水利工程中的大坝变形监测与维护分析

水利工程中的大坝变形监测与维护分析

发表时间：2018-10-16T15:48:58.703Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：马晓魏

[导读] 摘要：随着科学技术的不断发展，人们对水利资源的开发程度也在不断的加大，有效推动我国基础设施建设发展。

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摘要：随着科学技术的不断发展，人们对水利资源的开发程度也在不断的加大，有效推动我国基础设施建设发展。在水利工程建设过程中，为使得水利工程寿命得以有效延长，必然要做好相应的维护与监测分析，尤其需要做好对水利工程大坝的监测与维护分析，对于整体水利工程建设发展有着重要的影响意义。

关键词：水利工程大坝变形监测与维护

变形监测是反映大坝运行性态最直观的一种监测方式，因此变形监测项目列为大坝安全监测的首选监测项目。根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）要求，表面变形监测内容包括坝面的垂直位移和水平位移。目前变形常规监测方法主要包括视准线法、水准法、激光准直法和引张线法等，均为人工观测。利用全站仪、水准仪等进行的传统人工变形监测主要由具有一定专业知识和技能的人员担当，通过定期的测取各种观测值获取监测数据，再通过一定的后期方法进行后处理，并对处理结果进行人工分析。监测工作量大，受天气、人、现场条件等许多因素的影响，存在人为误（如架站、仪高量取、对中误差、操作失误），监测效率低下。同时，由于人工监测不能实时获取监测对象的变形数据，难以及时掌握工程的各项安全技术指标和安全隐患，这些都影响安全监测工程的质量。

一、大坝安全监测内容与精度要求

针对不同结构的水工建筑物，其相应的观测内容也各不相同。以水利工程中大坝为例，整条观测内容主要包括现场检查，外部观测和内部观测。其中对于现场检查来说，具体指的是对大坝的上、下游、廊道等外露部分进行检查，查看其是否存在裂缝、渗水、冲蚀、磨损、等问题。在外部观测方面，主要包括大坝的水平位移、沉降、倾斜、挠度进行观测，还要做好大坝的纵、横缝和裂缝观测。在内部观测方面，主要包括坝内的应力、应变观测、渗流、水力、水文和泥沙观测等。尽管由于因观测项目的不同相应的观测对象也不有所不同，但必需的观测对象为水平位移、沉降和水位的观测。对于混凝土坝来说，还应做好观测伸缩缝和混凝土温度观测准备。在安全监测的精度要求方面，其主要取决于观测的目的和建筑物本身允许变形值的大小。

二、对大坝各项变形设备进行监测安装

（一）做好监测设备予留与予埋的布设与检查工作

针对大坝的变形检测需要很多施工设备，在相应施工设备安装过程中需要严格按照施工图纸进行，做好予留与予埋的放样测量工作，为后续施工工作做好充足的准备。在予留槽与予埋件的施工安装过程中，需要做好相应定位，确保安装牢固且具有较强的稳定性，完成相应安装之后，需要做好予埋件与予留槽安装效果检查与验收工作。当予留和予埋顺利完成部分混凝土浇筑施工工作后，就要着手进行安装效果的检查与验收工作，从而可以有效避免相应予留和予埋构件出现走样变位问题。若在后续的成果验收中发现了该问题，应进一步采取相应措施做好问题补救工作。

（二）做好正垂线埋设与安装工作

针对混凝土坝体的正垂线埋管工作非常重要，因此在施工过程中应严格按照施工图纸进行，并根据施工图纸的标注做好放样测量工作，然后再进行埋管中心位置的确定，在这一过程中，需要做好对埋管垂直度的控制，保证垂直度在施工图纸要求的设计范围之内，具体开展埋管的埋设工作时，应做好对埋管的加固工作，保证埋管足够牢固。从而确保在后续进行混凝土浇筑施工过程中，埋管不会发生走位变形问题。与此同时，施工过程中还要避免对埋管造成碰撞，完成混凝土浇筑施工后，需要重新对垂线埋管的垂直度进行相应检查，并做好垂直度的复测工作。在进行砼管的安装时，需要保证管口之间的衔接具有良好的平顺性，做好焊接（缝）工作，保证其平整性与严密性。组最后安装完成正垂线埋管之后，需要对竣工资料做好整理，为后学的资料插查验奠定坚实的基础。

三、做好变形监测设备的安装与调试工作

（一）做好倒垂线的调试与安装工作

首先做好对保护管垂直度的检查与复测工作，可以利用浮体组配合单行导中器完成，然后再对倒垂锚块的埋设位置加以确定。在安装垂浮体组和倒垂线锚块时，需要严格根据施工方案与图纸进行。可以利用滑轮原理，将倒垂线锚块的安装材料通过不锈钢丝吊入倒垂线保护管中，在锚块受自重作用力的影响下，通过张拉不锈钢丝，可以以锚块位置为依据，来判断不锈钢丝的位置，然后在倒垂线保护管中完成注浆软管的安装，与此同时，还应对埋设锚块所需要的水泥沙浆用量加以计算，并利用注浆软管文昌水泥砂浆的注入。在完成注浆之后，需要重新利用锚块位置检测不锈钢丝位置，若安装位置存在偏移问题，应及时采取相应补救措施，完成其布设位置的调整。

（二）做好正垂线的复测与调试

在对正垂线的复测与调试过程中，应以正垂线埋管的垂直度作为相应依据，从而完从成正垂线实际埋设位置的确定，然后以正垂线的实际埋设位置为根据，做好对垂线悬线装置、固定夹线装置及活动夹线装置的安装。在具体安装过程中，对于夹线装置的固定，可以利用悬挂正垂线阻尼重锤来完成。然后布设垂线底标仪基座，具体布设位置为正垂线混凝土观测墩之上，用于整体系统的检测与安装，最后完成正锤油桶中变压器油的固定。

（三）做好引张线的调试与安装工作

在正式安装引张线之前，需要根据具体设计要求做好采购配重件的规格与质量加测工作，然后再对引张线的安装位置进行确定，接着可以根据确定好的引张线的安装位置进行安装端点与测点装置的埋设，其中需要做好端点滑轮槽、夹线装置V型槽与测点读数钢尺高差的控制，具体高差控制在范围之内，随后再开展引张线不锈钢丝的张拉与固定工作，最后通过在测点位置上进行浮船与水箱的放置，并保证引张线钢丝复位精度要优于。

四、做好变形施工期监测与资料整理分析

用于监测大坝变形的相关仪器与设备需要做好相应的计量检测，保证其使用性良好，并满足我国有关计量检测的规定与要求。在进行施工过程中，观测工作应应严格按照国家相应规范与设计要求进行，保证技术标准符合要求，根据设计要求确定好施工观测的频次。另一方面，还要做好施工其资料的检查整理，做好相应的平差计算工作。针对资料做好初步的整理与分析，并及时进行报送处理。当施工期处