前淤积 、和下游冲 刷 等项目。
三、变形监测,变形监测主要有坝体变形、裂缝、接缝,以及坝基变形 、滑坡体和高边坡的位移等。
四、混凝土坝必须进行渗流监测。
监测项目必须包 括扬压力、渗透压力、渗流量及水利监测。
五、应力、变及温度监测项目主要有 应力、应变 监测、 锚杆应 力监测、 钢筋应 力监测、 温度监 测、接 缝裂缝开度 监 测和地震反映监测等。
应力、变型及温度监测和渗流监测项目相结合布置,重要 的物理量可布设互相验证的仪器。
在布置应力、应变监项目时,应对所采用的混 凝土进行热 学、力 学及徐 变、自身 体积膨 胀等性能 试验。
设计选 用的仪器和 电 缆,其性能和质量应满足监测项目的需要。
大坝监测是顺应大坝的安全的需要要并随着坝工建设的进展而发展起来的,可分为 3 个阶段。
第一阶段是从远古到 19 世纪末,是早期阶段。
建筑材料是土石,对坝的监测、了解只是外表观察、感性认识。
第二阶段是本世纪初到到 50 年代末,是发展阶段。
坝工理论逐渐形成体系,混凝土坝大量建成,当地材料坝也有很大发展。
为监测混凝土的扬压力普遍安设了测压管;为测定水平位移和垂直位移出现了三角测量法、视准线法和精密水准法;1919 年谢弗首创了弦式仪器;1932 年卡尔逊发明了差动式电阻仪器。
此后许多埋设了上述电测仪器,开展了坝内温度、应变、应力、接缝张合和空隙压力等观测项目。
到 50 年代大坝观测已形成教齐全的体系,坝的主要观测项目都有了成型的观测仪器,光学的、机械的和电测的都得到普遍的应用。
这一阶段取得了大量的监测资料,对实测值与设计值及实测值与模型试验值之间做了许多比较。
一些设计方法如拱坝试载法、重力坝坝基扬压力计算法等被观测资料所验证得到肯定和推广。
第三阶段是 60 年代以来的成熟阶段。
新建的高坝、大坝迅速增加。
许多坝建造在复杂的地形、地质条件涌现了一些新的结构和新的施工方法,坝工监测队大坝提出了更高的要求。
同时马尔巴塞瓦伊昂及提堂等坝的失事引起了公众及政府对大坝安全监测的重视。
这一阶段大坝的监测对象从坝体及坝基浅部扩展到坝基深处及坝区更大范围,对坝基、坝肩及岸坡的观测给以跟多的重视,出现了观测深部岩体变形的多点记位计滑动测斜移等新型仪器。
观测技术向更高水平发展,监控指标向更深入研究1.3 安全监测的作用及意义 国际坝工界也很关注大坝安全与监测的关系。
在国际大坝委员会第 68 号会刊上刊载的各国大坝委员会所撰写的报告中,都提及大坝安全监测的重要性。
大坝除作为判断安全的耳目以外,还是监测设计和施工的重要手段。
由于实际水平的复杂性和坝工科技水平的限制。
至今大坝设计理论还不够成熟和完善,一些设计前提带有某种程度的假定性,若干因素带有某种程度的假定性,若干应素只能简化的加以考虑,作用与结构上的某些荷载还不能准确的算出来,对结构的某些破坏机理、发展过程、安全界限等的认识都不够清楚和准确。
坝体和坝基各部位的物理学参数更难以给定。
而大坝的监测项目全、测点多,观测频密、跨时期长,能体现现场的实际情况和坝的真实状态,因此可以作为检查设计方法、计算理论、施工措施、工程质量、材料性能等的有效手段。
它可以改变人们对坝工有关问题的认识,开展更合理的有关问题的认识,开发更合理的准则,改善设计和施工,从而促进坝工学科的发展。
在坝工史上诸如对混凝土坝坝基扬压力的存在和分布规律的了解、对帷幕及排水降压作用的验证,对混凝土坝变形与应力受温度影响的认识。
对地震时坝体加速分布图形的掌握。
对地震动水压力威斯特伽特计算公式的检验以及根据应力应变实测值对拱坝试载法的验证等,都通过实际监测的到的。
大坝监测对坝工技术进步做出了重要贡献。
3 1985 年 6 月 12 日长江的新滩,发生大滑坡,2000 万 m 堆积体连带新滩古镇一起划入江中。
可是险区居民却全部提前撤出,无一人伤亡,这全靠安全监测提出准确预报,上述实例充分阐明了采用仪器进行安全监测,对建筑物和人民安慰是何等的必要。
安全监测除了及时掌握建筑物的工作性态,确保其安全,还有多方面的必要性。
美国恳物局认为,使用观测仪器和设备对建筑物及地基进行长期和系统的监测,是诊断、预测、法律和研究等 4 个方面的需要:一、是诊断的需要,包括验证设计参数改进未来的设计;对新的优越施工技术进行评估和改进;对不安全迹象和险情的诊断并采取措施进行加固,以及验证建筑物运行处于持续良好的正常状态。
二、预测的需要,运行长期积累的观测质料掌握建筑物的运行规律,对建筑物未来的运行做出有效及时的预报。
三、法律的需要,对由于工程事故面引起的责任赔偿问题,观测资料有助于确定其研究和责任,以便法庭做出公正判决。
四、是研究的需要,观测资料是建筑物工作性态的真实反映,为设计提供定量信息,可改进施工技术利与设计概念的更新和对破坏机理的了解。
正是这些必要性,各国都很重视安全监测工作,使其成为工程建设和管理的重要组成部分。
1.4 国内安全监测的发展及运用 我国大坝监测起步于 50 年代,50 年来特别是最近 20 年有了很大的发展。
大中型混凝土坝及大型土坝一般都设置了监测系统,配备了专职人员进行常年监测。
成立了电力工业部大坝安全监测中心、中国水利发电学会大坝安全监测专业委员会、全国大坝安全监测信息网等全国性对口管理机构或学术组织。
颁布了《混凝土大坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测技术规范》、差动式电阻仪器的系列型谱及国家标准等标准、规范。
按照原水利水电部《水电站大坝安全管理规范》及能源部《水电站大坝安全检查实行细则》的规定,约有 100 座水电站大坝进行了定期检查,检查中对大坝的质料都做了系统的整理和分析,并用作评价大坝的监测技术及分析理论、方法的研究,取得了不少新的成果。
目前建设的长江三峡水利枢纽工程,其大坝安全监测的规模和先进性是国际国内前所未有的。
我国大坝监测正和坝工建设同步发展,并逐渐步入这一领域的世界前列。
我国从 20 世纪 80 年代初期开始,科技攻关和工程实践对所存在的问题进行了广泛深入的研究,监测设计和监测方法的不断改进。
在一些大型工程中深入研究了安全监测的布置,一些考虑地质地貌条件,工程技术性质、工程布置、监测空间和时间连续性等因素的安全检查的布置的原则和方法,相续提出。
在充分研究了工程安全监测仪器的使用经验和效果、仪器种类和技术性能、质量评定的基础上确认了一批仪器的选用。
对这些仪器的技术指标、适用用条件、稳定性等也有了评定的标准。
安全监测仪器的埋设与观测的标准化,质量控制措施也逐步的形成和完善。
相续编制各种安全监测规程、规范、指南和手册。
进入 20 世纪 90 年代以来,岩土监测技术的手段的硬件和软件手段迅速发展,范围不断的扩大,监测自动化系统、数据处理和资料分析系统、安全预报系统也在不断的完善。
岩土工程设计采用新的设计理论以来,安全监测成为必要的手段,成为提供设计依据、优化设计和可靠度评价不可缺少的手段,成为工程设计、施工质量控制的重要手段。
二滩、三峡、小浪底等大型工程的实施,采用大批的先进技术,监测工程的设计、施工、观测、资料整理和分析和质量控制基本实现标准化,自动化,监测技术水平有较大的提高,安全监测进入一个新的世纪。
2.1 安全监测设计原则2.1.1 一般原则2.1.1.1 设计目的 设计目的可概括为预报、控制、检验、改进 8 个字,应使监测系统能够发挥应
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