三峡永久船闸水平位移变形监测及成果分析.pdf

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1、第4l卷第2O期人民长江Vo1．41．NO．202010年10月YangtzeRiver0ct．2010文章编号：1001—4179(2010)20—0016—03三峡永久船闸水平位移变形监测及成果分析吴瑕，郑敏(长江空间信息技术工程有限公司，湖北武汉430010)摘要：长江三峡永久船闸是三峡工程最主要的水工建筑物之一，其水平位移监测系统主要由布设在各级闸首和闸室的垂线和引张线组成。对永久船闸水平位移监测系统进行了介绍，并对近10a来的监测成果进行了综合分析，阐述了三峡永久船闸水平位移的变形规律。监测成果表明

2、：各级闸首基础垂线监测点累积水平位移量均很小；各线闸首顶部垂线监测点位移指向闸室临空面，上下游方向的水平位移受温度影响明显；闸室边墙主要表现为向闸室中心线方向的变形，南北闸室变形基本相当。关键词：变形监测；正垂线；倒垂线；引张线；船闸；三峡水利枢纽中图法分类号：TV698文献标志码：A永久船闸是三峡水利枢纽主要过坝设施，年单向这种闸首布置正、倒垂线，闸室布置引张线形式，通过能力为5000万t，最大运行水头113m，采用双线构成了三峡永久船闸建筑物水平位移监测系统，覆盖连续五级船闸方案。左、右线船闸中心线相距9

3、4m，了双线五级船闸的所有部位，其监测成果反映了船闸中间保留60m宽的隔墩。两侧人工开挖边坡高100闸首顶部、闸首基础、闸墙、闸室等关键部位的水平位～170m。每线船闸设5个闸室，6个闸首。每级闸室移变形情况。的有效尺寸为280m×34m×5m。永久船闸主体结构段全长1607m。永久船闸的水平位移监测系统主要由布置在各级闸首和闸室的垂线及引张线组成，自2001年取得首次观测值以来，经过近10a的监测，取得了一套完整、连续的监测数据，为三峡工程永久船闸建设及运行安全提供了非常有价值的参考依据。1垂线、弓l张线的

4、布置1．1测点的布置永久船闸水平位移监测系统测点布置见图1。在闸首(室)的北边墙、中北边墙、中南边墙、南边墙布置倒垂线28条44点；正垂线24条56点。在北线船闸北边墙、南线船闸南边墙管线廊道内各布设了图1三峡永久船闸水平位移监测设施布置示意引张线测点。引张线端点分别位于每级船闸上闸首及闸室尾部(靠近下闸首处)，以垂线测点作为工作基点1．2基准值的选取与其结合布置。引张线的测点布置为每隔一个闸块设首次观测值都是连续独立观测2次，两次观测成1个测点，共安装引张线l0条104个测点。果较差在允许误差范围内，取其平

5、均值作为基准值。收稿日期：2010—08—20作者简介：吴瑕，女，工程师，主要从事大坝安全监测工作。E—mail：cj州cgs—wx@163．com第2{)期吴瑕，等：三峡永久船闸水平位移变形监测及成果分析17l＼丌J*lO0一一一O50正、倒垂线监测点，一闸首、三闸首、六闸首最早于2001年9月至2002年1月取得基准值，二闸首、四闸首、五闸首于2002年5～7月先后取得基准值。引张线监测点于2002年8～9月取得基准值。垂线、引张线测点每次观测值均与基准值比较，可以获得以倒垂线锚块为固定点的相对水平位移。

6、垂线、引张线监测水平位移量符号规定为：向’、厂’一V一下游位移为正，y向闸室临空面(左右岸)方向位移为正，反之为负。观测时间／(年一月)2永久船闸水平位移变形规律图3闸首顶部典型测点左右岸方向水平位移随时间过程线闸首顶部左右岸l，方向水平位移也受温度影响，2．1闸首变形规律表现了一定的周期性变形规律，温度升高，向闸室临空(1)闸首基础变形规律。各级闸首基础监测点累面方向位移，温度降低则反之。但这一规律没有上下计水平位移量都很小，多在±1．O0mm以内，水库蓄水游向表现得明显。以及船闸检修期间，基础水平位移无明

7、显趋势性变化根据图3，比较同一闸首顶部北、中北、中南、南4(图2)。个部位的测点水平位移监测数据可以看出，左右岸方向，北、南部位的变形明显大于中南、中北部位的测点，且有向闸室临空面方向渐次位移的趋势；上下游方向，4个部位的变形则表现得比较同步。(3)闸首沿高程的变形分布规律。闸首沿高程的变形分布见图4。害暑窖3窘g善害害誊荟誊誊童善誊量两观测时间／(年一月)一2o03年6月-"-~'2006年6月图2闸首基础典型测点上下游方向水平位移随时间过程线_2O08年6月．*．20lO年6月从图2可以看出，闸首基础水平

8、位移与季节温度变化相关，呈周期性变化规律，随闸首所处工程部位的不同而略有差异。六闸首为半衬砌式混合式结构，南4闸首典型测点左右岸方向水平位移随高程分布(高程：m)北边墙和中隔墩向闸室、下游面临空。因此，受季节气比较图4中闸首同一部位不同高程正、倒垂线测温变化影响较其他闸首显著，表现为向上游方向为主点的水平位移监测数据，可以看出，越接近闸顶，闸首略偏离闸室方向的水平位移，呈较有规律的周期性变向闸室临空