大壩安全監測基礎知識(大壩安全監測的內容)

1.大壩安全監測的內容

由于大壩失事原因是多方面的，其表現形式和可能發(fā)生的部位因各壩具體條件而異。因此，在大壩安全監測系統的設計中，應根據壩型、壩體結構和地質(zhì)條件等，選定觀(guān)測項目，布設觀(guān)測儀器，提出設計說(shuō)明書(shū)和設計圖紙。設計中考慮埋設或安裝儀器的范圍包括壩體、壩基及有關(guān)的各種主要水工建筑物和大壩附近的不穩定岸坡。不同壩型的主要觀(guān)測項目如下。

①土壩、土石混合壩：失事的主要原因常是滲透破壞和壩坡失穩，表現為壩體滲漏、壩基滲漏、塌坑、管涌、流土、滑坡等現象。主要觀(guān)測項目有垂直和水平位移、裂縫、浸潤線(xiàn)、滲流量、土壓力、孔隙水壓力等（見(jiàn)閘壩變形觀(guān)測、滲流觀(guān)測）。

②混凝土壩、圬工壩：失事的主要原因是壩體、壩基內部應力和揚壓力超出設計限度，表現為出現裂縫、壩體位移量過(guò)大和不均勻以及滲水等。主要觀(guān)測項目有變形、應力、溫度、滲流量、揚壓力和伸縮縫等（見(jiàn)水工建筑物裂縫觀(guān)測、混凝土建筑物溫度觀(guān)測）。

此外，對泄水建筑物應進(jìn)行泄流觀(guān)測和必要的水工建筑物觀(guān)測。如大壩位于地震多發(fā)區和附近有不穩定岸坡，還應進(jìn)行必要的抗震、滑坡、崩岸等觀(guān)測項目（見(jiàn)水工建筑物抗震監測、滑坡崩岸觀(guān)測）。

2.大壩安全監測的觀(guān)察

通過(guò)觀(guān)測儀器和設備，以及時(shí)取得反映大壩和基巖性態(tài)變化以及環(huán)境對大壩作用的各種數據的觀(guān)測和資料處理等工作。其目的是分析估計大壩的安全程度，以便及時(shí)采取措施，設法保證大壩安全運行。由于大壩的工作條件十分復雜，大壩和地基的實(shí)際工作狀態(tài)難以用計算或模型試驗準確預測，設計中帶有一定經(jīng)驗性，施工時(shí)也可能存在某些缺陷，在長(cháng)期運行之后，由于水流侵蝕和凍融風(fēng)化作用，使筑壩材料和基巖特性不斷惡化。因此，在初期蓄水和長(cháng)期運行中，大壩都存在著(zhù)發(fā)生事故的可能性。大壩一旦出現異常狀態(tài)，必須及時(shí)發(fā)現和處理，否則可能導致嚴重后果。大壩失事不僅要損失全部工程效益，而且潰壩洪水將使下游人民生命財產(chǎn)遭受毀滅性損失。大壩安全監測是水庫工程管理工作中最重要的一項工作。

3.水庫安全管理的內容簡(jiǎn)介

本書(shū)從我國的基本國情和水庫運行管理的現狀出發(fā)，在工程措施和非工程措施兩方面對水庫安全管理作了較為全面、系統的闡述。主要內容有水庫安全管理基礎知識和法規與制度、水庫大壩安全監測、水庫養護維修與除險加固，水庫防汛與搶險、水庫防洪安全控制、水庫現代化管理技術(shù)及發(fā)展趨勢等。

本書(shū)既可作為廣大水利工作者和水庫運行管理人員的工作用書(shū)，也可作為有關(guān)水庫，運行管理培訓班學(xué)員及水利類(lèi)專(zhuān)業(yè)院校學(xué)生的參考用書(shū)。

4.大壩怎樣測量

1測量?jì)热?大壩是水利工程中最主要的建筑物之一。

施工測量?jì)热莅ǎ簤屋S線(xiàn)的測設、壩身控制測量、清基開(kāi)挖線(xiàn)的放樣、坡腳線(xiàn)的放樣、壩體邊坡線(xiàn)的放樣及修坡樁的測設等。 2壩軸線(xiàn)測設 壩軸線(xiàn)即壩頂中心線(xiàn)，是大壩施工放樣的主要依據，其位置一般是在圖紙上設計選定，為將壩軸線(xiàn)放樣至實(shí)地，先在圖紙上用圖解法量算出壩軸線(xiàn)兩端點(diǎn)的坐標，然后計算這兩端點(diǎn)與鄰近控制點(diǎn)之問(wèn)的放樣數據，最后采用交會(huì )法或極坐標法等放樣方法將壩軸線(xiàn)放樣到實(shí)地。

當壩軸線(xiàn)兩端點(diǎn)在地面標定出后。為防止施工時(shí)遭到破壞，都必須將壩軸線(xiàn)延伸到兩岸的山坡上，各埋設1~2個(gè)永久性標志，用來(lái)檢查端點(diǎn)的位置變化。

3壩身控制測量 壩身控制測量主要包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的建立。建立壩身平面控制網(wǎng)主要分兩步：測設平行于壩軸線(xiàn)的控制線(xiàn)；測設垂直于壩軸線(xiàn)的控制線(xiàn)。

平行于壩軸線(xiàn)的控制線(xiàn)可布設在壩頂上下游線(xiàn)、上下游坡面變化處、下游馬道中線(xiàn)，也可以按一定的間隔布設（如：l0m,20 m,30 m等）。垂直于壩軸線(xiàn)的控制線(xiàn)一般按50 m,30 m或20m的間距以里程來(lái)測設。

壩身高程控制網(wǎng)的建立，可由若干永久性點(diǎn)組成基本網(wǎng)和臨時(shí)作業(yè)水準點(diǎn)兩級布設。 基本網(wǎng)布設在施工范圍以外。

并應與國家水準點(diǎn)聯(lián)測，用三等水準測量測定它們的高程。臨時(shí)水準點(diǎn)直接用于壩體高程放樣。

布設在施工范圍以?xún)炔煌叨鹊牡胤剑盟牡人疁蕼y量按附合水準路線(xiàn)從水準點(diǎn)引測它們的高程。 4清基開(kāi)挖線(xiàn)的放樣 清基開(kāi)挖線(xiàn)即壩體與自然地面的交線(xiàn)。

放樣清基開(kāi)挖線(xiàn)是為了指導壩體填筑前的基礎清理工作。清基開(kāi)挖線(xiàn)需要的放樣精度不高，可用套繪斷面法求得放樣數據進(jìn)行放樣工作。

清基放樣的主要工作是確定清基范圍和各位置的高程，一般根據設計數據計算而得。目前，清基放樣工作一般采用全站儀坐標法和GPSRTK法進(jìn)行。

5坡腳線(xiàn)放樣 壩底與清基后地面的交線(xiàn)即為坡腳線(xiàn)。為方便填筑壩體，在清基后就應該放樣出坡腳線(xiàn)。

常用的坡腳線(xiàn)放樣方法有套繪斷面法和平行線(xiàn)法。 6壩體邊坡線(xiàn)的放樣與修坡樁的測沒(méi) 在壩體坡腳線(xiàn)放出后，就可填土筑壩。

為了標明上料填土的界限，每當壩體升高1m左右，就要用樁將邊坡的位置標定出來(lái)，標定上料樁的工作稱(chēng)為邊坡放樣。 放樣前先要根據大壩的設計坡度算出不同層高坡面點(diǎn)的軸距。

為了使經(jīng)過(guò)壓實(shí)和修理后的壩坡面恰好是設計的坡面，一般應加寬1~2m填筑。放各上料樁的軸距比設計計算值大1~2m。

上料樁標定在加寬的邊線(xiàn)上。大壩修筑到一定高度，且坡面壓實(shí)后。

還要進(jìn)行坡面的修整，使其符合設計要求。 可用水準儀或經(jīng)緯儀方法求得修坡量。