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京杭运河淮阴二线船闸大修变形观测

一、前言

建设中的船闸或建成后的船闸工程建筑物，由于各种因素的影响，在工程建筑物及其设备的运营和建造过程中，都会产生变形。这种变形在一定限度之内，应认为是正常的现象，但如果超过了规定的限度（设计中给出的预警值、经验算得出的预警值、专业安全性能评估与评价报告的结论），就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。因此，在工程建筑物的施工、主体建筑物技术改造、船闸大修和运营期间，必须对它们进行变形观测。

在变形观测的过程中，了解其产生的原因是非常重要的。一般来讲，建筑物变形主要是由两个方面的原因引起的，一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等。另一种是与建筑物的结构、型式及动荷载（如风力、震动等）的作用。此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理工作做得不合理，还会引起建筑物产生额外的变形。这些变形的原因是互相联系的。随着工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，对于建筑物的地基施加了一定的外力，这就必然会引起地基及其周围地层的变形。而建筑物本身及其基础，也由于地基的变形及其外部荷载与内部应力的作用而产生变形。例如：在京杭运河淮安、淮阴、宿迁、皂河等三线船闸建设过程中，由于三线船闸的中心线距原一线或二线船闸中心线的距离都很近，为了防止三线船闸施工期间影响一、二线船闸的结构及安全运行，所以，在施工期间必须严密监视一、二线闸的动态，及时、准确地对一、二线船闸定期进行沉降（垂直位移）、水平位移等变形观测，并进行安全评估以确保一、二线闸安全运行。同时，对施工中的三线船闸各结构物也应进行观测。又如：在船闸大修或主体建筑物的技术改造过程中，由于闸室必须是在无水的条件下才能进行各工序的施工，这样船闸主体建筑物如闸室原力学平衡就被改变了，因此为保证主体建筑物的安全、保证大修的顺利完成必须对其变形观测。下面以淮阴二线船闸2004年10月大修工程变形观测为例来探讨船闸大修变形观测的内容、观测方法、精度要求及成果分析。

二、淮阴二线船闸大修工程存在特殊问题概况

1、由于淮阴二线船闸在第一次大修期间，闸室底板多次出现泉涌，并冒浑水。且距离下闸首第三道伸缩缝位置中间处，底板下反滤层突发整体破坏，出现一个深陷坑。后采用抛填碎石拌砂（约700吨）及块石护面进行处理。本次大修为防止出现上次现象，在闸室抽水时，采用了同时进行墙后降水的方案，以保证闸室墙等结构物的安全。因此，为了保证施工过程中闸室墙的稳定，同时验证设计计算的准确性必需对其进行变形观测并采集基础观测数据，通过对成果的分析并结合其它相关的检测数据来综合判断船闸的安全性能。

2、由于在大修过程中，闸室墙后采用了连续进行地下降水的方案，可能影响船闸周围附近建筑物的安全，所以在大修过程中须时时监视各建筑物的变形、变化情况。

3、此次大修从10月1日开始闸室向外抽水，10月3日完成闸室抽水。到10月22日闸室底板再次出现第一次大修时的情况，出现泉涌并冒浑水且来势汹涌，尤其是泉涌2和泉涌3。泉涌的具体位置见观测点示意图。

三、变形观测点的布设及相关要求

观测点的布设方法及位置严格遵循设计及行业规范要求。具体点位见布设图。

1、各种观测设备埋放前均经检查和率定；

2、观测设备均按规定及时埋放；

3、水位观测设施应设在水流平稳地段（船闸大修期间的上、下游水位）；

4、沉降标点埋放稳定后，我们即时观测了初始值（我们按规定取三次观测结果的平均值作为初始值），大修施工期间，原则上进行定期观测，特殊情况下进行了一天一次或两次的观测，竣工放水前观测一次，放水后又周期性的观测三次。

5、闸室墙墙身的倾斜观测（可以采用电子测斜管