮口进行，在施工期间内汛期7、8和9月份的一个大潮期间各测一次流速，全潮过程每1个小时观测1个数据，并同步观测库内外的水位差。
平面定位采用GPS卫星定位系统以实时差分的方法定位，流速测验采用电子流速仪进行适时观测。测量各纳潮口的流速、流向及流量。测量时要求测船航速<2.5m/s，为保证声纳信号接受，测船采用木船。
5.3 堤身沉降观测
1）观测点的布设。在堤顶中心位置每间隔lkm左右（扣除纳潮口长度）设1组观测点，观测点优先设在堤堤拐弯、隔堤与促淤堤交接处及深槽位置，且应避开纳潮口位置。
2）观测装置埋设时间和要求。沉降观测在堤体抛石结束、坡面整平、扭王体安装后进行。用作观测埋设的设备精度要求高，若在观测装置周围采用常规的施工方法，极易造成设备破坏。因此必须注意观测装置周围施工方法进行抛石、吊装，作业时必须先对埋设点采取保护措施，并且应均匀进行，不能在单侧连续作业，这样极易使堤体受压不均匀而产生倾斜，导致观测数据间断失效；观测小组会在仪器布置点设立醒目的警示标记，并在施工期间主动积极与各作业班组沟通协调，避免由于施工方法不当造成观测设备毁坏从而影响观测工作的进行。
3）观测频率和技术要求。堤身的沉降观测自观测装置埋设稳固并取得初始数据后开始持续至保修期结束。在施工加载期间至加载结束后1个月每周观测一次（施工速率较高时应加测），加载结束后1个月至竣工后5个月内每月观测一次，以后每三月观测一次。当堤身沉降观测出现日沉降量接近10mm/d的情况，则应加测，并及时告知现场项目部及相关单位。 沉降位移采用全站仪正倒镜观测，观测距离经温度、气象、投影等各项改正后，按三角高程方法计算各监测点的高程，然后计算沉降量，垂直位移方向以下降为正、上抬为负。
绘制垂直位移纵断面图分布图，各监测点的垂直位移过程曲线图。
5.4 库内外及相邻库区水位差观测
在促淤堤抛石到一定高度，库内外存在明显水位差，影响工程安全，尤其是施工期间内汛期7、8和9月份的大潮期间，测量涨急、涨憩、落急、落憩时库内外水位差值，并同步观测相邻库区水位差。
5.5 监测资料整理和成果
1）堤基沉降观测：原始记录、荷载与沉降过程曲线；
2）水位差观测成果；
3）纳潮口口门流速成果以及同步的内外水位差资料；
4）顺堤内外侧滩面变化监测成果；
5）围区淤积情况分析成果；
6）结论，包括观测工作所起的作用，主要经验与教训等。根据观测结果，及时指导施工，并对工程建设提出合理建议。
6 监测成果的利用——如何服务设计与指导施工的
6.1 根据动态监测成果合理安排施工顺序
通过对工程附近地形的监测分析，结合工程进展情况，对局部冲淤进行预测分析，在业主的统一指挥和协调下适时调整施工计划内施工程序，从而有效地控制工程量和工期，结合以往同类工程的施工实践，施工顺序动态调整的原则如下：
1）加强施工组织和计划管理，是工程動态管理得以实现的保证。总体计划要求加快进度时能迅速组织起有效的施工投入，确保总体进度；当需要控制施工推进速度时，也一定要按要求慢下来，以适应动态管理的需要。
2）由于堤身的形成，沿堤流、绕堤流引起的周围河床冲刷比较明显，且发展速率大于堤身推进速率，故在堤身前端的护底结构必须有足够的超前长度，以节约工程投资。
3）在堤身形成过程中，临时堤头不能在某一位置停留过久，否则将会形成周边河床的局部剧烈冲刷，严重的会影响堤身的稳定。
4）合理安排各工序的流水长度，尽量使堤身形成高度缓变增高，以避免该区域流场的突变。
5）在最终堤身合拢时应加快堤身推进速率，使绕堤流和越堤流的作用尚未对基床和附近河床产生严重影响时已使堤头位置改变。
6.2 根据河势变化而实施的动态管理
动态管理包括动态观测、动态设计、动态施工，涉及业主、设计、监理及承担施工任务的各个单位，项目部将按动态管理的基本程序及时进行有关工作，动态管理的基本程序如下：
工前水下地形测量（工程施工中动态测量）→测量结果报告的编写审核和提交→必要的设计结构调整、施工速率调整→对设计的变更内容及施工速率进行审核→确定新的施工结构断面及进度计划。
6.3 堤身形成后保修期内的动态监测
整个堤身基本形成后，在后期的施工期及维护期内动态管理的主要内容就是如何加强对已成形的构筑物和周边地形、河势的相对变化观察和分析，确保构筑物的安全稳定。
1）继续做好堤身附近固定断面定期测量和分析工作，定期对全范围余排位置以及余排外援进行纵断面的泥面标高测量，并与铺排时原标高以及前期相关资料进行对比分析，对发生变化的断面位置，作扩大范围的平面加密加频测量和潜水探摸，并和设计单位合作作出堤身是否稳定的初步分析。
2）继续做好堤身顶部固定沉降位移观测点的定期观测工作和与理论沉降曲线的对比分析工作，并不定期对整个堤身的顶标高进行复测，了解整体情况，以确保顶标高满足整个构筑物的功能要求。并对堤身做全程目测检查。
3）加强枯洪季转换期以及年内大洪潮的测量频次，以及特殊时段的河床变化情况。
关键词：促淤堤；软土；冲刷；沉降；安全
1 动态观测目的
上海滩涂促淤工程一般采用抛石结构，先期采用砂肋软体排护底，后期采用异形混凝土块体进行保护。施工动态监测目的是工程施工过程中通过多种观测手段对促淤堤及两侧滩面进行适时观测，采集各相关数据信息，了解工程实施过程中促淤堤两侧滩面高程变化，有无急剧冲刷、堤体坍塌和沉降量过大等险情，为工程设计、施工和管理提供科学分析和决策依据。
2 动态监测主要内容
上海市目前实施的促淤圈围工程位于近海海域，滩面高程-1.0～-5.0m，基本上为软土地基，尤其是表层为淤泥质土层，强度低。当促淤堤施工时，改变了地基土的应力状态和滩面水流的流场条件；如果施工加载速度过快或施工组织不当，极易因地基沉降过快或水流冲刷造成地基破坏而导致工程失稳事故发生。因此，须在工程施工期间及时掌握促淤堤沿线滩面变化、地基沉降以及水位、流速、流向情况。主要监测内容一般包括以下幾个方面：
1）施工期及保修期堤身沉降观测；
2）施工期、保修期库内外地形平面、断面测量；
3）施工过程中水位差观测、观测库内外及相邻库区的水位差情况；
4）施工过程中纳潮口流速流向观测。
3 观测采用的标准
除设计与业主要求、工程观测作业计划外，动态监测主要按照下列有关技术规范和标准执行：
1）《工程测量规范》（GB50026-2007）
2）《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）
3）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-2007）
4）《水运工程测量规范》（JTS131-2012）
5）《土石堤安全监测技术规范》（SL551-2012）
6）《河流流量测验规范》（GB50179-93）
4 监测实施工作流程
先根据工程特点与工程实施环境，编制《施工动态监测与动态管理方案》，提请业主组织专家对动态监测方案进行评审，根据评审意见对监测方案进行了调整与细化，在项目总监批准后开展动态监测工作。
每次监测完成后，及时通报给设计人员和监理部，设计人员编制动态监测成果分析报告，会同监测资料一并提交给监理部。监理部门签署意见后上报给业主，业主单位签署意见后返还到监理部，成为下次动态监测的依据之一。
每次监测，在充分听取设计、监理等各个方面意见后，根据工程进展情况和前一次监测所反映的问题编制监测任务书，经项目总工批准后开始实施。
5 监测方案介绍
5.1 堤身内外滩面观测
在施工期和保修期内对堤身内外侧地形进行观测，以监测工程实施过程中是否存在冲刷或沿堤沟槽。
施工期滩面观测主要包括两部分内容，一是垂直堤轴线方向的横断面测量，二是沿堤轴线方向的纵断面测量，必要时进行滩地地形图测量。
垂直堤轴线方向的横断面测量，观测断面的比例为一般为1：200，施工高峰期和汛期原则上两个星期进行一次，其它时段一般20天到1个月左右测量一次。
滩地地形测量根据需要随即安排，观测范围为沿顺堤轴线外侧100m、内侧100m，测量比例为1：1000～1：2000。
陆上地形、断面测量采用全站仪以及GPS RTK以散点测量方法进行；水下地形测量采用横断面法，测点的平面定位采用GPS卫星定位系统以实时差分的方法定位，水深采用SDH-13D超声波测深仪进行测量。
通过观测，如发现堤身内外侧及纳潮口部位存在明显冲刷或沿堤沟槽，视工程需要随时加密观测频次，并应及时汇报到现场项目部及相关单位。
5.2 流速、流向观测
主要在纳潮口进行，在施工期间内汛期7、8和9月份的一个大潮期间各测一次流速，全潮过程每1个小时观测1个数据，并同步观测库内外的水位差。
平面定位采用GPS卫星定位系统以实时差分的方法定位，流速测验采用电子流速仪进行适时观测。测量各纳潮口的流速、流向及流量。测量时要求测船航速<2.5m/s，为保证声纳信号接受，测船采用木船。
5.3 堤身沉降观测
1）观测点的布设。在堤顶中心位置每间隔lkm左右（扣除纳潮口长度）设1组观测点，观测点优先设在堤堤拐弯、隔堤与促淤堤交接处及深槽位置，且应避开纳潮口位置。
2）观测装置埋设时间和要求。沉降观测在堤体抛石结束、坡面整平、扭王体安装后进行。用作观测埋设的设备精度要求高，若在观测装置周围采用常规的施工方法，极易造成设备破坏。因此必须注意观测装置周围施工方法进行抛石、吊装，作业时必须先对埋设点采取保护措施，并且应均匀进行，不能在单侧连续作业，这样极易使堤体受压不均匀而产生倾斜，导致观测数据间断失效；观测小组会在仪器布置点设立醒目的警示标记，并在施工期间主动积极与各作业班组沟通协调，避免由于施工方法不当造成观测设备毁坏从而影响观测工作的进行。
3）观测频率和技术要求。堤身的沉降观测自观测装置埋设稳固并取得初始数据后开始持续至保修期结束。在施工加载期间至加载结束后1个月每周观测一次（施工速率较高时应加测），加载结束后1个月至竣工后5个月内每月观测一次，以后每三月观测一次。当堤身沉降观测出现日沉降量接近10mm/d的情况，则应加测，并及时告知现场项目部及相关单位。 沉降位移采用全站仪正倒镜观测，观测距离经温度、气象、投影等各项改正后，按三角高程方法计算各监测点的高程，然后计算沉降量，垂直位移方向以下降为正、上抬为负。
绘制垂直位移纵断面图分布图，各监测点的垂直位移过程曲线图。
5.4 库内外及相邻库区水位差观测
在促淤堤抛石到一定高度，库内外存在明显水位差，影响工程安全，尤其是施工期间内汛期7、8和9月份的大潮期间，测量涨急、涨憩、落急、落憩时库内外水位差值，并同步观测相邻库区水位差。
5.5 监测资料整理和成果
1）堤基沉降观测：原始记录、荷载与沉降过程曲线；
2）水位差观测成果；
3）纳潮口口门流速成果以及同步的内外水位差资料；
4）顺堤内外侧滩面变化监测成果；
5）围区淤积情况分析成果；
6）结论，包括观测工作所起的作用，主要经验与教训等。根据观测结果，及时指导施工，并对工程建设提出合理建议。
6 监测成果的利用——如何服务设计与指导施工的
6.1 根据动态监测成果合理安排施工顺序
通过对工程附近地形的监测分析，结合工程进展情况，对局部冲淤进行预测分析，在业主的统一指挥和协调下适时调整施工计划内施工程序，从而有效地控制工程量和工期，结合以往同类工程的施工实践，施工顺序动态调整的原则如下：
1）加强施工组织和计划管理，是工程動态管理得以实现的保证。总体计划要求加快进度时能迅速组织起有效的施工投入，确保总体进度；当需要控制施工推进速度时，也一定要按要求慢下来，以适应动态管理的需要。
2）由于堤身的形成，沿堤流、绕堤流引起的周围河床冲刷比较明显，且发展速率大于堤身推进速率，故在堤身前端的护底结构必须有足够的超前长度，以节约工程投资。
3）在堤身形成过程中，临时堤头不能在某一位置停留过久，否则将会形成周边河床的局部剧烈冲刷，严重的会影响堤身的稳定。
4）合理安排各工序的流水长度，尽量使堤身形成高度缓变增高，以避免该区域流场的突变。
5）在最终堤身合拢时应加快堤身推进速率，使绕堤流和越堤流的作用尚未对基床和附近河床产生严重影响时已使堤头位置改变。
6.2 根据河势变化而实施的动态管理
动态管理包括动态观测、动态设计、动态施工，涉及业主、设计、监理及承担施工任务的各个单位，项目部将按动态管理的基本程序及时进行有关工作，动态管理的基本程序如下：
工前水下地形测量（工程施工中动态测量）→测量结果报告的编写审核和提交→必要的设计结构调整、施工速率调整→对设计的变更内容及施工速率进行审核→确定新的施工结构断面及进度计划。
6.3 堤身形成后保修期内的动态监测
整个堤身基本形成后，在后期的施工期及维护期内动态管理的主要内容就是如何加强对已成形的构筑物和周边地形、河势的相对变化观察和分析，确保构筑物的安全稳定。
1）继续做好堤身附近固定断面定期测量和分析工作，定期对全范围余排位置以及余排外援进行纵断面的泥面标高测量，并与铺排时原标高以及前期相关资料进行对比分析，对发生变化的断面位置，作扩大范围的平面加密加频测量和潜水探摸，并和设计单位合作作出堤身是否稳定的初步分析。
2）继续做好堤身顶部固定沉降位移观测点的定期观测工作和与理论沉降曲线的对比分析工作，并不定期对整个堤身的顶标高进行复测，了解整体情况，以确保顶标高满足整个构筑物的功能要求。并对堤身做全程目测检查。
3）加强枯洪季转换期以及年内大洪潮的测量频次，以及特殊时段的河床变化情况。