土石坝安全监测技术规范

土石坝安全监测技术规范

为了确保大坝安全，对其安全监测体系进行了全面和有针对性的设计研究，所取得的成果不仅对土石大坝的安全施工和运行的实现起到积极作用，作为借鉴也对土石大坝安全监测设计具有重要的参考价值。本文综述了土石坝安全监测设计的相关内容和各个项目，重点阐述了其安全监测项目的选定，大坝表面变形监测，坝体内部变形监测，渗流监测，水文气象监测，监测技术的实施和自动化系统的设计与应用，对仪器设备的选择、安装埋设技术要求和观测要求等也进行了概述。关键词：安全监测设计，土石坝

1954年建成的法国马尔巴塞双拱坝在没有必要的安全监测设施的条件下，在1959年12月2日突然溃坝。短短的45分钟，致使坝下游一有500名士兵的军营和一城镇毁于一旦，造成直接损失6800万美元。大坝作为一种特殊的建筑类型，具有结构复杂，设计、施工难度大，施工期长，投资和收益巨大，失事后造成灾难性后果等特点。了解大坝的施工安全和运行安全就必须进行大坝安全监测工作，其重要性不言而喻。安全监测设计的主要目的就是为了保护大坝安全和下游群众的生命财产安全，确保在意外发生之前能提前预警，对事故预先采取有效的措施，将大坝失事所带来的损失降低。[1]

一、监测项目选定与设计

1布置原则

结合实际工程概况，遵循经济、可靠、耐久、实用、高效、先进的原则，采取统筹兼顾的方式，力求设计简单而精巧，以方便自

动化系统的实施。在仪器设备埋设安装，观测读数，资料整编与分析研究等工作均严格按照《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）中要求。监测项目设置强调了针对性、相互协作与同步，同一测点的仪器能够互相校正，在重要和关键的部位除了采用自动化采集之外，还采用了人工监测的手段进行校对测量结果，以保证获得准确、真实的数据资料。整个系统具有操作简单，数据反馈及时，设备易于维护等特点。

2监测项目的选定

根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）中按照大坝的级别对各个安全监测项目的明确规定及相关要求和土石坝的实际情况及需要，拟定以下安全监测项目：

（一）变形监测：表面变形监测、内部变形监测

（二）渗流监测：坝基坝体渗流压力监测、渗流量监测

（三）水文气象监测：大坝水库上游水位、雨量、气温和气压

（四）其他监测项目：压力（应力）、地震反应监测为一般项目，可根据需要选设。

二、监测断面选择和测点布置

1测点布置

（1）表面变形监测是在大坝坝体表面布设多个固定的监测点，[2]对表面变形进行的观测。[3]在进行观测时，竖向位移和水平位移观测是相互配合进行的，同时也对上、下游的水位进行监测。按

照《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）中表面变形监测断面的相关选择要求和测点的布置要求规定，联合水库的地质条件、科研计算结果、技术难点研究分析成果和实际需要等特点进行布置。表面变形的观测方案可以采用的观测方法有视准线法、三角网法、测边网、测边测角网法或倒垂线法。[4]（2）内部变形监测的相关监测内容包含有分层竖向位移、分层水平位移、界面位移及深层应变观测等。[5]根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）内部变形监测项目中断面的选择要求布置。（3）土石坝渗流观测项目包括坝体浸润线、渗流压力、绕坝渗流、渗流量及渗流水质等。（4）根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）和土石大坝安全监测及观测资料分析的要求，有必要对土石大坝进行水文气象监测项目布置。其中主要的监测项目有上游水位观测、降雨量观测和气温观测。（5）其他监测项目布置。