对高桩码头变形监测的特点分析

米仁欢 乔俊平

【摘 要】本文阐述了港口码头的发展变化趋势。针对高桩码头的特点，提出了切实可行的变形监测设计方案，着重介绍了码头的监测等级、坐标系的选取以及平面基准网的布设。通过对几个高桩码头连续几期变形监测数据的分析，并以其中一个码头的变形监测数据为例进行了具体的分析和探讨，总结了高桩码头变形监测的变化特点和规律。

【关键词】高桩码头 变形监测 GPS静态测量 独立坐标系

1 引言

随着经济社会的发展，近年来许多港口码头为了适应形势，在原有码头的基础上进行改造。在改造的过程中，码头的受力平衡被打破，对码头的结构造成了一定的影响，从而会引起码头整体或局部的变形。因此，港口码头的安全也随之被越来越多的人们所关注和重视。变形监测作为工程测量的一项重要工作，可以直接、有效地对港口码头的结构变化进行长期、连续的监测，及时提供码头的变形监测数据，并且实时地给出合理有效的意见和建议，为港口码头的安全生产提供有效的保障。

本文通过几个高桩码头连续几期数据的分析，总结了高桩码头变形监测（只讨论平面位移）的变化特点和规律性。

2 高桩码头变形方案设计

平面位移监测的方法有很多种，如前方交会法、极坐标法以及GPS静态测量法等等。根据高桩码头的实际情况，本文选择的是GPS静态测量法。

2.1 码头监测等级

按照《水运工程测量规范》JTJ203-2001及设计要求确定监测等级见表1。

一般性水工建筑物和岸坡

高桩码头属于一般性水工建筑物，因此按照《水运工程测量规范》三等的要求施测完全满足精度要求。

2.2 坐标系的选择

变形监测点的点位变化通常以坐标分量变化来表示。由于码头变形监测点沿码头岸线分布，一般呈直线型分布，为了更加直观地反应码头的变化情况，选择其中一个分量平行于码头岸线，另一个分量垂直于码头岸线，因此，码头变形监测一般采用独立坐标系。GPS数据经过平差处理，再经过平移、旋转后就得到了平行于码头岸线的独立坐标系。

2.3 基准网的布设

基准网是整个变形监测的核心，因此，基准点必须布设在稳定的区域。由于基准点远离监测区域，为了保证测量精度和工作效率，还应该在码头附近相对稳固的地方埋设工作基点。由于高桩码头基本上都是通过栈桥将码头与岸堤连接在一起，结合高桩码头的实际情况，工作基点一般布设在相对稳固的码头堤岸上。

2.4 施测方案

按照监测等级的要求，平面基准网的观测按照D级GPS静态观测方法施测。工作基点与监测点之间的观测按照E级GPS静态观测方法施测。具体各项指标见表2。

3 高桩码头变化特点分析

笔者所在的公司以测绘生产为主营业务，主要从事港口码头的测绘工作。笔者曾经参与过数个高桩码头的变形监测项目，本文主要以其中一个高桩码头（码头以XH表示）为例进行讨论。该码头进行了连续四期观测，以下分别是XH码头监测点X方向和Y方向的变化曲线图；见图1。

从图2中可以很明显地看出，无论是X方向还是Y方向，监测点的变化曲线都是呈波浪线型，即有明显的回弹趋势。这种变形回弹跟高桩码头的整体结构有关，属于正常的变形范畴。

4 结语

变形监测的设计方案需要充分地考虑到高桩码头的结构特点。高桩码头的变形无论是沉降方面还是平面位移方面均呈很明显的波浪式变化规律。

参考文献：

[1]万先斌.码头变形监测实施方案.江西测绘，2009，01.

[2]王志华.关于码头变形监测的探讨.中国科技投资，2013（A20）.

[3]丁琼.后方堆载作用下高桩码头变形研究.天津大学，2010，10.

[4]吕慧，黄希德.对某港区顺岸码头变形监测成果的可靠性分析.城市勘测，2004（1）.