監(jiān)測(cè)工程(大壩)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、大壩安全監(jiān)測(cè),一 監(jiān)測(cè)的必要性,法律法規(guī)的要求: 《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》 第十九條 大壩管理單位必須按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和檢查;對(duì)監(jiān)測(cè)資料應(yīng)當(dāng)及時(shí)整理分析,隨時(shí)掌握大壩運(yùn)行狀況。發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象和不安全因素時(shí),大壩管理單位應(yīng)當(dāng)立即報(bào)告大壩主管部門,及時(shí)采取措施。,《水電站大壩運(yùn)行安全管理規(guī)定 》 第四條  水電站大壩在建設(shè)過程中的安全管理,由項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)。

2、 對(duì)于壩高70m以上的高壩或者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜的中壩、低壩,項(xiàng)目法人應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定,組織有關(guān)單位對(duì)水電站大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)、專項(xiàng)審查;在工程竣工驗(yàn)收時(shí),進(jìn)行專項(xiàng)檢查驗(yàn)收。水電站大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的專項(xiàng)檢查驗(yàn)收?qǐng)?bào)告應(yīng)當(dāng)報(bào)送國家電力監(jiān)管委員會(huì)大壩安全監(jiān)察中心(以下簡(jiǎn)稱大壩中心)備案。,第七條  水電站運(yùn)行單位應(yīng)當(dāng)履行下列職責(zé):(三)負(fù)責(zé)水電站大壩日常安全運(yùn)行的觀測(cè)、檢查和維護(hù); (四)負(fù)責(zé)對(duì)水電站大壩勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、

3、監(jiān)理、運(yùn)行、安全監(jiān)測(cè)的資料以及其它有關(guān)安全技術(shù)資料的收集、分析、整理和保存,建立大壩安全技術(shù)檔案以及相應(yīng)數(shù)據(jù)庫;,以安全監(jiān)測(cè)為主、兼顧設(shè)計(jì)、施工、科研的需要。充分考慮施工期、蓄水過程和運(yùn)行期等不同階段的特點(diǎn)和需求,統(tǒng)一規(guī)劃,突出重點(diǎn)、兼顧全面,分期實(shí)施。施工期為控制進(jìn)度、確定施工措施提供必要的決策依據(jù);蓄水期為動(dòng)態(tài)掌握水庫蓄水過程中大壩的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè);運(yùn)行期,確保電站運(yùn)行安全,為水庫優(yōu)化調(diào)度提供必要的決策依據(jù),最大限度發(fā)揮工程效益。

4、,監(jiān)測(cè)的目的,二、大壩安全監(jiān)測(cè)工程簡(jiǎn)介,一) 小灣大壩安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目:,巡視檢查:包括日常巡視檢查、年度巡視檢查和特別巡視檢查。環(huán)境量監(jiān)測(cè):包括觀測(cè)樞紐區(qū)氣溫、降雨、大壩上下游水位和庫水溫等。變形監(jiān)測(cè):包括壩體、二道壩、壩基、壩肩抗力體和庫盆等部位的水平位移、垂直位移、傾斜等監(jiān)測(cè)。,滲流監(jiān)測(cè):包括壩基揚(yáng)壓力、壩體滲透壓力監(jiān)測(cè)、壩體和壩基滲漏量監(jiān)測(cè)、繞壩滲流和水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。 應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測(cè):包括壩體混凝土應(yīng)力應(yīng)變、壩基巖石錨桿應(yīng)力

5、和錨索載荷、鋼筋應(yīng)力、混凝土和基巖的溫度以及接縫和裂縫等監(jiān)測(cè)。地震反映監(jiān)測(cè):包括強(qiáng)震、壩身抗震鋼筋和拱壩橫縫在地震作用下的開度監(jiān)測(cè)。,水力學(xué)監(jiān)測(cè)預(yù)埋件:包括水力學(xué)通用底座、穿電纜用的導(dǎo)管以及電纜預(yù)埋。監(jiān)測(cè)資料管儀器理系統(tǒng)的建立。,二) 小灣拱壩安全監(jiān)測(cè)的主要工作內(nèi)容包括:,監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備安裝埋設(shè)前的儀器采購、檢驗(yàn)、率定和標(biāo)定。 監(jiān)測(cè)儀器的安裝埋設(shè)及相關(guān)的土建高程施工。為彌補(bǔ)一些常規(guī)儀器的固有缺陷后不足,本高程使用了部分性能優(yōu)越的新型

6、監(jiān)測(cè)儀器,鑒于成熟經(jīng)驗(yàn)有限,應(yīng)根據(jù)監(jiān)理人的指示,在事前應(yīng)組織相關(guān)方面人員對(duì)儀器進(jìn)行性能、安裝埋設(shè)工藝和率定、標(biāo)定等相關(guān)預(yù)備試驗(yàn)與研究。,埋設(shè)初期及施工期的監(jiān)測(cè)。施工初期將監(jiān)測(cè)儀器的電纜引入監(jiān)測(cè)承包人自行設(shè)置的臨時(shí)測(cè)站進(jìn)行保護(hù),數(shù)據(jù)以人工采集為主,在監(jiān)測(cè)儀器附近的觀測(cè)間具備條件后應(yīng)適時(shí)引入永久觀測(cè)間,宜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集單元的辦自動(dòng)至自動(dòng)采集。,監(jiān)測(cè)資料管理系統(tǒng)的建立和監(jiān)測(cè)資料整理整編、分析與安全評(píng)價(jià)。在施工期資料反饋方式除正常日?qǐng)?bào)、簡(jiǎn)報(bào)、周報(bào)

7、、月報(bào)和年報(bào)以外。還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況,按照監(jiān)理人的指示完成各項(xiàng)專項(xiàng)報(bào)告。,配合完成與小灣工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的接口連接。完工移交工作及臨建工程設(shè)計(jì)、施工運(yùn)行及拆除。,三)監(jiān)測(cè)內(nèi)容,1 巡視檢查,人工巡視檢查是承包商監(jiān)測(cè)人員(特殊情況由監(jiān)理組織相關(guān)的參建各方人員)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)察看,參加現(xiàn)場(chǎng)巡檢檢查的人員應(yīng)具備相關(guān)專業(yè)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)。巡視檢查分日常巡視、年度巡視、特別巡查。巡視檢查應(yīng)做好記錄,每次檢查均應(yīng)按各類檢查規(guī)定的程序做好現(xiàn)場(chǎng)記錄,必

8、要時(shí)應(yīng)附有略圖、素描和照片 。,施工期日常巡視檢查主要項(xiàng)目按照DL/T5178有關(guān)內(nèi)容擬定,根據(jù)本工程特點(diǎn),巡視檢查還應(yīng)包括(但不限于)如下內(nèi)容:,,壩肩抗力體和壩基尚未回填的勘探平硐以及排水洞、灌漿洞等部位的滲流、裂縫和卸荷巖體的張開情況等。壩體上下游庫盆變形監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的滑坡、較大規(guī)模裂縫等;壩體誘導(dǎo)縫周邊是否出現(xiàn)裂縫及其大小、形態(tài)和分布規(guī)律。,2 環(huán)境量監(jiān)測(cè),在兩岸壩頂、壩后底高程河谷岸坡分別設(shè)置簡(jiǎn)易氣象站,在壩前、壩后分別設(shè)置

9、水尺和自記水位計(jì),壩體上游面設(shè)置溫度計(jì),對(duì)庫區(qū)及樞紐氣象、水位、水溫等環(huán)境量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。,3 變形監(jiān)測(cè),水平位移監(jiān)測(cè) 壩基的灌漿洞布置引張線和銦鋼絲位移計(jì),監(jiān)測(cè)壩基的水平位移。 重點(diǎn)監(jiān)測(cè)壩段、壩基和壩肩抗力體布置正垂線和倒垂線,監(jiān)測(cè)壩體的撓度以及壩體、壩基及壩肩抗力體的水平位移。,,垂直位移監(jiān)測(cè) 壩體廊道內(nèi)布置靜力水準(zhǔn)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)壩體和壩基的垂直位移。

10、壩身檢查廊道中布置激光三維測(cè)量系統(tǒng),監(jiān)測(cè)壩體水平和垂直位移。,,傾斜監(jiān)測(cè) 壩頂、壩體橫向廊道內(nèi)布置靜力水準(zhǔn)系統(tǒng),采用連通管法監(jiān)測(cè)壩體和壩基的傾斜。 在拱冠梁壩段的觀測(cè)間內(nèi)沿徑向布置靜力水準(zhǔn)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)壩體的傾斜。,,基巖內(nèi)部變形監(jiān)測(cè) 壩基埋設(shè)多點(diǎn)位移計(jì)和滑動(dòng)測(cè)微計(jì),監(jiān)測(cè)壩基巖體沿鉆孔軸線方向的變形情況。,,壩肩抗力體監(jiān)測(cè) 兩岸壩肩的灌漿洞以及新挖觀測(cè)平

11、硐內(nèi)埋設(shè)引張線、銦鋼絲位移計(jì)、正垂線、倒垂線、多點(diǎn)位移計(jì)和固定式測(cè)斜儀等,監(jiān)測(cè)壩肩抗力體的變形。,,F7斷層監(jiān)測(cè) 壩前F7斷層設(shè)置固定測(cè)斜儀、多點(diǎn)位移計(jì)和滲壓計(jì)等監(jiān)測(cè)儀器,監(jiān)測(cè)大壩蓄水后兩岸抗力體產(chǎn)生的變位而引起F7斷層的錯(cuò)動(dòng)變形和滲流變化情況。,4 滲流監(jiān)測(cè),壩基揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè) 壩基以及水墊塘底板下埋設(shè)測(cè)壓管及滲壓計(jì),監(jiān)測(cè)揚(yáng)壓力分布情況。壩體滲透壓力監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)壩段壩體內(nèi)埋

12、設(shè)滲壓計(jì),監(jiān)測(cè)壩體滲透壓力及混凝土的層間滲透壓力。 導(dǎo)流洞堵頭混凝土和襯砌之間布置滲壓計(jì),監(jiān)測(cè)接縫的滲水壓力 。,,壩體和壩基滲流量監(jiān)測(cè) 壩體檢查廊道內(nèi)、壩基壩肩排水平洞和灌漿平洞內(nèi)設(shè)置量水堰,監(jiān)測(cè)壩體和壩基滲漏水量。 二道壩的滲漏抽排積水井位置布置水位計(jì),監(jiān)測(cè)其滲漏抽排水量。繞壩滲流 兩岸壩肩各層排水洞、壩后邊坡馬道上布置水位孔,監(jiān)測(cè)繞壩

13、滲流情況。,水質(zhì)監(jiān)測(cè) 水庫附近、大壩基礎(chǔ)、壩體排水孔、山體平洞等有代表性部位,布置水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀或取樣進(jìn)行分析,監(jiān)測(cè)壩體、壩基及岸坡的水質(zhì)變化,5 應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測(cè),應(yīng)力和應(yīng)變監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)壩段的壩趾、壩踵、拱端以及結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)縫等應(yīng)力集中部位的混凝土內(nèi)埋設(shè)應(yīng)變計(jì)組、無應(yīng)力計(jì)和壓應(yīng)力計(jì),監(jiān)測(cè)混凝土的應(yīng)力和應(yīng)變。 壩內(nèi)孔口周邊、預(yù)應(yīng)力大梁埋設(shè)鋼筋計(jì),監(jiān)測(cè)鋼筋應(yīng)力。,溢流表孔閘墩計(jì)壩

14、基錨索中,安裝錨索測(cè)力計(jì),監(jiān)測(cè)預(yù)應(yīng)力錨索的鎖定載荷以及預(yù)應(yīng)力變化情況。 中孔和底孔襯砌鋼板上布置鋼板計(jì),監(jiān)測(cè)鋼板應(yīng)力變化。 水墊塘混凝土底板的錨筋樁和壩基壩踵部位巖體內(nèi)布置錨桿應(yīng)力計(jì),監(jiān)測(cè)錨筋樁和錨桿的應(yīng)力變化。 壩基巖體中布置巖石應(yīng)力計(jì),監(jiān)測(cè)壩基巖石應(yīng)力變化情況。,接縫和裂縫監(jiān)測(cè) 壩體與基巖接觸面、結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)縫上、相鄰壩段接縫處埋設(shè)測(cè)縫計(jì),

15、監(jiān)測(cè)接縫的開合度。 壩體和壩基的接觸部位布置雙向測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)壩體和壩基之間的剪切和沿建基面滑動(dòng)變形;大壩誘導(dǎo)縫面上布置雙向測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)縫面剪切位移和張開情況。 壩踵和壩趾部位以及結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)縫的端頭布置測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)混凝土是否開裂。 水墊塘底板和基巖接觸面上布置測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)接縫的開合度。 導(dǎo)流洞堵頭段堵頭混凝土和襯砌之間、堵頭Ⅰ期和Ⅱ期混凝

16、土之間布置測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)接縫的開合度變化。 二道壩和導(dǎo)流洞堵頭混凝土內(nèi)埋設(shè)溫度計(jì),監(jiān)測(cè)施工期混凝土溫度場(chǎng)的變化。,溫度監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)壩段內(nèi)埋設(shè)溫度計(jì),監(jiān)測(cè)壩體內(nèi)溫度分布及變化情況;上游壩面布置溫度計(jì)監(jiān)測(cè)壩前庫水溫度。下游壩面布置溫度計(jì)監(jiān)測(cè)混凝土的導(dǎo)溫系數(shù)及氣溫對(duì)壩體的影響。 壩基和導(dǎo)流洞堵頭周邊圍巖內(nèi)鉆孔埋設(shè)溫度計(jì),監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)巖體溫度分布及變化情況。

17、 重點(diǎn)壩段和基礎(chǔ)強(qiáng)約束區(qū)布置測(cè)溫光纖系統(tǒng),監(jiān)測(cè)混凝土施工期溫度變化和運(yùn)行期溫度場(chǎng)的分布。,7 水力學(xué)監(jiān)測(cè),負(fù)責(zé)施工期預(yù)埋用于水力學(xué)監(jiān)測(cè)的通用底座、穿電纜用的導(dǎo)管以及電纜預(yù)埋。,6 地震反應(yīng)監(jiān)測(cè),壩頂、壩體廊道、兩岸壩肩以及壩址下游基巖安裝強(qiáng)震儀,監(jiān)測(cè)壩體的地震反應(yīng)及地震動(dòng)參數(shù)。選擇部分抗震鋼筋安裝鋼筋計(jì),在地震反應(yīng)敏感部位埋設(shè)接縫計(jì),采用動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置,監(jiān)測(cè)地震動(dòng)態(tài)反應(yīng)。,四)大壩監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn)及設(shè)計(jì)變更,目前監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn):壩基(肩)變

18、形、壩體砼溫度(一期、二期冷卻)及橫縫開度等;監(jiān)測(cè)儀器選型:除滑動(dòng)測(cè)微計(jì)、光纖測(cè)溫系統(tǒng)、滲壓計(jì)、雙軸應(yīng)力計(jì)選用國外進(jìn)口儀器外,其余均選用國產(chǎn)儀器設(shè)備;設(shè)計(jì)變更及調(diào)整:根據(jù)工程建設(shè)中出現(xiàn)的問題,設(shè)計(jì)總計(jì)下 發(fā)有關(guān)監(jiān)測(cè)各種通知單25份,增加監(jiān)測(cè)儀器134支(孔), 測(cè)溫光纖659.5m等及相關(guān)工程量。,五)大壩監(jiān)測(cè)完成工作量及工程質(zhì)量,完成工作量(至2006年10月20日): 埋設(shè)儀器776支(孔)、占合同總量的17.6%

19、; 測(cè)溫光纜4789m,占合同總量的47.9%; 驗(yàn)收完成量433支(孔),驗(yàn)收完成率55.7% 。工程質(zhì)量: 儀埋完好率100%; 失效儀器設(shè)備5支(孔),儀器完好率99.4%; 監(jiān)理評(píng)定儀埋優(yōu)良率為97.3% 。,六)大壩主要監(jiān)測(cè)成果,1. 壩基變形 18#、20 # 、22 # 、26 #壩段壩基3~5m以上淺表部出現(xiàn)回彈變形,固結(jié)灌

20、漿對(duì)壩基回彈變形影響明顯,隨著砼澆筑壩體壓重影響回彈變形略有減小。目前壩基最大抬升變形5.38mm。 壩基深部變形不明顯。 壩基基巖面與砼間開合度受溫度和固結(jié)灌漿影響,目前最大開度1.77mm,最大壓縮1.46mm。,2. 壩體砼澆筑初期溫度 一般3~6天上升到最高溫度(最高30℃左右,最低18.7 ℃ ,平均27.5 ℃ ), 持續(xù)3天左右開始下降,15~18天后溫度降到最低(平均20.1

21、 ℃ )。 光纖、應(yīng)變計(jì)、測(cè)縫計(jì)與溫度計(jì)測(cè)溫結(jié)果基本一致。 目前,由于二期冷卻作用,砼溫度普遍明顯下降。,3. 985m高程以下壩體砼二期冷卻效果壩體溫度: 二期冷卻砼溫度下降效果明顯,目前21#、22 #壩段 砼溫度為9.2~16.6 ℃ ,平均13.5 ℃;較二期冷卻前溫度下降7.6~13.1 ℃,平均下降10.5 ℃。橫縫開合度: 受二期冷

22、卻砼溫度下降作用影響,壩體間橫縫均呈張開變化趨勢(shì),目前橫縫開度為0.33~2.66mm,平均張開1.51mm。,4. 壩體倉面砼裂縫 大壩澆筑以來16#、17#、18#、19#、20#、21#、23#壩段砼倉面先后出現(xiàn)裂縫。 二期冷卻前,裂縫開度測(cè)值為0.20mm~0.27mm; 二期冷卻后,隨著砼溫度降低,裂縫均呈緩慢張開,目前裂縫開度測(cè)值為0.12mm~0.54m

23、m,平均開度0.30mm; 較二期冷卻之前,裂縫開度增加0.15mm~0.32mm,平均增加0.24mm。 16#、17#壩段倉面新近出現(xiàn)的裂縫,目前裂縫開度測(cè)值為0.05mm~0.09mm。,七)存在問題及解決措施,存在主要問題: 1.光纖測(cè)溫主機(jī)多次發(fā)生故障,造成觀測(cè)數(shù)據(jù)中斷; 2.測(cè)溫主機(jī)有時(shí)性能不穩(wěn)定,誤差波動(dòng)范圍較大。解決措施:

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