堤坝变形观测方案

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
应力 温度
施工期
4~2次/月 10~4次/月
10~4次/月 6~3次/年
6~3次/月 15~4次/月
蓄水期
10~4次/月 30~10次/月
30~10次/月 12~6次/年
30~4次/月 30~4次/月
运行期
6~2次/年 12~4次/年
6~3次/月 12~3次/年
12~4次/年 6~2次/月
3 监测系统设计
一般均适用 范围较大时用 用光电测距仪或铟钢线位移计、收敛计 一般均适用,包括三角网、测边网和测边测角网 可测定位移深度、速率及滑动面位置
可测断层的三维位移 可测层面水平及垂直位移 一般均适用 必要时用
也可精密量距和测角 一般均适用 有条件时用 有条件时用 用于基准点传递和水平位移观测
表13.5 垂直位移监测方法
界面位移一般布设在坝体与岸坡连接处,不同坝料的组合 坝型交界处及土坝与混凝土建筑物连接处。
监测断面布置(混凝土坝)
(1)观测纵断面。通常平行坝轴线在坝顶及坝 基廊道设置观测纵断面,当坝体较高时,可在中 间适当增加1~2个纵断面。当缺少纵向廊道时, 也可布设在平行坝轴线的下游坝面上。
(2)内部断面。布置在最大坝高坝段或地质和 结构复杂坝段,并视坝长情况布设1~3个断面。 应将坝体和地基作为一个整体进行布设。拱坝的 拱冠和拱端一般宜布设断面,必要时也可在l/4拱 处布设。
坝体较短时用 有条件时用,可布设管道 坝体较长时用 测量内部分层及界面位移用 交会边较短、交会角较好时用
一般均适用 交会边较短、交会角较好时用 范围较大时用 也可用于滑坡体和坝基
高边坡、滑坡体
视准线 卫星定位 直线测距 边角网 同轴电缆
断层、夹层
断层监测仪 变位计 测斜仪 倒垂线
校核基点
岩洞稳定点 倒垂线 边角网 延长方向线 伸缩仪
• 世界范围内的最新统计结果表明,本世纪已建坝 总的失事比例约为1%,一旦大坝失事,将引起难 以估计的灾难,这已引起各国政府和人民的普遍 关注。
监测系统研究进展
• 监测数据的自动采集 • 监测信息处理系统的研究开发 • 综合评判专家系统的开发研究
2 监测项目及要求
工作原则
(1)监测仪器和设施的布置,应明确监测目的,紧密结合 工程实际,突出重点,兼顾全面,相关项目统筹安排,配 合布置。应保证具有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目 的监测。 (2)仪器设备要耐久、可靠、实用、有效,力求先进和 便于实现自动化监测。 (3)仪器的安装和埋设必须及时,必须按设计要求精心 施工,应保证第一次蓄水期能够获得必要的监测成果,并 应做好仪器的保护;埋设完工后,及时作好初期测读工作, 并绘制竣工图、填写考证表,存档备查。 (4)仪器监测严格按照规程规范和设计要求进行,相关 监测项目力求同时监测;针对不同监测阶段,突出重点进 行监测;发现异常,立即复测;做到监测连续、数据可靠、 记录真实、注记齐全、整理及时,一旦发现问题,及时上 报。 (5)仪器监测应与巡视检查相结合。
• 两个纵断面为沿斜心墙轴线的断面D—D及沿坝轴 线的断面E—E。
图13-2 小浪底大坝外部监测系统布置
变形监测
• 大坝的外部变形观测分为水平变形和竖直变形两部分。 坝体表面的观测标点既可作为水平变形测量的标点又可 当作竖直变形测量的标点。大坝外部变形共布设测线8 条,156个测点,顺河流方向的水平位移采用视准线法 或小角度法观测;沿坝轴线方向的水平位移采用量距法 进行观测;坝体的沉陷采用二等精密水准进行施测。
垂直位移测点布置
• 在通常情况下,垂直位移采用精密水准测量方法观测。 • 水准测量的基准点应根据工程建筑物的规模、受力区范围、
地形地质条件及观测精度要求等综合考虑,原则上要求这 种类型的点能长期稳定,且变形值小于观测误差。 • 水准基点的形式可采用土基标、地表岩石标、深埋钢管标、 双金属管标等,具体形式可根据实际情况确定。 • 一般分别在坝顶及坝基处各布设一排沉降监测标点,在高 混凝土坝中间高程廊道内和高土石坝的下游马道上,也应 适当布置观测标点。 • 沉降标点可根据实际需要采用综合标、混凝土标、钢管标、 墙上标等形式。
坝体、坝基均适用 一般采用全站仪观测 两端应设垂直位移工作基点
观测表面、山洞内及地基回弹位移 观测表面位移
观测表面及山洞内位移 一般利用全站仪观测 范围较大时用
固定式,观测地基和分层位移 活动式或固定式,可测分层位移 固定式,可测各种方向及深层位移 观测浅层位移
一般均适用 需利用竖井 需利用旋转镜和反射镜 可实现自动化测量,但维护较困难
表13.4 水平位移监测方法
部位 重力坝 拱坝 土石坝
近坝区岩体
方法
说明
引张线 视准线 激光准直
视准线 导线 交会法
视准线 大气激光 卫星定位 测斜仪或位移计 交会法
测斜仪 交会法 卫星定位 多点位移计
一般坝体、坝基均适用 坝体较短时用 包括大气和真空激光,坝体较长时用真空激光
重要测点用 一般均适用,可用光电测距仪测量导线边长 交会边较短、交会角较好时用
√√ √√√√ √√ √
坝体




坝基




√√√
绕渗


渗流
渗流量 √




√√ √√√√
地下水



水质






土壤
混凝土

钢筋



√√
应力
钢板

接触面 √
温度

√√
压强



流速 水流
掺气


消能


地震 振动
类别 变形 渗流 应力
表13.3 安全监测次数
项目
表面 内部
渗流 水质
表13.1 变形监测符号
变形 水平 垂直 挠度 倾斜 滑坡 裂缝 接缝 闸墙


向下游、向左岸
向上游、向右岸
下沉
上升
向下游、向左岸
向上游、向右岸
向下游转动、向左岸转动 向上游转动、向右岸转动
向坡下、向左岸
向坡上、向右岸
张开
闭合
张开
闭合
向闸室中心
背闸室中心
表13.2
水工建筑物监测项目
类别 项目
水文 变形
基本要求
(1)可行性研究阶段。提出安全监测系统的总体设计专 题、监测仪器及设备的数量;监测系统的工程概算。 (2)招标设计阶段。提出监测系统设计文件,包括监测 系统布置图、仪器设备清单、各监测仪器设施的安装技术 要求、测次要求及工程预算等。 (3)施工阶段。提出施工详图,应做好仪器设备的检验、 埋设、安装、调试和保护,应绘制竣工图,编写埋设记录 和竣工报告;应固定专人进行监测工作,保证监测设施完 好和监测数据连续、可靠、完整,应按时进行监测资料分 析,评价施工期大坝安全状况,为施工提供决策依据。 (4)首次蓄水阶段。应制定首次蓄水的监测工作计划和 主要的设计监控技术指标;按计划要求做好仪器监测和巡 视检查;拟定基准值,定时对大坝安全状态作出评价并为 蓄水提供依据。 (5)运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作; 定期对监测设施进行检查、维护和鉴定,以确定是否应报 废、封存或继续观测、补充、完善和更新,定期对监测资 料进行整编和分析。
4 小浪底大坝安全监控系统设计
工程概况
小浪底水利枢纽是我国目前在建的最大水利枢 纽工程之一,工程位于河南省洛阳市以北约40km 的黄河干流上,是一座以防洪、防凌、减淤为主, 兼顾发电、灌溉、供水等综合利用的水利枢纽工 程。枢纽由大坝、泄洪排沙建筑物、水电站等组 成。大坝为壤土斜心墙堆石坝,最大坝高154m, 总库容126.5亿m3, 泄洪排沙建筑物由三条孔板 泄洪洞、三条明流泄洪洞、三条排沙洞和正常溢 洪道及非常溢洪道组成,水电站系统由六条引水 洞发电、地下厂房和三条尾水洞组成,电站装机6 台,总容量1800MW,地下厂房长250. 15m,宽 26.20m。
(3)近坝区岩体及滑坡体。在近坝区岩体每个断面上至 少布设3个标点,重点布设在靠坝肩下游面。在滑坡体每 个观测断面上的位移标点一般不少于3个,重点布设在滑 坡体后缘起至正常蓄水位之间。
水平位移观测点布置(工作基点)
(1)土石坝。在两岸每一纵排标点的延长线上 各布设一个工作基点。当坝轴线为折线或坝长超 过500m时,可在坝身每一纵排标点中部增设工作 基点兼作标点,工作基点的间距取决于采用的测 量仪器。 (2)混凝土坝。可将工作基点布设在两岸山体 的岩洞内或位移测线延长线的稳定岩体上。 (3)近坝区岩体及滑坡体。选择距观测标点较 近的稳定岩体建立工作基点。
水平位移观测点布置(校核基点)
(1)土石坝。一般仍采用延长方向线法,即在 两岸同排工作基点连线的延长线.上各设1~2个校 核基点,必要时可设置倒垂线或采用边角网定位。
(2)混凝土坝。校核基点可布设在两岸灌浆廊 道内,也可采用倒垂线作为校核基点,此时校核 基点与倒垂线的观测墩宜合二为一。
(3)近坝区岩体及滑坡体。可将工作基点和校 核基点组成边角网或交会法进行观测。有条件时 也可设置倒垂线。
工作状态划分
• 应定期对监测结果进行分析研究,并按下列类型对大坝的 工作状态作出评估: (1)正常状态,指大坝(或监测的对象)达到设计要求 的功能,不存在影响正常使用的缺陷,且各主要监测量的 变化处于正常情况下的状态。 (2)异常状态,指大坝(或监测的对象)的某项功能已 不能完全满足设计要求,或主要监测量出现某些异常,因 而影响正常使用的状态。 (3)险情状态,指大坝(或监测的对象)出现危及安全 的严重缺陷,或环境中某些危及安全的因素正在加剧,或 主要监测量出现较大异常,若按设计条件继续运行将出现 大事故的状态。
水位 降水 波浪 冲淤 气温 水温
表面 内部 地基 裂缝 接缝 边坡
土石 坝
√ √ √

√ √


堆石 坝
√ √


√ √ √
按工程分类
混凝 水闸、 土坝 溢洪道

















隧洞、 地下厂
房 √


√ √
水库 √ √ √


按级别分类
1 2 34
√√√√ √√
√ √√√ √√ √√√
图13-1 小浪底水利枢纽工程
基本观测断面
• 大坝观测仪器主要布置在三个横断面和两个纵断 面上;
• A—A观测断面位于F1断层破碎带处,F1断层对 大坝的影响较大,是重点观测部位;
• B—B观测断面位于最大坝高处,而且覆盖层最深 (70多米),是坝体的典型观测断面;
• C—C观测断面位于左岸,该断面防渗体基本上处 于岩石基础和河床覆盖层的交界部位,同时断面 下游坝轴线上有一基岩陡坎,使其变形比较复杂, 有引起裂缝的可能。
堤坝变形观测方案
主要内容
• 概述 • 监测项目及要求 • 监测系统设计 • 小浪底大坝安全监控系统设计 • 大坝安全评判专家系统设计
1 概述Leabharlann Baidu
监测工作的重要性
• 建国以来,我国共修建8.3万余座堤坝,其中15米 以上大坝有1.9万多座,30米以上大坝有近3000 座,这些工程在国民经济中发挥了巨大的作用。 然而,相当一部分大坝存在着某些不安全因素, 这些因素不同程度地影响工程效益的发挥,甚至 威胁着下游千百万人民的生命财产安全。
监测断面布置(滑坡体)
(1)两坝肩附近的近坝区岩体。垂直坝轴 线方向各布设1~2个观测横断面。 (2)滑坡体顺滑移方向布设1~3个观测断 面,包括主滑线断面及其两侧特征断面。 (3)必要时可大致按网格法布置。
水平位移观测点布置(位移标点)
(1)土石坝。在每个横断面和纵断面交点等处布设位移 标点,一般每个横断面不少于3个。位移标点的纵向间距, 当坝长小于300m时取30~50m,坝长大于300m时,一般 取50~ 100m。 (2)混凝土坝。在观测纵断面上的每个坝段、每个垛墙 或每个闸墩布设一个标点,对于重要工:程也可在伸缩缝 两侧各布设一个标点。
监测断面布置(土石坝)
(1)观测横断面。布置在最大坝高、原河床处、合龙段、 地形突变处、地质条件复杂处、坝内埋管或运行可能发生 异常反应处。一般不少于2~3个。 (2)观测纵断面。在坝顶的上游或下游侧布设1~2个,在 上游坝坡正常蓄水位以上1个,正常蓄水位以下可视需要 设临时断面,下游坝坡2~5个。 (3)内部断面。一般布置在最大断面及其它特征断面处, 可视需要布设1~3个,每个断面可布设1~3条观测垂线, 各观测垂线还应尽量形成纵向观测断面。
部位 混凝土坝 土石坝 近坝区岩体 高边坡及滑坡体 内部及深层
高程传递
方法
一等或二等水准 三角高程 激光准直
二等或三等水准 三角高程 激光准直
一等或二等水准 三角高程
二等水准 三角高程 卫星定位
沉降板 沉降仪 多点位移计 变形计
垂线 铟钢带尺 光电测距仪 竖直传高仪
说明
坝体、坝基均适用 可用于薄拱坝 两端应设垂直位移工作基点
相关文档
最新文档