沉降觀測目的和內容

京杭運河解臺二線船閘工程是我省利用世行貸款投資建設的交通重點工程，船閘位于徐州市賈汪區(qū)大吳鎮(zhèn)，距市區(qū)約20km，位于京杭運河江蘇段西線航道解臺一線船閘北側。

解臺二線船閘與一線船閘平行配置，兩閘中心線距離90m，船閘基本尺度為230×23×5m，主要結構形式:閘首為鋼筋混凝土底板，空箱邊腳，頭部環(huán)繞短廊輸水，鋼結構人字閘門和提升式平板閥，電氣自動控制液壓啟閉機，閘室為鋼筋混凝土透水底板，扶壁式鋼筋混凝土閘壁，鋼筋混凝土上下游保護平坦，上下游主要副導航墻，船腳和護岸為混凝土底板石墻設計年通過能力為2500萬噸。

2沉降觀測目的和內容。

沉降觀測是船閘建設不可忽視的工作之一，通過沉降觀測，可以監(jiān)測建筑物的沉降位移狀況，不僅為今后船閘底板的內力計算提供數(shù)據(jù)，還能提高準確性，及時發(fā)現(xiàn)異常狀況，采取措施，保證工程安全運行。

由于臺二線船門上，下門首先是整體的碼頭結構，我省船門建設有關部門經(jīng)過多年實踐總結，目前一般采用預約施工寬縫，將整個底板分成三塊，兩側邊腳澆筑完畢，回填土達到要求的高度，地基沉降穩(wěn)定后，進行鉸鏈，可以有效減少底板的內力和厚度定期進行沉降觀測，可掌握軟基的固定過程，確定施工寬縫對內力的影響，為確定鉸鏈時機和地下水位控制，提供加載速度的依據(jù)。

沉降觀測的主要內容是，通過配置控制網(wǎng)，根據(jù)相關精度的要求，根據(jù)施工等級的加載實況，定期觀測碼頭室結構的基板封閉前后各基板和各制動室的墻壁在建設過程中的沉降狀況，直到工程竣工為止，交給使用者。

３　沉降觀測方案。

3.1精度指標和觀測設備的選擇。

設計部門在主體工程中，下門頭和門室碼頭式段施工寬縫封合提出的要求之一是邊腳的沉降速度(連續(xù)10天)每晝夜不足0.1mm。

根據(jù)限制差為0.1mm設計觀測方案，高差誤差必須滿足0.05mm的要求，目前最先進的精密水平儀每km高差誤差只能滿足0.7mm的要求，不能滿足設計要求。經(jīng)過與設計部門的討論，通過連續(xù)3個10天的觀測，如果結果不超過1mm，則認為符合設計要求。

根據(jù)設計要求和現(xiàn)行國家《工程測量規(guī)范》、《建筑物變形測量規(guī)程》和交通部《水運工程測量規(guī)范》中對沉降觀測的各項規(guī)定，結合解臺二線船閘工程的具體特點，選擇變形測量的二級標準作為本沉降觀測工作的精度指標，詳見表1。

沉降觀測是船閘工程中精度較高的測量工作，儀器設備，布設路線，觀測方法及人員素質等多方面都會影響觀測數(shù)據(jù)的精度。在該測量工作中我們選擇Ｓ１級瑞士ＬｅｉｃａＮＡ２／ＧＰＭ３精密水準儀，配合銦鋼水準尺進行作業(yè)，省測繪局鑒定部門對儀器的各項指標進行了技術鑒定，在作業(yè)期間我們多次對儀器ｉ角差進行檢核，為觀測工作提供了技術保證。

3.2觀測路線的布局。

３．２．１　水準基點，工作基點的設置。

水準基點由測區(qū)原有等級水準點（設計部門提供）ＢＭ（３３．２２６ｍ），Ｇ２（３２．６５２ｍ）組成，該兩點高程數(shù)據(jù)經(jīng)多次聯(lián)測檢核，高差誤差均小于１．０ｍｍ。且兩水準基點均位于一線閘管理區(qū)較為偏僻地方，是一線閘施工期間（１９５８～１９６１年）設置的，點位穩(wěn)定可靠。我們以觀測條件較好的ＢＭ作為主基點，Ｇ２作為校核點。利用原一線船閘南側（二線閘施工區(qū)外側）閘墻一個沉降釘（Ａ９）作為工作基點，與ＢＭ，Ｇ２形成一個閉合環(huán)，檢測起始數(shù)據(jù)的正確性。

３．２．２　觀測點的布設。

上下門頭和門室碼頭段均在邊腳底板和施工寬縫兩端各設置8個沉降釘計24個觀測點的門室14節(jié)扶墻段均在門壁底板兩端各設置4個沉降釘計56個觀測點的沉降釘制作采用40cmφ18螺母鋼的頂端焊接鍍銅半球圓帽加工，埋設時斜筋焊接在底板面層和垂直鋼筋上，頂端突出混凝土表面1.5~2.0cm左右，保證點位穩(wěn)定。

從工作基點A9到觀測點的路線基本上設置在閘池周圍的原狀土上，中間轉點全部埋入測量樁，50~100cmφ20螺母鋼進入土層，表面澆筑20~30cm厚的混凝土，進入閘池邊坡段，除同前設置外，測量站架鏡的位置也埋設30cm厚的混凝土

整個觀測線路由BM、A9和14-2、12-4、10-2等11個觀測點形成整個閉合環(huán)，全長1.32km、36個檢測站，不在路線上的其他觀測站，由附近的觀測站固定觀測。

3.3觀察方法和注意事項。

本次沉降觀測工作采用精密幾何水平測量方法，在觀測過程中，各偏差控制和內業(yè)數(shù)據(jù)處理按照國家《建筑物變形測量規(guī)程》的各項規(guī)定執(zhí)行。

沉降觀測過程中應注意的幾個問題:

(１)每次觀測應遵守“四固定”原則，即：觀測所用儀器及水準標尺固定；觀測人員固定；觀測路線固定；觀測環(huán)境和條件基本相同。

(2)水平儀的角度是變化值，每次作業(yè)前檢查一次，發(fā)現(xiàn)角度在10秒以上時，必須立即進行檢查校正。

(3)設置觀測路線時，前后視距不超過40m，前后視距不超過1.0m，在控制i角誤差影響的同時，提高觀測時的清晰度。

(4)觀測時間和環(huán)境:不在日出前后1小時，中午時進行觀測，不能在大風和霧中觀測。

(5)為保證水平尺氣泡穩(wěn)定居中，制作簡單的水平尺輔助基準，使扶手迅速穩(wěn)定地垂直基準尺，提高觀測效率。

3.4.觀察周期。

船閘底板的基礎分階段施工，為了及時掌握加載后的初始觀測值，每個底板澆筑混凝土后開始初始觀測，因此底板上沉降觀測點的初始觀測日期不同。

關于建筑物變形觀測周期，關于測量規(guī)范、規(guī)程沒有統(tǒng)一規(guī)定。我們根據(jù)以往同類型的船閘經(jīng)驗，根據(jù)本工程閘門壁采用龍門架支撐大型模板一次澆筑混凝土的施工方案，分析基礎加載情況，制定以下觀測周期:施工初期20天、鉸鏈前期至鉸鏈期10天、鉸鏈后至觀測點30天。

船閘主體建筑施工期間，遇到特殊情況(回填土和地下水位發(fā)生較大變化，底板和墻壁發(fā)生裂縫，沉降縫兩側發(fā)生較大不均勻沉降等)，應立即進行每天或幾天一次的連續(xù)觀測，及時提供觀測數(shù)據(jù)，確保建筑物的安全。