河南省某分洪工程项目中的分洪管线工程分为管道顶进工程、工作井和接收井等；采用地下管道分洪，分洪管道位于长江路下游60m金水河桩号6+750左岸，管线经长江公园至长江路北侧绿地折向西，沿绿地至南水北调东侧防护带，折向北沿防护带至南水北调倒虹吸下游150m入贾鲁河，全长5.405km。

图1 9#沉井现场

01 项目概述

本次主要对分洪管线工程中的9#、11#沉井进行位姿监测。

9#沉井作为分洪顶管8#井-10#井分洪管线的始发工作井，其结构特点为直壁式圆形沉井，内径21.6m，井壁厚2-1.5m，并深38.59m。11#沉井(G6工作井)位于南水北调干线东侧。G6工作井为C30现浇钢筋混凝土结构，其结构形式为直壁式圆形沉井,内径为21.6m，井壁厚1.5m-1.75m-2m，井深33.54m。

图2 11#沉井现场

两沉井下沉施工工艺主要采用干地下沉，地下水位以下采用不排水下沉施工工艺。

02 监测目的

1）结合人工监测数据，对沉井下沉、终沉过程中的偏差进行修正指导；

2）对沉井下沉过程中的异常、危险情况及时预警，以保障施工安全；

3）根据下沉速度对勘察设计资料中的下沉系数、地基承载力等参数进行复验，以及时调整下沉施工方案；

4）减少人工监测工作量，方便人员管理；

03 监测方法及测点布设

本项目依据地勘报告、设计文件、施工方案并结合现场施工作业情况，采用GNSS一体监测站进行沉井沉降、偏差位移监测；采用无线低功耗倾角计进行沉井倾斜监测。

现场沉井监测点位布置综合考虑以下因素：

1）能全面反映出沉井下沉过程中的位姿变化；

2）根据地勘报告中的工程地质，确定局部软弱层位于沉井投影所在的部位；

3）不受取、卸土点影响监测设备安全的部位；

单座井布设2个GNSS位移监测点，1个倾斜监测点。两座井之间布设GNSS参考站。项目设备运行维护时间1年。

图3-1 沉井姿态监测点布置示意图

图3-2 9#沉井监测点平面布置图

图3-3 11#沉井监测点平面布置图

04 设备安装

依据《分洪工程沉井位姿自动化监测方案》，了解设备安装技术要求并对现场安装人员进行现场安装指导，以确保安装工作满足安全、质量、进度要求。

A. 9#沉井设备安装

B. 11#沉井设备安装

C. GNSS参考站安装

05 数据分析

1 监测云平台查看

中地恒达监测云平台展示 ▲

2 沉井位姿监测数据查看（以11#沉井2号测点为例）

GNSS监测实时数据 ▲

Vxy水平位移-时间曲线 ▲

X（正东）位移-时间曲线 ▲

Y（正北）位移-时间曲线 ▲

Z竖向位移-时间曲线 ▲

GNSS变形轨迹图 ▲

3 倾斜监测数据查看（以9#沉井为例）

倾斜监测实时数据 ▲

X轴倾斜度-时间曲线 ▲

X轴倾斜度单次变化-时间曲线 ▲

X轴倾斜度累计变化-时间曲线 ▲

Y轴倾斜度-时间曲线 ▲

Y轴倾斜度单次变化-时间曲线 ▲

Y轴倾斜度累计变化-时间曲线 ▲

06 项目总结

1.监测设备可重复使用，降低自动化监测成本

本项目安装于9#、11#井的监测设备在沉井施工监测完成后，即可拆除安装于下两座沉井上，在初始化后继续监测。考虑到GNSS接收机的定位精度，GNSS监测站应布置在GNSS参考站3km范围内。

用户亦可根据施工进度计划采购多套监测设备以适应更多沉井同时施工的监测需求。

2.根据项目特点，采用不同监测手段对比分析指导施工

本项目沉井位姿通过GNSS直接观测、倾角计累计倾斜变化角度及沉井高度推算、人工全站仪测量直接观测三种监测手段进行监测，监测数据相互校验分析，以得出准确的沉井位姿数据，从而精确指导沉井下沉纠偏。

3.减少人工监测工作量，方便人员管理

沉井自动化位姿监测系统能在复杂的环境连续、稳定、准确地上传大量数据进行分析处理，极大减少人工监测成本。用户只需在后台进行管理即可轻松掌握现场沉井下沉情况。

4.及时报警，保障施工安全和施工质量

用户可根据设计要求设置报警值，一旦数据变化达到预警值，平台端可及时预警，保证沉井下沉过程现场人员安全，及时调整沉井位姿。

5. 设备安装组件可根据项目特点定制，适配性好

本项目沉井井高、壁厚大，考虑到沉井顶部风荷载及取土作业等因素影响，定制φ140mm、高0.5m的GNSS监测站立杆进行固定安装。

9#沉井现场采用发电机发电且仅在夜间照明时使用，导致白天监测设备停电监测数据不连续。当施工现场供电不便时，可加装太阳能供电系统以便捷保障设备监测的连续性。