朱 道

(安徽省楊灣閘管理處，安徽安慶 246231)

同馬大堤楊灣閘沉降觀測及數(shù)據(jù)分析

朱 道

(安徽省楊灣閘管理處，安徽安慶 246231)

楊灣閘水利工程是同馬大堤的重要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)施的防洪屏障。運(yùn)行50多年來，發(fā)揮效益巨大，但自身也存在很多隱患。為確保楊灣閘安全運(yùn)行，隨時掌握工程的工作狀態(tài)，文章就近幾年的沉降觀測數(shù)據(jù)對楊灣閘運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析。

楊灣閘;沉降觀測;高水位運(yùn)行;枯水期運(yùn)行;變形監(jiān)測;正常穩(wěn)定

1 概述

1.1 工程概況

楊灣閘是同馬大堤上的一座中型水閘，位于安徽省望江縣楊灣鎮(zhèn)，對應(yīng)于同馬大堤樁號66+200。楊灣閘建于1955年，1956年竣工投入運(yùn)行，1995年進(jìn)行了整修加固。楊灣閘主要任務(wù)是汛期拒江水倒灌，汛后排泄湖內(nèi)漬水，與同馬大堤及華陽閘共同承擔(dān)著集水面積5 511.4 km2的華陽河流域內(nèi)安徽省境內(nèi)2 310 km2的國土面積、124萬人口以及京九、合九鐵路和滬蓉高速公路的安全。設(shè)計(jì)排澇1.1萬hm2，灌溉6 667 hm2。

楊灣閘運(yùn)行幾十年以來，在安徽省防汛、抗旱中發(fā)揮了重要作用。從1997—2005年，一直沒有沉降觀測資料。2005年楊灣閘上劃安徽省長江河道管理局管理，為了確保楊灣閘運(yùn)行安全，安徽省長江河道管理局決定自2006年起每年高水位和枯水期各進(jìn)行一次沉降觀測。

1.2 沉陷點(diǎn)布置及技術(shù)要求

楊灣閘共布設(shè)垂直位移觀測點(diǎn)62個(實(shí)際施測54個，楊灣閘外側(cè)導(dǎo)流堰上的8個沉降點(diǎn)，由于無工作便橋，無法施測，綜合考慮，我們本次分析的數(shù)據(jù)取各個部位的代表性的點(diǎn)進(jìn)行)，工作基點(diǎn)為閘管所辦公樓前小浦22基，高程19.07516 m，高程基準(zhǔn)為吳淞高程。楊灣閘沉陷點(diǎn)高程控制采用吳淞高程系統(tǒng)。

2 變形監(jiān)測的目的

為了滿足工程除險(xiǎn)加固、驗(yàn)證工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及施工的科學(xué)性，并為工程的運(yùn)行提供基準(zhǔn)依據(jù)。同時為了檢驗(yàn)工程對岸坡穩(wěn)定的影響，確保防洪安全，需對工程進(jìn)行垂直位移變形觀測。

3 施測依據(jù)

1)SL197-97水利水電工程測量規(guī)范(規(guī)劃設(shè)計(jì)階段)。

2)GB12898-91國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范。

3)DL/T5173-2003水利水電工程施工測量規(guī)范。

4)SL239-1999堤防工程施工質(zhì)量評定與驗(yàn)收規(guī)程。

5)GBI2897-91國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范。

6)GB/T50026-2001工程測量規(guī)范。

7)JGJ/T8-97建筑變形測量規(guī)程。

4 觀測方法

高程控制采用吳淞高程系統(tǒng)，以小浦22基為引據(jù)點(diǎn)，利用Zeiss Dini12數(shù)字水準(zhǔn)儀配合3 m銦瓦條碼水準(zhǔn)尺，采用二等幾何水準(zhǔn)測量方法觀測。觀測路線采用閉合路線，往返測量。投入變形觀測的儀器在使用前經(jīng)有資質(zhì)的檢測站檢測合格，使用過程中又按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行了儀器的檢測、調(diào)試和校正，測量儀器的精度指標(biāo)及運(yùn)行狀態(tài)滿足變形觀測工作要求。

2006-09—2009-09，楊灣閘沉陷點(diǎn)進(jìn)行了7次垂直位移變形觀測，各測次閉合差見表1。二等線路閉合差計(jì)算公式為：

式中：L為線路長。

表1 垂直位移觀測精度統(tǒng)計(jì)表

5 觀測分析

5.1 數(shù)據(jù)處理

垂直位移觀測根據(jù)二等水準(zhǔn)觀測記錄數(shù)據(jù)和水準(zhǔn)線路構(gòu)成的閉合條件進(jìn)行平差，求得垂直位移監(jiān)測點(diǎn)各測次的高程。為了增強(qiáng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性，每次觀測所采用的儀器、方法和觀測路線一致，采用沉降點(diǎn)第一次觀測計(jì)算的高程為初始值，依據(jù)各監(jiān)測點(diǎn)垂直位移量和時間的關(guān)系對成果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，見表2。

表2 楊灣閘沉降觀測點(diǎn)垂直位移量統(tǒng)計(jì)表(取代表性的點(diǎn))

5.2 變形分析

5.2.1 分析依據(jù)

垂直位移觀測采用Zeiss Dini12電子數(shù)字水準(zhǔn)儀(標(biāo)稱精度為±0.3 mm/km)按二等水準(zhǔn)測量。根據(jù)國家二等水準(zhǔn)測量每公里高差中數(shù)偶然中誤差和全中誤差的精度指標(biāo)衡量垂直位移觀測的精度，并根據(jù)誤差分布規(guī)律和誤差傳播規(guī)律分析測量誤差對工程變形觀測的影響規(guī)律和影響程度，進(jìn)而分析工程的變形規(guī)律和變形程度。

5.2.2 分析結(jié)論

垂直位移監(jiān)測結(jié)果顯示觀測點(diǎn)垂直位移累計(jì)量變化范圍為-1.68～7.47 mm。垂直位移量累計(jì)最大為B28點(diǎn)，累計(jì)位移量7.47 mm(2009-01-14)，垂直位移量累計(jì)最小為B03、B07和 B10點(diǎn)，累計(jì)位移量0.01 mm、0.01 mm和-0.01 mm(2007-01-23、2008-07-15 和 2006-09-24);單次垂直位移量最大為B31點(diǎn)，垂直位移量5.19 mm(2009-01-14)，最小為B01和B10點(diǎn)，垂直位移量-0.01 mm(2007-01-23、2006-09-24)。從觀測點(diǎn)數(shù)據(jù)可以看出，絕大部分觀測點(diǎn)表現(xiàn)為有升有降，升降交替，總體呈微下沉趨勢，但變化幅度微小。結(jié)論是：楊灣閘處于正常穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

6 結(jié)束語

楊灣閘變形測量布置合理，滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。變形監(jiān)測點(diǎn)同建筑物結(jié)合緊密，觀測方法合理，監(jiān)測精度較高，滿足工程安全監(jiān)測的需要。從數(shù)據(jù)分析來看，楊灣閘沉陷點(diǎn)變化幅度微小，說明受時效影響的沉降變化和混凝土建筑物受溫度影響的微量變化還是存在。

因此，建議監(jiān)測工作不能間斷，在枯水季節(jié)監(jiān)測周期可適當(dāng)延長，汛期應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，掌握工程變形規(guī)律，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，適時調(diào)整觀測頻率，確保防洪安全。

［1］水利水電長江葛洲壩工程局.DL/T5173-2003水利水電工程施工測量規(guī)范［S］.北京：中國電力出版社，2003.

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2011-04-27

朱道(1979-)，男，安徽宿松人，助理工程師，主要從事水利管理工作。