大坝安全监测设计

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大坝安全监测设计

来源:水利系统资料 | 作者:葛南仪器张工 13990298835 | 发布时间: 2020-09-05 | 2337 次浏览 | 分享到:

水准路线上每隔一定距离应埋设水准点。水准点分为基准点(水准原点)、工作基点(坝体、坝基垂直位移观测的起测基点)和测点三种。各种水准点应选用适宜的标石或标志。水准基准点可设在坝下游1km~ 5km处。基准点宜用双金属标(或钢管标),视准线可按照实际情况选用活动觇牌法或小角度法。视准线长度不宜超过下列规定; 重力坝 300m 拱坝 500m 滑坡体 800m

7.2监测设计
7.2.1水平位移的监测方法，宜作以下选择:
1 重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移宜采用引张线法、真空激光准直法和垂线法监测。若坝体较短、条件有利，坝体水平位移也可采用视准线法或大气激光准直法监测。
2 拱坝坝体和坝基水平位移宜采用垂线监测。若交会边长较短、交会角较好，坝体水平位移可采用测边或测角交会法监测。
3 坝基和坝肩范围内的重要断裂或软弱结构面，可布置测斜仪、多点位移计和倒垂线组监测其变形。
4 近坝区岩体、高边坡和滑坡体的水平位移，采用边角网、视准线法和交会法监测。个别点可采用倒垂线或其他适宜方法监测，深层位移可采用倒垂组、多点位移计、挠度计或测斜仪等进行监测。
5 准直线的两端点和交会法的工作基点，应尽量设置倒垂线作为校核基准点。引张线和真空激光准直的两端点，也可设在两岸山体的平洞内。视准线可在两端延长线外
设基准点;交会法工作基点可用边角网校核。
6 重力坝或支墩坝如坝体较长，需分段设引张线时，分段端点应设倒垂线作为基准。
7 观测近坝区岩体、高边坡或滑坡体的水平位移时，基准点和工作基点应尽量组成边角网。
7.2.2水平位移的测点布置应符合下列要求:
1 垂线的设置，应首先选择地质或结构复杂的坝段，其次是最高坝段和其他有代表性的坝段。拱坝的拱冠和坝顶拱端应设置垂线，较长的拱坝还应在1/4拱处设置垂
线。各高程廊道与垂线相交处应设置垂线观测点。
2 大坝水平位移测点，应尽量在坝顶和基础附近设置。高坝还应在中间高程设置。
3 监测近坝区岩体水平位移的边角网，除坝轴线两端附近布设测点外，下游不宜少于4个测点。
7.2.3垂线按下列要求进行布置设计:
1 正垂线宜采用“一线多测站式”，线体设在预留的专用竖井内，也可利用其他竖井或宽缝设置。
2 倒垂线钻孔深入基岩深度应参照坝工设计计算结果，达到变形可忽略处。缺少该项计算结果时，可取坝高的1/4~1/2，钻孔深度不宜小于10m。
3 单段垂线的长度不宜大于50m.
4 当正、倒垂线结合布置时，正、倒垂线宜在同一个观测墩上衔接。
5 垂线设计的具体要求见附录C.1。
7.2.4引张线的布置设计应考虑下列因素;
1引张线宜采用浮托式;线长不足 200m时，可采用无浮托式。
2引张线应设防风护管。
3设计的具体要求见附录C.2。
7.2.5视准线可按照实际情况选用活动觇牌法或小角度法。视准线长度不宜超过下列规定;
重力坝 300m
拱坝 500m
滑坡体 800m
设计的具体要求见附录C.3.
7.2.6徼光准直的布置设计应考虑下列因素:
1真空澈光准直宜设在廓道中，也可设在坝顶。
2大气激光准直宜设置在坝顶，也可设在气温梯度较小、气流稳定的廊道内;两端点的距离，不宜大于300m。在坝顶设置时，应使激光束高出坝面和旁离建筑物1.5m
以上。
具体设计要求见照附录C.4.
7.2.7边角网包括三角网、测边网和测边测角网三种。边角网设计时应作可靠性评价，可靠性因子y值不宜小于0.2:如因条件限制，个别观测量不能满足此要求时，
则应在观测中采取特殊措施，以排除观测值蕴含粗差的可能性。
必须根据被监测对象的特殊要求和具体条件做好优化设计，按最小二乘法进行精度预估，保证测点在指定方向的位移量中误差不大于表7.1.3中的规定。
边角网点均应建造观测墩，观测墩顶部应设强制对中底盘，各种观测墩的结构见照附录C.11。
边角网的具体设计要求见附录C.5.
7.2.8交会法包括测角交会、测边交会和测边测角交会三种。应依据实际情况结合精度预估进行设计，位移量中误差必须不大于表7.1.3中的规定，一般情况下的布置
要求见附录C.6。
7.2.9钻孔测斜仪包括固定式和活动式二种。钻孔测斜仪宜布置在边坡监测断面的各级马道上。钻孔一般呈铅直布置。钻孔孔口应设保护装置，有条件时，孔口附近应
设大地水平位移测点。具体设计要求见附录C.7.
7.2.10多点位移计宜布置在有断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坝基上。
在需要监测的软弱结构面两侧各设一个锚固点，最深的一个锚固点宜布设在变形可忽略处。仪器可在水平的、垂直的、或任何方位的钻孔中安装，水平钻孔宜略向上成5‘’~10‘’倾角布置，一般一个孔内设3个~6个测点为宜。钻孔孔口应设保护装置，孔口附近应设大地水平位移测点。具体设计要求见附录C.8.
7.2.11精密水准法监测大坝垂直位移应符合下列要求:
1坝体和坝基的垂直位移，应采用一等水准测量，并应尽量组成水准网。近坝区岩体、高边坡和滑坡体的垂直位移，可采用二等水准测量。一等水准网应尽早建成，并取得基准值。具体设计要求见附录C.9。
2水准路线上每隔一定距离应埋设水准点。水准点分为基准点(水准原点)、工作基点(坝体、坝基垂直位移观测的起测基点)和测点三种。各种水准点应选用适宜的标石或标志。水准基准点可设在坝下游1km~ 5km处。基准点宜用双金属标(或钢管标),
若用基岩标应成组设置，每组不得少于三个水准标石，并宜采用深埋标志。工作基点应设在距坝较近处，- 般两岸各设一一个，可采用基岩标、平洞基岩标、岩石标。坝体上的测点宜采用地面标志、墙上标志、微水准尺标;坝外测点宜采用岩石标、钢管标。
水准标石结构见附录C.12。
3应在基础廊道和坝顶各设-~排垂直位移测点，高坝应根据需要在中间高程廊道内增设测点。坝顶和不同高程的廊道的水准路线，可通过高程传递连接。近坝区岩体垂直位移测点的间距，在距坝较近处-般为0.3km~0. 5km;距坝较远处可适当放长，一般不超过1km。
7.2.12连通管法(即流体静力水准法)和真空激光系统适用于测量坝体和坝基的垂直位移，连通管和真空激光系统应设在水平廊道内，两端应设垂直位移工作基点。
7.2.13三角高程法适用于近坝区岩体、高边坡和滑坡体的垂直位移监测。必要时可将此法与边角网结合组成“三维网”。具体设计要求见附录C.9。
7.2.14坝体和坝基的倾斜，应采用一等水准监测，也可采用连通管和遥测倾斜仪监测:坝体倾斜还可采用气泡倾斜仪监测。测点布置应满足以下要求:
1基础附近测点宜设在横向廊道内，也可在下游排水廊道和基础廊道内对应设置测点。坝体测点与基础测点宣设在同一一垂直面上，并应尽量设在垂线所在的坝段内。
2当整个大坝倾斜时，在基础高程面附近宜设置1个~3个测点，在高坝坝顶和中部宜设置2个-4个。
3用精密水准法监测倾斜，两点间距离，在基础附近不宜小于20m;在坝顶，不宜小于6m。
4连通管应设在两端温差较小的部位。
5气泡倾斜仪宜用于坝体中、上部。其底座长度不宜小于300mm
7.2.15表面接缝和裂缝的变化，可选择有代表性的部位埋设单向或三向机械测缝标点或遥测仪器进行监测;对运行或施工中出现危害性的裂缝，宜增设测缝计进行监测。
7.2.16围岩径向位移可采用多点位移计监测。多点位移计宜布置在围岩顶部及两侧，钻孔深度应根据地质条件，参照计算成果，达到变形可忽略处。一般一个孔内从里
到外设4个~5个测点为宜。