耳闸老船闸灌浆加固研究

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1、万方数据422009年第6期TIANJINSCIENCE&TECHNOLOGY建设科技蔡侠张奕尧苗晶露(天津市水利勘测设计院天津300204)耳闸老船闸灌浆加固研究【■要】简要叙述了老耳闸船闸边坡的破坏机理、检测方法、加固措施及施工要求，指出灌浆加固作为一种加固方法具有造价低、易操作的特点，能显著的提高建筑物的物理力学性能。【关冀词】耳闸老船闸边坡检测加固灌浆耳闸枢纽坐落在新开河海河的交汇处，为海河分洪和通航而建，是天津市区最早的水利建筑设施之一。该闸筑建于1919年，为市文物局确定的海河沿线综合改造所涉及的24个文物单位之一。1921年和1924年天津两次大水，

2、海河得以无恙，这一水利工程发挥了重要作用。由于年久失修，老耳闸经专家鉴定，无挡水能力，已于其下游60m处新建。老耳闸作为具有历史价值的文物被保留下来。耳闸老船闸为耳闸枢纽的一部分，距津浦铁路约180m，位于天津市沉降中心。船闸长度为”5m，边坡坡顶高程为3．0m，坡角高程为一2．76m，坡比收稿El期：2009-11-021：1．425。坡基为灰大、无反滤设施，坡面采用缸砖护砌，闸室底板无衬砌结构。经过80多年的运行，耳闸老船闸边坡除距坡顶约3m范围护坡结构尚好外，下部已进行多次灌浆，坡面隆起、裂缝交错。原有护砌工程大部分已经损坏，表层出现塌陷，原有三合土在中间部

3、位附近断裂，特别是距左堤下闸首40余米范围内，边坡地基被掏空，掏空深度达3．5m左右，导致原有三合土断裂、塌陷。为弄清边坡底下土层空洞、密实程度，利用浅震仪，对耳闸老船闸两侧边坡进行勘察与探测，根据检测结果对坡基进行加固设计。如图7所示，大曲率半径的弯桥在局部小范围内趋近直桥，且低速行使的车辆对弯桥产生的横向位移、支座脱空、扭转等附带响应微乎其微。基于上述原因，笔者在天津港津沽一线跨海滨大道立交工程A、B线新桥荷载试验中，尝试将有限元建模过程中的局部小范围弯桥进行直桥化处理，且有限元计算结果与实测结果吻合度很高(见图8、表2、表3)，可见该方法可以用于解决以后类似

4、的弯桥质量检测，并已得到进一步的验证。图8B线中跨连续箱梁荷载试验有限元模型表2加载效率系数计算l控制项目车载数量有限元内力设计值(kN·m)试验计算值fkN’m)荷载效率_l跨中最大正弯矩817003．317697．41．04如表2所示，该工况的加载效率系数力满足规定要求o．80≤t)≤1．05，因此本次桥梁荷载试验加载有效：表3平均校验系数P计算l测点号弹性值(ram)理论计算值(ram)校验系数平均校验系数pIi7．259．10．80O．83l27．829．1O．86如表3所示，该工况的平均校验系数p符合O．60≤p≤1．00的规定，满足试验规定要求。4结论

5、桥梁监控与检测技术研究已成为当前工程界的新兴热门课题之一，这为有限元理论的应用和发展提供了广阔的空间：同样，有限元理论的应用和发展，使得越来越多的新型超大超复杂的工程结构，尤其是桥梁结构的设计与分析成为了可能，这也大大拓展了桥梁监控与检测产业市场。基于以上探讨，本文主要得出以下2点结论：①建立结构有限元模型时，单元尺寸适度划分能实现计算精度与计算速度的协调统一，这也为短期内完成大规模桥梁工程质量普查提供了可能性。②建立结构有限元模型时，应根据受力构件的具体形式，抓住问题的本质，忽略次要影响因素，用较简单的、已成熟的有限元模型来解决较复杂的、未成熟的桥梁工程结构分析

6、问题。口参考文献[1]商跃进．有限元原理与应用指南[H]．北京：清华大学出版社．2005．[2]刘鸿文．材料力学[H]．北京：高等教育出版社．1992．[3]邓凡平．ANSYSl0．0有限元分析自学手册[H]．北京：人民邮电出版社，2007．万方数据1边坡检测1．1检测方法本工程采用瞬态面波勘探法和射波勘探法2种方法进行现场检测。1．1．1瞬态面波勘探法瞬态面波勘探法为多点一线同时检测，利用12道检波器，根据现场勘察情况，按照计算的道间距顺堤布置，利用检波器检测震源产生的瑞雷波震动信号，因为不同土质所表现的波速不同，检测边坡底下土质情况。在船闸左右两侧边坡上，选择

7、离坡顶3．6m处自下游至上游布置测线，起始点为船闸下闸首。布置12道检波器，每道检波器的间距为1m，第一道检波器距下闸首5m，第一次震击点在下闸首。1．1，2射波勘探法发射波法为单信号沿河道方向在堤波上以直线叠加检测，利用反射波检波传感器检测震源的反射信号，通过将各点信号叠加，可以综合分析地下土层分层情况。反射检测的第一点也是距下闸首5m，震源点跟检测器相距5m，检测距离为每叠加一个波形，检波点前进1m。1．2检测成果分析根据现场勘察及实际探测成果可知，边坡基础土层波速较低，地基土土质较差，特别是从东向西5～36m、65—95m处为松软凹陷区。左右两侧边坡三合土层

8、由于坡角不