有关解台二线船闸主体建筑物沉降观测研究

有关解台二线船闸主体建筑物沉降观测研究摘要：本文阐述理解台二线船闸主体建筑物沉降观测的详细做法，总结了技术要点，讨论沉降观测在船闸建立过程中的作用。关键词：船闸；沉降；观测Abstrat:TheunderstandingfTaian’ssend-tiershiplknthebuildingftheainsettleentfthespeifibservatins,sueduptheajrtehnialissuesandexplresettleentbservatinintheshiplknstrutin.Keyrds:lk;settleent;bservatin１工程概况京杭运河解台二线船闸工程是我省利用世行贷款投资建立的交通重点工程，船闸位于徐州市贾汪区大吴镇，距市区约２０ｋｍ，处于京杭运河江苏段西线航道解台一线船闸北侧。解台二线船闸与一线船闸平行布置，两闸中心线相距９０ｍ，船闸根本尺度２３０×２３×５ｍ，主要构造形式：闸首为钢筋混凝土底板、空箱边墩、头部环绕短廊道输水、钢构造人字闸门及提升式平板阀门、电气自动控制液压启闭机，闸室为钢筋混凝土透水底板、扶壁式钢筋混凝土闸墙，钢筋混凝土上、下游护坦，上下游主副导航墙、靠船墩及护岸为混凝土底板浆砌块石墙〔墩〕身。设计年通过才能为２５００万吨。２沉降观测目的和内容沉降观测是船闸建立不可无视的工作之一，通过沉降观测，可以监测建筑物的沉降变位情况，不但为今后的船闸底板内力计算提供数据，进步了准确性，而且能便于及时发现异常情况，采取措施，保证工程的平安运行。由于解台二线船闸上、下闸首为整体坞式构造，我省船闸建立有关部门经过多年理论总结，目前普遍采用预留施工宽缝，将整块底板分成三块，待两侧边墩浇筑完成、回填土到达所要求的高程、地基沉降稳定后，再进展封铰，可有效地减小底板的内力或厚度；并能减少闸塘开挖后对地基的卸载及底板、闸墙边墩浇筑过程中因加载而产生的地基升降变化。通过定期进展沉降观测，可以掌握软基的固结过程，用来确定预留施工宽缝对内力的影响，同时为确定封铰时机和地下水位控制、加载速率提供根据。沉降观测的主要内容是：通过布设控制网，按相关精度要求，根据施工分级加载实况，定期定点对坞室构造底板封铰前后每块底板和每节闸室墙在建立过程中的沉降情况进展观测，直至工程开工验收，移交使用单位。３沉降观测方案３．１精度指标与观测仪器的选择设计单位对主体工程上、下闸首及闸室坞式段施工宽缝封铰提出的要求，其中有一条为边墩的沉降速率〔连续１０天〕每昼夜小于０．１ｍｍ。假如按照限差为０．１ｍｍ来设计观测方案，高差中误差须满足０．０５ｍｍ的要求，目前最先进的精细水准仪每ｋｍ高差中误差只能满足０．７ｍｍ的要求，无法满足设计要求。经与设计部门商讨，变更为通过连续３个１０天的观测，假如结果都不超过１ｍｍ，那么认为满足设计要求。根据设计要求和现行国家?工程测量标准?、?建筑物变形测量规程?及交通部?水运工程测量标准?中对沉降观测的各项规定，结合解台二线船闸工程详细的特点，我们选择变形测量的二级标准作为本项沉降观测工作的精度指标，详见表１。沉降观测是船闸工程中精度较高的测量工作，仪器设备、布设道路、观测方法及人员素质等多方面都会影响观测数据的精度。在该测量工作中我们选择Ｓ１级瑞士ＬｅｉｃａＮＡ２／ＧＰＭ３精细水准仪，配合铟钢水准尺进展作业，省测绘局鉴定部门对仪器的各项指标进展了技术鉴定，在作业期间我们屡次对仪器ｉ角差进展检核，为观测工作提供了技术保证。３．２观测道路的布设３．２．１水准基点、工作基点的设置水准基点由测区原有等级水准点〔设计部门提供〕ＢＭ〔３３．２２６ｍ〕、Ｇ２〔３２．６５２ｍ〕组成，该两点高程数据经屡次联测检核，高差误差均小于１．０ｍｍ。且两水准基点均位于一线闸管理区较为偏僻地方，是一线闸施工期间〔１９５８～１９６１年〕设置的，点位稳定可靠。我们以观测条件较好的ＢＭ作为主基点，Ｇ２作为校核点。利用原一线船闸南侧〔二线闸施工区外侧〕闸墙一个沉降钉〔Ａ９〕作为工作基点，与ＢＭ、Ｇ２形成一个闭合环，检测起始数据的正确性。转贴于论文联盟.ll.３．２．２观测点的布设上、下闸首及闸室坞式段均在边墩底板及施工宽缝的两端各布设８个沉降钉计２４个观测点；闸室１４节扶壁段均在闸墙底板两端各布设４个沉降钉计５６个观测点；沉降钉的制作采用４０ｃｍФ１８螺纹钢顶端焊接镀铜半球圆帽加工而成，埋设时配以斜筋焊接在底板面层及竖向钢筋上，顶端突出砼外表１．５～２．０ｃｍ左右，以保证点位稳固。由工作基点Ａ９至观测点道路根本沿闸塘外围原状土上设置，中间转点全部埋设测桩，采用５０～１００ｃｍФ２０螺纹钢打入土层，外表浇筑２０～３０ｃｍ厚砼，进入闸塘边坡段，除转点采用同前设置外，测站架镜的位置也埋设３０ｃｍ厚砼，以保证观测时仪器的稳定。整个观测线路由ＢＭ、Ａ９和１４－２、１２－４、１０－２等１１个观测点形成一个整体闭合环，全长１．３２ｋｍ，３６测站，不在道路上的其他观测点，由其邻近观测点固定观测。３．３观测方法及考前须知本次沉降观测工作采用精细几何水准测量方法进展，观测过程中，各项偏向控制及内业数据处理按照国家?建筑物变形测量规程?中各项规定执行。进展沉降观测过程中，须注意的几个问题：(１)每次观测应遵守“四固定〞原那么，即：观测所用仪器及水准标尺固定；观测人员固定；观测道路固定；观测环境和条件根本一样。(２)水准仪ｉ角是一个变化值，每次作业前，对ｉ角进展检查，假设发现ｉ角大于１０秒，应及时进展检验校正。(３)布设观测道路时，前后视距不超过４０ｍ，前后视距差不超过１．０ｍ，以控制ｉ角的误差影响，同时进步观测时的明晰度。(４)观测时间及环境：不在日出前后１小时、中午时分进展观测，更不能在大风或有雾的情况下进展观测。(５)为保证水准尺气泡稳定居中，自制一些简单的水准尺辅助标杆，以使扶尺员快速稳定地竖直标尺，进步观测效率。３．４观测周期船闸底板根底是分段施工的，为及时掌握加载后的初始观测值，在每节底板浇筑混凝土终凝后，即开场初始观测，因此不同底板上沉降观测点的初始观测日期是不一样的。对于建筑物变形观测周期，有关测量标准、规程都没作统一规定，我们根据以往同类型船闸经历，结合本工程闸室墙采用龙门架支撑大模板一次到顶浇筑砼的施工方案，分析根底加载的情况，制定如下观测周期：施工初期２０天，封铰前期至封铰期间１０天，封铰后至观测点移测到闸室墙顶部３０天。船闸主体建筑物施工期间，如遇到特殊情况〔回填土与地下水位发生较大变化，底板或墙体产生裂缝，沉降缝两侧出现较大不均匀沉降等〕，应立即进展逐日或几天一次的连续观测，及时提供观测数据，确保建筑物平安。４沉降观测成果从２０００年５月至２００２年１月，共完成４０次沉降观测〔２００１年６月２６日以后移测到闸室墙顶部观测〕，闭合环线的高差闭合差在－０．３～＋１．５ｍｍ之间，满足二等水准测量精度要求。沉降观测成果数据见表２。５结论和体会(１)观测数据说明，本工程整个施工阶段根底的下沉量及回弹量的变化与施工顺序、地基上的加载大孝施工进度、地下水位情况等亲密相关。(２)沉降观测资料反映施工阶段的实际沉降量，难以与设计部门提供的理论预留沉降量相符，其主要原因是理论计算假设条件与上述施工条件变化出入较大，计算无法考虑施工期各种动态的影响因素，另外地质条件复杂。目前理论计算虽考虑土体的固结过程，把地基作为粘弹性模型进展计算，但由于计算参数随不同土质而不尽一样，难以正确选取，故只有通过现场观测，采用反分析法来确定计算参数，才能为设计提供有效的数据。(３)由于累计沉降量均与初始观测值相关，因此初始观测值的准确性极为重要，每个观测点的初始观测值必须采用最初连续两次观测结果的平均值。(４)船