大坝安全监测系统招标技术卷

大坝安全监测系统招标技术卷内容摘要：

合度、钢筋 应力和温度等监测项目。 (5) 左岸（进水口明渠、坝肩边坡及航道）边坡总长约 1200 m，高约 110 m。 为了解其变形情况，保证施工期的安全， 共 设 4个观测断面，设有测斜管和地下水位观测孔。 5 东游祠主坝监测设计 变形监测设计 a) 混凝土坝段变形监测 水平变位监测采用垂线 +引张线系统，垂直变位监测采用静力水准 +双金属标系统，并辅以人工比测。 1) 正倒 垂线布置 在混凝土大坝 ○24 、 ○1 ○1 ○ 7 和 ○ 3 坝段分别布设 1条倒垂线（ IP IP IPIP4 和 IP5），与 IP IP5 配合相应布设 PL PL2 正垂线， PL PL2 正垂线在基础廊道观测室与对应的倒垂线交接。 倒垂作为大坝水平位移观测基准，且利用正倒垂配合观测坝体的挠度和坝顶引张线端点的水平变位。 2) 引张线布置 坝顶引张线分 2 条布设，共 19 个测点，其中 ○ 1 坝段至 ○15 坝段布 1 条共 8个测点，○15 坝段至 ○ 3 坝段布 1 条共 11 个测点。 左引张线左端点设于大坝左端基岩上 , 2 条引张线的交点由正垂 PL1 进行控制，右引张线右端点由正垂 PL2。 基础廊道布置竖折式引张线全长约 190m，端点基分别由倒垂 IP3 和 IP4 控制。 每个监测坝段布置 1 个测点（共 6 个测点），采用浮托式测点装置（浮托式测点箱），安装引张线仪、人工观测尺 +光学显微镜。 3) 流体静力水准系统 坝顶静力水准路线与引张线布于同一专用沟内，静力水准左端设于 ○ 1 坝段 ,右端结合引张线的右端点设于右坝头基 岩上，共布 22 个测点（含倾斜观测点），除 3 个倾斜测点外，其路线走向与引张线相同。 由于基础廊道高程不平直，其静力水准路线采用分段接力式布设，共设 9个测点，以双金属标为工作基准。 双金属标高程通过监测网点进行高程联测。 4) 精密水准监测布置 在 混凝土大坝 各坝段坝顶共布置 26 个水准点进行垂直位移观测，并结合静力水准测量布设 3 组倾斜变形观测点，以观测坝顶的倾斜。 在基础廊道各坝段布设水准点，共 21 个测点。 坝顶几何水准路线以左右岸坝头工作基点和双金属标为基准，廊道几何水准路线以双金属标为工作基点，按国家 二 等水准测量的相 关技术要求进行观测。 b) 堆石坝段变形监测 6 1) 表面水平 位移监测布置 在堆石坝段坝顶的迎水面和背水面各布 1 条视准线，共计 11 个测点、 4 个端点。 横向水平位移采用全站仪或经纬仪按活动觇牌法观测，纵向水平位移采用全站仪通过视准线端点直接对视准线测点测距方式获取变形值。 在堆石坝背水面高程 235m、 218m 和 200m 马道上共布 11 个水平位移测点，以监测网点为工作基点采用边角交会法进行水平位移观测。 2) 表面 垂直位移监测布置 坝顶垂直位移测点与视准测点相对应布置 5 个测点，马道上垂直位移测点与边角交会测点相结合布 置，坝顶和各马道上共布 17 个测点，均 采用几何水准法，以右坝头监测网点为工作基点，执行国家二等水准要求进行观测。 3) 内部水平与 垂直位移监测布置 在所确定的横向监测断面处，沿坝轴线在粘土心墙内布置 2个倾斜管，并分层安装沉环，分别采用测斜仪和沉降仪对心墙的水平和垂直位移进行监测。 c) 右岸边坡表面变形监测 右坝肩边坡高程 263m 和 283m 马道上共布 4 个水平位移测点，以监测网点为工作基点采用边角交会法进行水平位移观测。 边坡垂直位移测点与边角交会测点相结合同标布置，垂直位移采用光电测距代三等水准进行观测。 应力应变及温度监测 a) 应力应变监测 1）分别在混凝土坝各监测断面的下部中间位置、坝踵和坝趾区布置了五向应变计组和无应力计，以监测坝踵、坝趾及坝体应力应变。 2）为了解溢洪道预应力闸墩的应力应变等情况 ,选择一个中闸墩和一个边闸墩进行监测，其监测仪器主要布置有预应力锚索测力计，钢筋计、测缝计、三向应变计组和无应力计 ,其监测内容主要有： ① 在预应力锚索的张拉前后及张拉过程中，对主要张拉控制吨位进行检验监测； ② 在预应力锚索的张拉结束后，对其预应力损失及应力变化情况等进行定期监测； ③ 对闸墩在 施工期和运行期的混凝土应力应变、温度、钢筋应力和预应力锚索的工作状态等进行定期监测。 3） 堆石坝段在填筑和水库蓄水的过程中， 坝基和坝体内部 均会产生不同程度的垂 7 直（沉降）变形，其异常显示的变形量，将为我们判断大坝是否安全提供非常有价值的信息。 为了解其变化规律， 在所确定的横向观测断面的坝基部位，布置接触土压力计，对接触面处的土压力进行监测。 b) 结合面和结构缝监测 为了了解混凝土与基岩的结合面是否脱开，检查坝体和岩体的连接情况，以及为边界接触缝灌浆提供依据，在较陡部位的混凝土与基岩的结合面上布置了适量的测缝计。 坝体结构缝在温度变化和其他因素的影响下，均会产生伸缩变形，为了解这种变化规律，在重点监测坝段的伸缩缝处分组布置了测缝计。 c) 基岩变形监测 混凝土坝基岩在开挖、混凝土浇筑和水库蓄水的过程中， 坝基 均会产生不同程度的垂直（沉降）变形，其异常显示的变形量，将为我们判断大坝是否安全提供非常有价值的信息。 为此， 为了解其变化规律， 在所确定的横向观测断面处的坝踵及坝趾部位，布置基岩变位计。 在上述基岩变位计的拉杆上（垂直钻孔中），各布设 1 组温度计，即可以对基岩变位计进行温度修正，又可以观测坝基温度变化情况。 d) 温度监测 为了解大体积碾压混凝土在浇筑过程中温度变化情况和稳定温度场，除了利用上述各监测断面中能够兼测温度的其他仪器外，另在有关监测断面上布置了专门的温度观测项目，具体布置如下： 1）在各监测断面分 4 个高程布置了温度计，并考虑了能够兼测温度的其他仪器布置，以监测坝体温度的变化情况。 2）另在受日照影响的溢洪道的溢流面部位，选择一处布置了一组坝面温度测点，采用 4 支温度计按温度梯度变化的特点布置。 渗流监测 a) 坝基扬压力监测 为了解大坝建基面作用的扬压力大小和分布情况，根据不同坝段基础 地质条件和防渗排水控制措施，选定 1 个纵向观测断面（沿基础灌浆廊道布置）和 3 个横向观测断面布置测点，构成纵、横向基础渗流监测网络。 1）沿基础 灌浆 廊道在每个坝段布置一个测压管 进行扬压力观测 ，并在 测压管 管口设置压力表， 在测压管管内设置 压力传感器，以便于人工和自动化观测。 压力传感器观 8 测电缆 穿 PVC 管 沿廊道下游侧壁引至与其相距较近的观测站。 2）在横向观测断面上沿建基面间隔一定的距离布置渗压计进行扬压力观测 ,其电缆均引至设在各观测断面基础 灌浆 廊道下游侧壁的观测站内。 3）在 堆石坝段所选定的监测断面处及接头部位埋设了 渗压计，了解堆石坝防渗心墙、基础及防渗心墙与混凝土坝接触面的渗流情况。 b) 渗流量监测 1）根据基础灌浆排水廊道的布置，以及集水井的数量、分布和排水沟的流向等具体情况进行统筹规划，在集水井附近排水沟的集中汇流处，布置量水堰设施，采用量水堰渗流量仪进行自动化观测。 特殊情况下需要对某个坝段的基础渗流量进行定量观测时，采用容量法逐个对排水孔进行渗流量观测。 2） 堆石坝段渗流量（包括防渗心墙与混凝土坝接触面的渗流量）监测，在接头部位的集中汇流处布置量水堰， 采用铟钢水位尺和量水堰渗流量仪进行人工观测和自动化观测。 c) 绕坝渗流监测 为了解绕坝渗流情况，在 左、右 坝肩部位 附近 山体布设地下水位观测孔， 长期观测两岸地下水位变化及绕坝渗流情况。 每个地下水位 观测孔内安装 一套 压力传感器，以实现自动化观测的功能。 为了能够在施工期和水库蓄水期及时进行监测，当 压力 传感器尚未安装前，采用钢尺式水位计进行监测。 上下游水位监测 采用人工测读的水尺和遥测水位计两种方法观测上下游水位，并相互校核和检验。 人工测读水尺 分别设 在 坝的上游侧边墩的凸出部位和下游侧边墩的凸出部位 ，绘制水位测读水尺各一个（共 2个），水尺刻度从建基面到最 高洪水位以上，以满足永久观测和施工期水位观测的需要。 遥测水位计 分别设 在 坝的上游侧边墩的凸出部位和下游侧边墩的凸出部位 ， 预埋专用的水位观测管，安装压力式传感器 ，为本工程的自动化观测系统提供上、下游水位参数。 在压阻式水位传感器尚未安装前，采用钢尺式水位计进行观测。 王麻溪副坝监测设计 变形监测 9 a) 大坝变形监测 水平变位监测采用垂线 +引张线系统，垂直变位监测采用静力水准 +双金属标系统，并辅以人工比测。 1) 正倒垂线布置 王麻溪大坝布设 IP IP7和 IP8共 3 条倒垂线，与 IP IP8配合相应布设 PL PL4共 2条正垂线， 其中 PL3正垂线在基础廊道高程 223m 观测室与 IP6倒垂线交接， PL4正垂线在基础廊道高程 204m 观测室与 IP8倒垂线交接。 2) 引张线布置 坝顶布设 2 条引张线设，全长约 290m共 15个测点， 右引张线的右端点结合正垂 PL4布置 ,两条引张线的交点处设正倒组 PL3，左引张线的左端点设于左岸坝头。 高程 204m基础廊道设一条引张线，全长约 140m 共 5 个测点，引张线端点基准由倒垂 IP6和 IP7控制。 3) 静力水准路线布置 坝顶静力水准路线与引张线布于同一专用沟内，从 左至右每一个坝段布 1个测点，共设 24 个测点 (含两坝头端点和 2 个倾斜观测点 )，除倾斜测点外，其路线走向与引张线相同。 廊道静力水准布设于高程 204m基础廊道内，设 5 个测点。 廊道静力水准以双金属标为基准，双金属标高程通过监测网点进行高程联测；坝顶静力水准以两岸坝头测点为基准，测点高程通过监测网工作基点联测。 4) 精密水准测点布置 在坝顶布置 22 个水准垂直位移点 (包括 2 个倾斜点 )，在基础廊道内的每个坝段均布置水准垂直位移点（共 17个测点）。 坝顶几何水准路线以右岸坝头工作基点为基准，廊道几何水准路线以双金属标为工 作基点，按国家二等水准测量的相关技术要求进行观测。 b) 厂房垂直位移监测 1） 在电站厂房 ① 、 ② 、③和④ 机组发电机层和水轮层 4 个角各布置 1 个垂直位移测点，共 32 个测点，采用一等水准精度进行相对观测，只计算出倾斜变形值。 2）在 电站尾水 ① 、 ② 、③和④ 机闸墩 各 布置 1 个垂直位移测点，共 8 个测点，采用 一 等水准进行相对观测，计算出测点垂直位移值。 c) 升船机建筑物变形监测 升船机建筑物共布设 14 个水平位移测点，其中 7 个点以平面监测网点为工作基点 10 采用设站边角交会法观测，另外 7 个点则采用测距方法进行观测；结合 14 个水平 位移点各埋设一个埋设水准标，垂直位移以高程监测网点为工作基点，按国家二等水准要求对墩体进行垂直位移 监 测。 d) 左岸边坡变形监测 1) 左岸 边坡共布设了表面水平位移和垂直位移综合测点 17 个。 水平位移观测以平面监测网点为基点，采用边角交会法观测。 垂直位移采用光电测距代三等水准方法进行观测。 2) 为测定边坡不同深度的水平变形情况， 选择 4 个监测断面，每个 监测断面布置2～ 4个 测斜管 和 适量的多点位移计 ，进行边坡深部的水平位移监测。 应力应变及温度监测 应力应变是建筑物受荷载作用后结构内部承受能力及安 全度的衡量指标，因此需了解混凝土结构在不同工况下应力应变的变化规律。 同时，建筑物受自身或外界温度和荷载的影响，以及结构缝面缝宽的变化等，都会对建筑物安全产生一定的影响，对此也需要进行监测。 a） 应力应变监测 1) 在右岸④挡水坝段的下部中间位置、坝踵及坝趾区各布置 1 组五向应变计组和 1支无应力计，以监测坝踵、坝趾及坝体应力应变。 另在该坝段的中部布置 2 组五向应变计组和 2支无应力计，以监测坝体应力应变。 2) 为了解引水钢管工作性态，分别在①机和③机引水钢管的斜坡段和下弯段各设 1个监测截面， 4 周各布置了 7 支钢筋计 和 4 支钢板计，对引水钢管应力、引水隧洞的钢筋应力等进行监测。 3）在厂房坝段尾水闸墩与机组交界处布置 1 组五向应变计组和 1套无应力计 ,并在部位布置的受力钢筋上安装埋设了钢筋计和测缝计。 4）为了解升船机墩柱的应力应变情况，在选择的 3个监测断面上各布置 2～ 4组五向应变计组和无应力计，以监测升船机墩柱的应力应变。 另在上述 3个监测断面上各布置了 2 套基岩变位计和一些钢筋计，以了解在不同气候（日照、风向等）条件下及升船机工作运行中，墩柱结构的受力情况。 b) 结合面和结构缝监测 为了了解混凝土与基岩的结合面是否脱开，检 查坝体和岩体的连接情况，以及为边 11 界接触缝灌浆提供依据，在较陡部位的混凝土与基岩的结合面上布置了适量的测缝计。 坝体结构缝在温度变化和其他因素的影响下，均会产生伸缩变形，为了解这种变化规律，在重点监测坝段的伸缩缝处分组布置了测缝计。 为了解厂房坝段施工缝的结合情况，在其缝面上布置测缝计，并考虑在并缝钢筋上布置了钢筋计。 c) 基岩变形监测 混凝土坝基岩在开挖、混凝土浇筑和水库蓄水的过程中， 坝基 均会产生不同程度的垂直（沉降）变形，其异常显示的变形量，将为我们判。