[發明專利]一種船閘閘室墻變形監測裝置及監測方法

無效

• 申請號: 201110009658.5
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102168969A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 莊寧;何良德;鄭金海;陳達;王新峰
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種土木建筑物變形的監測方法，尤其涉及一種船閘閘室墻變形監測裝置及監測方法，屬于土木工程建設技術領域。

背景技術

船閘閘室墻是船閘工程的重要組成部分,其施工質量的優劣直接關系到整個船閘工程的成敗。閘室墻高度一般至少達十幾米，墻身本身存在一定的撓度，施工不當會產生局部彎曲變形，其次墻身基礎前后趾壓力不均勻，造成地基土壓縮量的不同對墻身沉降也產生一定影響，此外船閘閘室長度較長，各閘室墻施工段之間由于墻后土壓力、基底土層、施工順序等差異，將導致變形差異。為了掌握船閘實際施工質量，為施工提供理論預留沉降量，使建成后閘室墻體的變形在檢驗評定標準允許偏差范圍內，保證各段閘室墻以及閘室墻與船閘其它結構之間平順連接，需要對閘室墻進行大量的施工期與運營期監測工作。

閘室墻施工是一項復雜的工程，工作量大，墻體各部分需分階段施工，施工期長，特別是閘室墻后的填土隨著施工的進行會逐步增高，覆蓋原先的觀測點，因此必須不斷提高觀測點高度，才能使監測連續進行。其次船閘施工，使得周邊有些區域不斷被開挖和回填，使沉降和位移測量須不斷改變監測路線。此外由于開挖形成邊坡，高程產生突然變化，也增加了監測的難度。

當船閘施工運營后，閘室內由于注水對閘室墻施加水壓力，此時墻后回填土逐漸固結對墻產生土壓力，使得閘室墻產生變形，因此對閘室墻進行運營期監測，對于掌握運營期變形資料，為以后船閘設計，提供一定幫助有重要意義。

閘室墻各部分變形，船閘《水運工程質量檢驗標準》（JTS257-2008）中嚴格規定了船閘主體工程整體允許偏差以及閘墻允許偏差，船閘閘室墻測量是一項長期系統的工作，難度大，精度要求高，至今尚未形成系統長期監測閘室墻變形的方法，國內外對船閘閘室墻監測主要存在如下問題：

1、由于施工期開挖、回填以及閘室墻各部分分段施工等原因，迫使施工開始階段設置的監測點使用一段時間后被廢棄，監測點經常被迫重新設置或者監測路線該徑，使得監測資料缺乏連貫性。

2、施工期的的監測點，到運營期后由于閘室內注水以及閘室墻后填土等原因，不能被繼續使用，使得施工期和運營期的監測資料相對獨立。

3、雖然目前對于閘室墻沉降采用水準測量的方法，但是各部位測點布置大都很隨意，沒有考慮相互之間的配合使用，不能全面監測閘室墻沉降。

4、對于閘室墻位移和局部變形監測，國內外還沒有出現相對固定的裝置及方法來系統監測閘室墻變形。

根據設計要求和現行國家《工程測量規范》、《建筑物變形測量規程》及交通部《水運工程測量規范》中對變形觀測的各項規定，急需一種能長期、系統、精確的監測船閘閘室墻變形的裝置及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的上述缺點，提供一種能長期、系統、精確監測船閘閘室墻施工期和運營期沉降、位移以及閘室墻局部變形的船閘閘室墻變形監測裝置及監測方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種船閘閘室墻變形監測裝置，該裝置包括，離船閘一側一定距離預先設置的測量基準點；分別設置在船閘閘室墻前趾底板及閘室墻頂端的多個沉降觀測點，所述船閘閘室墻前趾底板表面的沉降觀測點與閘室墻頂端的沉降觀測點在垂直方向上一一對稱分布；垂直埋設于閘室墻后趾底板內的多個金屬管柱，該金屬管柱由隨墻后回填土的施工而逐個連接的多個相同的金屬管構成，且金屬管柱的上端始終保持露出回填土的表面；垂直埋設于閘室墻混凝土內且上端外露于閘室墻頂端的多個測斜管，該測斜管由隨閘墻施工高度增加而逐個連接的多個相同的柔性管構成；以及設置于閘室墻頂端的多個位移觀測點。

一種船閘閘室墻變形監測的方法，包括前趾沉降監測、后趾沉降監測、船閘閘室墻局部彎曲變形監測以及船閘軸線方向的相對位移的監測，其中，

前趾沉降監測按照以下方法：在施工期閘室未放水時，以所述測量基準點為基準，通過二等水準測量，監測前趾底板表面所設沉降觀測點的高程變化；在運營期閘室放水，前趾底板表面所設沉降觀測點淹沒時，使用閘室墻頂端的沉降觀測點代替前趾底板測點繼續監測閘室墻前趾沉降；

后趾沉降監測按照以下方法：隨墻后回填土的施工而在所述金屬管柱上連接新的金屬管，每次連接新的金屬管后，以所述測量基準點為基準，通過二等水準測量，測出此時金屬管柱頂端高程，當墻后回填完一層土時再次測量金屬管柱頂端高程,則前后兩次測得高程之差，即為后趾沉降量；