1、 混凝土大坝安全监测技术规范(试行) SDJ336 89 主编单位混凝土大坝安全监测技术规范编制组 批准部门 水利部能源部中华人民共和国试行日期1989年10月1日 水利部能源部中华人民共和国关于颁发混凝土大坝安全监测技术规范 SDJ33689(试行)的通知 能源技1989577号 混凝土大坝安全监测技术规范(编号SDJ336 89)由水利电力部在一九八五年底组织有关单位开始编制于一九八八年底前完成一九八九年一月在能源部主持下由能源水利两部共同审定现已交水利电力出版社出版于一九八九年十月一日颁发试行 这是我国首次编制的包括有设计施工运行各阶段监测工作较系统的技术规范试行中有何意见请函告能源部科
2、技司或水利部科教司 1989年3月20日 简要说明 本规范是根据原水利电力部科学技术司(83)技水电字第273号文进行编制的 在原水利电力部科学技术司电力生产司及水利水电建设总局(水利水电规划设计院)的组织领导下由水利水电科学研究院华东勘测设计院原西南电业管理局中国水力发电工程学会东北勘测设计院南京自动化研究所长江流域规划办公室勘测总队天津勘测设计院西北勘测设计院上海勘测设计院长江科学研究院水电部第七工程局葛洲坝工程局葛洲坝水电厂新安江水电厂刘家峡水电厂等16个单位派员组成编制组水利水电科学研究院华东勘测设计院原西南电业管理局为编制组组长单位 本规范在编制过程中得到了有关勘测设计施工运行管理科
3、研高等院校等单位的大力支持进行了广泛的调查研究总结了我国30多年来混凝土大坝安全监测的实践经验参考了混凝土重力坝设计规范(SDJ21 78)混凝土拱坝设计规范(SD145 85)水电站大坝安全管理暂行办法以及其他有关规范的内容在编制过程中曾先后召开了六次全国性的专题讨论会相应地进行了七次修改 参加本规范编制的主要人员有叶丽秋李光宗唐寿同庄万康夏诚胡其裕储海宁赵志仁柳载舟舒尚文等同志参加编制的还有林长山金虎城刘爱光郎桂香吕彤彦张俊永等同志 本规范共分六章七个附录 这是一本包括设计施工运行各阶段较系统的混凝土大坝安全监测技术规范目前尚无先例可循由于经验不足缺点在所难免请批评指正 混凝土大坝安全监测
4、技术规范编制组 1989年3月 第一章 总则 第1.0.1条适用范围 一本规范适用于一二三四级混凝土大坝的安全监测工作五级混凝土坝可参照执行 二大坝安全监测范围包括坝体坝基坝肩以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其他与大坝安全有直接关系的建筑物和设备 第1.0.2条本规范与其他规范的关系 大坝的级别划分应按水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区丘陵部分) (SDJ1278)执行涉及大坝安全管理工作时应符合水电站大坝安全管理暂行办法的要求重力坝和拱坝观测设计应符合混凝土重力坝设计规范(SDJ21 78)和混凝土拱坝设计规范(SD145 85)的有关要求混凝土大坝安全监测技术工作应按照本规范执
5、行 第1.0.3条各阶段的监测工作 一初步设计阶段 应提出安全监测系统的总体设计方案主要监测仪器及设备的数量监测系统的工程概算 二技施设计阶段 应提出监测仪器设备清单各主要监测项目的测次各监测项目的施工详图及安装技术要求监测系统的工程预算 三施工阶段 应作好仪器设备的检验埋设安装调试维护及竣工报告的编写施工期的监测工作及监测报告的编写 四第一次蓄水阶段 应制定第一次蓄水的监测工作计划和主要的安全监控技术指标做好监测工作并对大坝工作状态作出评估 五运行阶段 应进行日常的及特殊情况下的监测工作定期对全部监测设施进行检查校正对埋设的仪器作出鉴定以确定该仪器是否应报废封存或继续观测监测系统的维护更新补
6、充完善监测成果的整编和分析监测报告的编写监测技术档案的建立 第1.0.4条大坝工作状态的评估 负责大坝安全监测的单位应定期对监测结果进行分析研究从而按下列类型对大坝的工作状态作出评估 一正常状态 系指大坝(或监测的对象)达到设计要求的功能不存在影响正常使用的缺陷且各主要监测量的变化处于正常情况下的状态 二异常状态 系指大坝(或监测的对象)的某项功能已不能完全满足设计要求或主要监测量出现某些异常因而影响正常使用的状态 三险情状态 系指大坝(或监测的对象)出现危及安全的严重缺陷或环境中某些危及安全的因素正在加剧或主要监测量出现较大异常因而按设计条件继续运行将出现大事故的状态 当大坝(或监测的对象)
7、工作状态评为异常或险情时应立即向主管部门报告同时通报设计单位 第1.0.5条监测系统的完善更新和特殊情况下的监测工作 一己经建成的混凝土坝凡监测系统不满足监控大坝安全要求者应增设必需的监测设备并逐步使之完善 二当发生地震大洪水以及大坝工作状态异常时应加强巡视检查并对重点部位的必要项目加强观测若原监测设备受到破坏或不敷应用可先安装简易设备进行观测然后逐步完善纳入长期的监测系统(附录一第八节) 第1.0.6条监测自动化 数据采集的自动化可按各监测项目的仪器条件分别实现自动化监测设备应有自检自校功能并应长期稳定以保证数据的准确性和连续性数据采集实现自动化后仍应适当进行人工检测并继续作好巡视检查 数据
8、储存处理(分析预报技术报警等)的自动化已有条件优先实现实现自动化后基本观测数据和主要成果仍应备有硬拷贝存档 第1.0.7条监测工作应遵循的原则 一设计应能全面反映大坝工作状况仪器布置要目的明确重点突出观测的重点应放在坝体结构或地质条件复杂的坝段观测设备应及时安装以保证第一次蓄水期能获得必要的观测成果 二监测仪器设备应精确可靠稳定耐久应有良好的照明防潮和交通等条件必要时可设置专用廊道以保证在大洪水严寒冰冻等情况下仍能进行观测采用自动化观测设备时还应安排人工观测的条件以保证在自动化仪表发生故障时观测数据不致中断 三必须按照设计图纸精心施工保证安装和埋设的质量安装和埋设完工后应绘制竣工图填写考证表存
9、档备查 四应切实做好观测工作严格遵守规程规范做到记录真实注记齐全(附录一第六节)观测数据应立即整理发现问题及时上报 第1.0.8条监测项目和测次 一监测项目 1.大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测巡视检查的项目见第二章仪器监测的一般性项目见表1.0.8 2.水位库水温气温观测的要求见附录一第一节至第三节 3.对于表1.0.8中的监测项目可根据大坝结构和地质条件适当地予以增减 4.根据工程具体情况经论证后可选设下列项目 (1)近坝区岸坡稳定监测 (2)局部结构的应力应变监测 表1.0.8 仪器监测的一般性项目 大坝级别 监 测 项 目 一 位移挠度倾斜接缝和裂缝下游冲淤坝前淤积渗漏量扬压力绕坝渗
10、流水质分析应力应变混凝土温度坝基温度水位库水温气温 二 位移挠度接缝和裂缝下游冲淤坝前淤积渗漏量扬压力绕坝渗流混凝土温度坝基温度水位库水温气温 三 位移渗漏量扬压力水位气温 四 坝体位移渗漏量扬压力水位气温 (3)坝体地震反应监测(参照附录一第四节) (4)水力学观测(参照附录一第五节) 二测次 各监测项目的各阶段测次见附录一第七节 第二章 巡视检查 第2.0.1条 一般要求 一从施工期到运行期各级大坝均须进行巡视检查 二巡视检查中如发现大坝有损伤附近岸坡有滑移崩塌征兆或其他异常迹象应立即上报并分析其原因 第2.0.2条 检查的分类和次数 一日常巡视检查应根据大坝的实际情况制定日常巡视检查的程
11、序(附录二第一节)巡视人员应按巡视检查程序对大坝作例行检查以便及时发现异常迹象 日常巡视检查的次数在施工期宜每周一次水库第一次蓄水或提高水位期间宜每天一次或每两天一次(依库水位上升速率而定)大坝移交后正常运行期可逐步减少次数但每月不宜少于一次汛期应增加巡视检查次数水库水位达到设计水位前后每天至少应巡视检查一次 二年度巡视检查在每年汛前汛后及高水位低气温时应按规定的检查项目对大坝进行较为全面的巡视检查(在汛前可结合防汛检查进行)年度巡视检查每年应进行23次 三特殊情况下的巡视检查在坝区(或其附近)发生有感地震或大坝遭受大洪水以及发生其他特殊情况时应立即进行巡视检查 第2.0.3条检查的项目 一坝
12、体 1.相邻坝段之间的错动 2.伸缩缝开合情况和止水的工作状况 3.上下游坝面宽缝内及廊道壁上有无裂缝裂缝中漏水情况 4.混凝土有无破损 5.混凝土有无溶蚀或水流侵蚀现象 6.坝体排水孔的工作状态渗漏水的水量和水质有无显著变化 二坝基和坝肩 1.基础岩体有无挤压错动松动和鼓出 2.坝体与基岩(或岸坡)接合处有无错动开裂脱离及渗水等情况 3.两岸坝肩区有无裂缝滑坡溶蚀及绕渗等情况 4.基础排水设施的工作状况渗漏水的水量及浑浊度有无变化 三引水建筑物 进水口和引水渠道有无堵淤进水口拦污栅有无损坏 四泄水建筑物 1.滥洪道(泄水洞)的闸墩边墙胸墙溢流面等处有无裂缝和损伤 2.消能设施有无磨损冲蚀 3
13、.下游河床及岸坡的冲刷和淤积情况 4.上游拦污梗的情况 五近坝区岸坡 1.地下水露头变化情况 2.岸坡裂缝变化情况 六闸门 1.闸门(包括门槽门支座和止水设施等)能否正常工作 2.启闭设施能否应急启动工作 3.电气控制系统的设备和备用电源能否正常工作 七其他设施 1.过坝建筑物地下厂房等的巡视检查可参照以上有关条款进行 2.附属设施的检查项目参见附录二第二节其检查要求可按照水电站现行有关制度执行 第2.0.4条检查的方法 巡视检查除依靠目视耳听手摸外可辅以简单工具进行 第2.0.5条检查的记录和报告 一记录和整理 1.每次检查均应作好详细的现场记录必要时应附有略图素描或照片 2.现场记录必须及
14、时整理登记专项卡片还应将本次检查结果与上次或历次检查对比分析有无异常迹象在整理分析过程中如有疑问或发现异常迹象应立即对该检查项目进行复查以保证记录准确无误 二报告 1.日常巡视检查中发现异常情况时应立即编写检查报告及时上报 2.年度巡视检查和特殊情况下的巡视检查在现场工作结束后一个月内必须交出详细报告报告内容参照附录二第三节特殊情况下的巡视检查在现场工作结束后还应立即提交一份简报 3.各种记录报告至少应保留一份副本存档备查 第三章 变 形 监 测 第一节 一般规定 第3.1.1条 各项位移量的测量中误差不应大于表3.1.1的规定表中位移量中误差是偶然误差和系统误差的综合值坝体坝基的位移量中误差
15、相对于工作基点计算近坝区岩体位移量中误差相对于基准点计算滑坡体和高边坡位移量中误差相对于工作基点计算 表3.1.1 变形监测的精度 项 目 位移量中误差限值 重力坝支墩坝 1.0mm 径 向 2.0mm 坝 体 拱 坝 切 向 1.0mm 重力坝支墩坝 0.3mm 径 向 1.0mm 水平位移 坝 基 拱 坝 切 向 0.5mm 坝体坝基垂直位移 1.0mm 坝体坝基挠度 0.3mm 坝 体 5 .0 倾 斜 坝 基 1 .0 坝体表面接缝和裂缝 0.2mm 近坝区岩体 水平位移 2.0mm 垂直位移 2.0mm 水平位移 0.5 3.0mm 垂直位移 3.0mm 滑坡体和高边坡 裂缝 1.0
16、mm 下游冲淤和坝前淤积的测量精度应符合水利水电工程测量规范SLJ3 81相应的规定 特长大坝特大滑坡等特殊情况下观测的精度要求可根据实际情况在设计中确定 第3.1.2条必须做好基准值的观测工作各项观测设施应随施工的进展及时埋设安装并观测基准值主要监测项目第一次蓄水前必须取得基准值各种基准值至少应连续观测两次合格后取均值使用 第3.1.3条变形监测工作应遵守下列规定 一建筑物上各类测点应和建筑物牢固结合能代表建筑物变形建筑物外各类测点应埋设在新鲜或微风化基岩上保证测点稳固可靠能代表该处岩体变形 基准点应建在稳定区域 二观测设备应有必要的保护装置竖井宽缝大孔径垂线井的观测站及人行通道应有人身安全
17、保护设施 三变形观测所用的仪器设备必须与第3.1.1条中的精度要求相适应并应长期稳定可靠使用维护方便 仪器设备应做好检查校正工作至少每年应检校一次检验方法和要求参照附录三第十二节各次检校结果应作好正式记录存档备查 四有联系的各观测项目应尽量同时观测野外观测应选择有利时间进行 光学机械观测仪器设备在观测开始前必须先晾仪器使仪器设备的温度与大气温度趋于一致然后再精密调平进行观测在晾仪器和整个观测过程中仪器不得受到日光的直接照射 第3.1.4条变形量的正负号应遵守以下规定 一水平位移向下游为正向左岸为正反之为负 二船闸闸墙的水平位移向闸室中心为正反之为负 三垂直位移下沉为正上升为负 四倾斜向下游转动
18、为正向左岸转动为正反之为负 五接缝和裂缝开合度张开为正闭合为负 第二节 监测系统的设计 第3.2.1条水平位移和挠度 一方法的选择 1.坝体挠度宜采用垂线观测坝基挠度可采用倒垂组或其他适宜方法观测 2.重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移宜采用引张线法观测必要时可采用真空激光准直法若坝体较短条件有利坝体水平位移可采用视准线法或大气激光准直法观测 3.拱坝坝体和坝基水平位移宜采用导线法观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观测有条件时亦可采用视准线法观测 4.拱坝和高重力坝近坝区岩体水平位移应布设边角网(包括三角网测边网)观测个别点可采用倒垂线或其他适宜方法观测 5.准直线和
19、导线的两端点交会法的工作基点应尽量设置倒垂线作为基准引张线导线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当地质条件较差对倒垂锚点的稳定性有怀疑时可采用连续引张线法进行校核 7.坝基范围内的重要断裂或软弱夹层应布置倒垂组或多点位移计监测其变形 8.观测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测点可用视准线和交会法观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观测 二测点的布置 1.垂线的设置首先应选择地质或结构复杂的坝段其次是最高坝段和其他
20、有代表性的坝段拱坝的拱冠和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廓道与垂线相交处应设置垂线观测点 2.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当采用准直线或导线时每一坝段宜设置一个测点 3.观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 三垂线 1.正垂线可采用一线多测站式或一线多支撑点式宜设在预留的专用竖井内也可利用其他竖井或宽缝设置 2.倒垂线钻孔深度宜参照坝工设计计算结果达到变形可忽略不计处缺少该项计算结果时可取坝高的1/4 1/2但最小不宜小于10m 3.倒垂线组系在同一部位设置数条不同深度的倒垂线各条垂线的观测站宜设在
21、同一观测墩上 4.应尽量减少倒垂线的长度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三第一节 四引张线 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三第二节 五视准线 1.视准线可按照实际情况选用活动觇牌法或小角度法 2.视准线长度不宜超过下列规定 重力坝和支墩坝 300m 拱坝 500m 滑坡体 800m 3.设计的具体要求见附录三第三节 六大气激光准直和真空激光准直 1.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条件有利时可酌情延长在坝顶设置时应使激
22、光束高出坝面和旁离建筑物1.5m以上 2.真空激光准直宜设在廊道中也可设在坝顶 3.具体设计要求参照附录三第四节 七边角网 1.边角网包括三角网测边网和测边测角网三种 2.边角网应尽早建成尽早取得基准值 3.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3.1.1中的规定 4.边角网设计时应作可靠性评价可靠性因子r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 5.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参照附录三第九节 6.具体设计要求见附录
23、三第五节 八交会法 交会法包括测角交会和测边交会两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符合第3.1.1条的规定一般情况下的布置要求见附录三第六节 九导线法 导线法包括测角量边导线和弦矢导线两种宜设在廊道内设计时应依据实际情况结合精度预估进行优化一般情况下的要求见附录三第七节 第3.2.2条垂直位移 一精密水准法 1.坝体坝基和近坝区岩体的垂直位移应采用一等水准测量并应尽量组成水准网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 2.水准基准点一般设在坝下游1 3km处 3.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
24、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基准点和工作基点宜采用基岩标平洞基岩标双金属标岩石标钢管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参见附录三第九节 4.基准点应成组设置每组不得少于三个水准标石 5.工作基点应设在距坝较近处一般两岸各设一组每组不宜少于两个标石 6.应在基础廊道和坝顶各设一排垂直位移测点高坝还应在中间高程廊道内设一排测点各排测点的分布一般每一坝段一个测点近坝区岩体垂直位移测点的间距在距坝较近处一般为0.3 0.5km距坝较远处可适当放长一般不超过1km 7.为连接坝顶和不同高程的廓道的水准路线可通过竖
25、井用因瓦尺作高程传递 二其他方法 1.连通管法(即流体静力水准法)适用于测量坝体和坝基的垂直位移应设在水平廊道内 2.真空激光准直法 以上两种方法两端应设垂直位移工作基点 3.三角高程法近坝区岩体的垂直位移观测在高山区可采用三角高程法高边坡和滑坡体的垂直位移也可用三角高程法测定必要时可将此法与边角网结合组成三维网 第3.2.3条倾斜 一坝体坝基的倾斜应采用一等水准观测也可采用连通管和遥测倾斜仪观测坝体倾斜还可采用气泡倾斜仪观测 二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点坝体测点与基础测点宜设在同一垂直面上并应尽量设在垂线所在的坝段内 三整个大坝倾斜观测的布置在基础高程
26、面附近不宜少于3处在坝顶和高坝中部的高程面不宜少于4处 四用精密水准法观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 五连通管应设在两端温差较小的部位 六气泡倾斜仪宜用于坝体中上部其底座长度不宜小于300mm 第3.2.4条表面接缝和裂缝 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观测 条3.2.5条下游冲淤 在消能建筑物下游可能冲刷或淤积的区域内应采用断面测量法或地形测量法进行观测地形测量一般采用1/500 1/1000比例尺 第3.2.6条坝前淤积 宜采用地形测量法或断面测量法进行观测 第三节 监测设备的安装 第3.3.1条垂线 一在基础
27、开挖到设计高程或混凝土浇筑到基础廊道底板时宜及时进行倒垂孔的施工并埋设钻孔保护管应尽量减小倒垂钻孔的倾斜度保护管有效孔径必须大于50mm 二正垂线安装的具体位置视垂线井(竖井宽缝)壁的不铅直度和不平整度而定在留足位移空间的前提下应使测线与井壁的距离最小 三垂线安装的具体要求见附录三第一节 第3.3.2条其他水平位移观测设备及接缝裂缝观测设备 各种观测设备安装前必须按设计图纸做好放样工作各种设备安装的具体要求分别见附录三第二节至第七节和第十节 第3.3.3条垂直位移及倾斜观测设备 一建筑物外的水准点不应设在地下水位高或易受剧烈震动的地点并须便于观测 二基准点的主标和双金属标应建造专用观测室 三微
28、水准尺标安装时应精确将标柱调整铅直标尺距地面的高度应便于观测 四连通管两端观测墩顶部应等高墩面应水平安装连通管时必须将水管中气泡全部排尽 五气泡倾斜仪底座安装时必须精确调平调平的误差不得大于仪器量程的1/10 第3.3.4条下游冲淤及坝前淤积的观测设施 采用断面测量法时应在两岸设置固定断面桩 采用地形测量法时应埋设固定的平面和高程控制点并应尽量与近坝区监测控制网连测 第四节 观测 第3.4.1条垂线 垂线观测可采用光学垂线坐标仪两线仪或其他同精度仪器也可采用遥测垂线坐标仪每一测次应观测两测回两测回观测值之差不得大于0.15mm具体要求见附录三第一节 第3.4.2条准直线 引张线观测可采用读数显
29、微镜两线仪两用仪或放大镜也可采用遥测引张线仪严禁单纯使用目视直接读数每一测次应观测两测回两测回观测值之差当使用读数显微镜时不得超过0.15mm当使用两用仪两线仪或放大镜时不得超过0.3mm具体要求见附录三第二节 视准线应用采用视准仪或J1型经纬仪(附录三第十三节)进行观测每一测次应观测两测回两测回观测值之差采用活动觇标法时不得超过1.5mm采用小角度法时不得超过3具体要求见附录三第三节 大气激光准直每一测次应观测两测回两测回测得偏离值之差不得大于1.5mm真空激光准直每一测次应观测一测回两个半测回测得偏离值之差不得大于0.3mm具体要求见附录三第四节 第3.4.3条边角网交会法导线法 水平角应
30、以J1型经纬仪观测边角网测角中误差不得大于0 .7交会法测角中误差不得大于1 .0 边长用精度约为1/500000的电磁波测距仪直接测量 各种观测方法的具体要求见附录三第五节第六节及第七节 第3.4.4条垂直位移和倾斜 一等水准应以S05型水准仪(附录三第十三节)和线条式因瓦水准标尺进行观测二等水准也可用S1型水准仪见附录三第十三节 三角高程测量中天顶距应以J1型经纬仪观测 气泡倾斜仪的气泡格值不应大于5 各种观测方法的具体要求见附录三第八节 第3.4.5条接缝和裂缝 单向机械测缝标点和三向弯板式测缝标点的观测通常直接用游标卡尺或千分卡尺量测单向机械测缝标点也可用固定百分表或千分表量测平面三点
31、式测缝标点宜用专用游标卡尺量测 机械测缝标点每测次均应进行两次量测两次观测值之差不得大于0.2mm 第3.4.6条下游冲淤及坝前淤积 地形测量和断面测量的操作要求可参照水利水电工程测量规范SLJ381相应的规定执行 第四章 渗流监测 第一节 一般规定 第4.1.1条应根据基坑开挖后所揭示的水文地质条件对原设计进行复核必要时作出修改 应尽量利用不同高程的探洞布置观测孔对绕坝渗流和近坝区岸坡地下水位进行监测 第4.1.2条测压孔和排水孔的打钻应在帷幕灌浆和固结灌浆后进行采用预埋式测压管时应防止灌浆时测压管被浆体堵塞 安装测压管时应准确地量测并记录进水管底的高程和平面坐标 第4.1.3条对渗流出现的
32、异常现象应及时分析原因并采取必要的措施 使用差动电阻式孔隙压力计时基准值的选定仪器的检验及电缆的联接应按第五章的有关要求执行 第二节 监测系统的设计 第4.2.1条扬压力 一坝基扬压力 1.扬压力观测应根据建筑物的类型规模坝基地质条件和渗流控制的工程措施等设计布置一般应设纵向观测断面1 2个横向观测断面至少3个 2.纵向观测断面宜布置在第一道排水幕线上每个坝段至少应设一个测点若地质条件复杂时测点数应适当增加遇大断层或强透水带时可在灌浆帷幕和第一道排水幕之间增设测点 3.横向观测断面宜选择在最高坝段岸坡坝段及地质构造复杂的谷岸台地坝段横断面间距一般为50 100m如坝体较长坝体结构和地质条件大体
33、相同则可加大横断面间距对支墩坝横断面可设在支墩底部 4.横断面上的测点应布置在各排水幕线上有横向基础廊道时测点可适当加密在防渗墙或板桩后宜设测点有下游帷幕时应在其上游侧布置测点 5.地质条件良好的薄拱坝经论证后可少作或不作扬压力观测 6.坝后厂房的建基面上宜设置扬压力测点 7.扬压力观测孔在建基面以下的深度不宜大于1m 8.扬压力观测孔与排水孔不宜互相代用 9.坝基扬压力一般埋设测压管进行观测必要时亦可埋设孔隙压力计 10.坝基若有影响大坝稳定的浅层软弱带应增设测压管测压管的进水管段应埋设在软弱带以下0.5 1m的基岩中应作好软弱带处导水管外围的止水防止下层潜水向上渗漏 二坝体扬压力 观测坝体
34、水平施工缝上的渗透压力宜采用孔隙压力计测点应设在上游坝面至坝体排水管之间测点间距自上游面起由密渐稀靠近上游面的测点与坝面的距离不应小于0.2m 第4.2.2条渗漏量 一坝基渗漏量 1.应结合枢纽布置对渗漏水的流向集流和排水设施统筹规划然后进行渗漏量观测设计 2.河床和两岸的渗漏水必须分段量测必要时可对每个排水孔单独量测 3.廊道或平洞排水沟的渗漏水一般用量水堰量测排水孔的渗漏水可用容积法量测 二坝体渗漏量 1.坝体靠上游面排水管渗漏水流入排水沟后可分段集中量测 2.坝体混凝土缺陷冷缝和裂缝的漏水一般用目视观察漏水量较大时应设法集中后用容积法量测 3.坝体漏水和坝基渗漏水必须分别量测 第4.2.
35、3条绕坝渗流 一测点布置应根据地形枢纽布置和渗流控制设施及绕坝渗流区岩体渗透特性而定在两岸的帷幕后顺帷幕方向布置两排测点测点的分布靠坝肩附近应较密帷幕前可布置少量的测点 二对于层状渗流应利用不同高程上的平洞布置测压管无平洞时应分别将观测孔钻入各层透水带至该层天然地下水位以下的一定深度埋设测压管或安装孔隙压力计进行观测有条件时可在一个钻孔内埋设多管式测压管或安装多个孔隙压力计但必须做好上下两个测点间的隔水设施防止层间水互相贯通 第4.2.4条地下水位 近坝区的地下水位观测应根据工程具体条件统筹布置对以下几种情况应分别作出专门设计 一对大坝安全有较大影响的滑坡体或高边坡应尽量利用地质勘探钻孔作地下
36、水位观测孔 已查明有滑动面者宜沿滑动面的倾斜方向或地下水的渗流方向布置1 2个观测断面地下水位观测孔的孔底应在滑动面以下0.5 1m若滑坡体内有隔水岩层时应分层布置观测孔同时亦应做好层间隔水 无明显滑动面的近坝区岸坡应分析可能的滑动面布设观测断面若滑动面距地表很深可利用勘探平洞或专设平洞设置测压管进行观测 若有地下水露头时应布置浅孔观测以监视表层水的流向和变化 二对坝基或坝肩的稳定性有重大影响的地质构造带沿渗流方向通过构造带至少应布置一排测压管也可利用通过构造带的平洞或专门开挖平洞布置测点观测地下水位的状况 第4.2.5条水质分析 应选择有代表性的排水孔或绕坝渗流观测孔定期取水样进行水质分析若
37、发现有析出物或有侵蚀性的水流出时应取样进行全分析在渗漏水水质分析的同时应作库水水质分析 水质分析一般可作简易分析必要时应进行全分析或专门研究简易分析和全分析的分析项目见附录四第四节其中物理分析项目宜在现场进行 第三节 监测设施的安装 第4.3.1条测压管 测压管可选用金属管或塑料管进水管段必须保证渗漏水能顺利地进入管内当有可能塌孔或产生管涌时应加设反滤装置反滤装置的埋设方法见附录四第一节管口有压时应安装压力表管口无压时应安装保护盖 一单管式测压管有预埋式和钻孔式两种具体埋设安装方法参照附录四第一节 帷幕附近不宜采用预埋式测压管 安装单管式测压管时应尽量使导管段和进水管段处于同一铅垂线上若需要埋
38、设水平管段时水平管段应略有倾斜靠近进水管端应略低坡度约为5%管口应引到不被淹没处 采用钻孔式测压管时应对混凝土段进行灌浆处理亦可下套管至建基面套管与孔壁间的间隙应以砂浆填封 在完整的基岩中安装测压管时则不需要进水管和导管仅安设管口装置 二多管式测压管 在地质条件较复杂的部位进水管段应分别安装在不同的岩层内再用导管分别引到管口各岩层的进水管之间应以水泥浆或水泥膨润土的混合浆封闭隔离具体埋设方法参照附录四第一节 三U型测压管 为防止浆液杂物或基础内的析出物堵塞测压管可安装U型测压管其方法参照附录四第一节 第4.3.2条孔隙压力计 孔隙压力计的埋设方法应根据不同的部位而异各种方法参见附录四第二节 第
39、4.3.3条量水堰 量水堰应设在排水沟的直线段上堰身采用矩形断面其长度应大于堰上最大水头的7倍且总长不得小于2m(堰板上下游的堰身长度分别不得小于1.5m和0.5m)堰顶至沟底高度应大于堰上水头的5倍堰板应与水流方向垂直并需直立堰口要薄水尺应设在堰口上游3 5倍堰上水头处 量水堰一般用三角堰三角堰缺口为等腰三角形底角为直角适用于流量为1 70L/s的量测范围 量水堰的结构参见附录四第三节 第四节 观测 观测方法随仪器设备的不同而异各种常用仪器的观测方法见附录四第五节观测的一般要求如下 一采用压力表量测测压管的水头时应根据管口可能产生的最大压力值选用量程合适的压力表使读数在1/3 2/3量程范围
40、内压力表的精度不得低于1.5级 压力表不宜经常拆卸对于拆卸后重新安装的压力表应待压力稳定后才能读数 每年应对压力表进行校验确定能否继续使用 二量测测压管内水面至管口的距离时两次读数之差不应大于1cm 三渗漏量观测的精度对于容积法两次测值之差不得大于其平均值的5%对于量水堰法所测堰上水头两次测值之差不得大于1mm 第五章 应力应变及温度监测 第一节 一般规定 第5.1.1条应力应变及温度监测应与变形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观测仪器在布置应力应变监测项目时应对所采用的混凝土进行热学力学及徐变等性能试验设计采用的仪器设备和电缆其性能和质量应满足观测项目的需要 第5.1.2
41、条埋设仪器前应编制施工的进度计划和操作细则(包括仪器检验电缆联接埋设方法现场观测及资料整理等方面的规定)并须对仪器进行检验(附录五第一节) 第5.1.3条应按照规定的测次和时间进行观测各种互相有关的项目应在同次观测发现异常测值时应遵守第6.2.5条的规定 第5.1.4条仪器设备应妥加保护电缆的编号应防止锈蚀混淆或丢失电缆长度不得随意改变必需改变电缆长度时应在改变长度前后读取观测值并作好记录 集线箱应保持干燥 每年应对监测系统进行一次检查各主要检查项目的限差见附录五第四节 第5.1.5条使用差动电阻式观测仪器时必须确定基准值基准值应根据混凝土的特性仪器的性能及周围的温度等从初期各次合格的观测值中
42、选定 第二节 监测系统的设计 第5.2.1条混凝土的应力和应变 一布置要求 1.应根据坝型结构特点应力状况及分层分块的施工计划合理地布置测点使观测成果能反映结构应力分布及最大应力的大小和方向以便和计算成果及模型试验成果进行对比以及与其他观测资料综合分析 2.测点的应变计支数和方向应根据应力状态而定空间应力状态宜布置7 9向应变计平面应力状态宜布置4 5向应变计主应力方向明确的部位可布置单向或两向应变计 3.每一应变计组附近应布置相应的无应力计 4.坝体受压部位可布置压应力计以便与应变计组相互验证压应力计和其他仪器之间应保持0.6 1.0m的距离 二重力坝应力和应变 1.应根据坝高结构特点及地质
43、条件选定重点观测坝段 2.在重点观测坝段上选择水平观测截面一个该截面宜距坝底5m以上必要时另在混凝土与基岩结合面附近布置测点 3.观测点应布置在观测截面中心线上同一浇筑块内的测点应不少于2点纵缝两侧应有对应的测点通仓浇筑的坝体其观测截面上一般布置5点 4.坝踵和坝趾应加强观测除布置应力应变观测仪器外还应配合布置其他仪器 5.观测坝体应力的应变计组与上下游坝面的距离宜大于1.5 2m(在严寒地区还应大于冰冻深度)纵缝附近的测点宜距纵缝1.0 1.5m 6.边坡陡峻的岸坡坝段宜根据设计计算及试验的应力状态布设应变计组 7.表面应力梯度较大时应在距坝面不同距离处布置测点 三拱坝应力和应变 1.根据拱
44、坝坝高体形坝体结构及地质条件可在拱冠1/4拱弧处选择铅直观测断面1 3个在不同高程上选择水平观测截面3 5个 2.在薄拱坝的观测截面上靠上下游坝面附近应各布置一个测点应变计组的主平面应平行于坝面 3.在厚拱坝或重力拱坝的观测截面上应布置2 3个测点拱坝设有纵缝时测点可多于3点 4.观测截面应力分布的应变计组距坝面不小于1m测点距基岩开挖面应大于5m必要时可在混凝土与基岩结合面附近布置测点 5.拱座附近的应变计组数量和方向应满足观测平行拱座基岩面的剪应力和拱推力的需要在拱推力方向还可布置压应力计 6.坝踵坝趾及表面应力和应变监测的布置要求与重力坝相同 四支墩坝应力和应变 1.支墩坝重点观测坝段观
45、测断面观测截面和测点布置可参照重力坝进行设计 2.支墩坝挡水部分的应力和应变监测应根据应力计算和试验成果布置测点 五无应力计 1.无应力计与相应的应变计组距坝面的距离应相同无应力计与应变计之间的中心距离一般为1.5m 2.无应力计筒内的混凝土应与相应的应变计组处的混凝土相同其温度和湿度条件亦应相同 3.无应力计的筒口宜向上埋设当温度梯度较大时无应力计轴线应尽量与等温面正交 第5.2.2条钢筋应力 一在重要的钢筋混凝土建筑物内应布置钢筋应力测点 二观测钢筋应力的钢筋计应焊接在同一轴线的受力钢筋上当钢筋为弧形时其曲率半径应大于2m并须保证钢筋计中间的钢套部分不受弯曲 三有条件时可在钢筋计附近布设应
46、变计及无应力计同时观测钢筋和混凝土的受力状态 第5.2.3条钢板应力 一对于影响大坝和电站运行安全的钢结构应布置钢板应力观测断面 二在圆形观测断面上一般至少布置3个测点蜗壳或其他水工钢结构上可根据应力分布的特点布置测点 三每一测点宜布置环向和轴向的小应变计用专用夹具定位布置测点处钢板的曲率半径不宜小于1m 第5.2.4条坝体和坝基温度 一布置原则 1.温度监测坝段应为监测系统的重点坝段其测点分布应根据混凝土结构的特点和施工方法而定 2.坝体温度测点应按温度场的状态进行布置在温度梯度较大的坝面附近或孔口附近测点宜适当加密 在能兼测温度的其他仪器处不应再布置温度计 3.在布置坝体温度测点时宜结合布
47、置坝面温度和基岩温度测点 二坝体温度 1.在重力坝观测坝段的中心断面上宜按网格布置温度测点网格间距为8 15m 宽缝重力坝和重力坝引水坝段的测点布置应顾及空间温度场观测的需要 2.在拱坝观测坝段根据坝高不同可布设3 7个观测截面在截面和中心断面的每一条交线上至少应布置3个测点 在拱座的应力观测截面上可增设必要的温度测点 3.支墩坝应在观测坝段不同高程的3 5个截面上布置测点挡水部位的测点数宜适当增加 当支墩空腔下游面密封时可在不同高程适当布置测点观测空腔内的温度 三坝面温度 1.可在距上游坝面5 10cm的坝体混凝土内沿高程布置测点间距一般为1/10 1/15的坝高死水位以下的测点间距可加大一
48、倍多泥沙河流的库底水温受异重流影响该处测点间距不宜加大 2.在受日照影响的下游坝面可适当布置若干坝面温度测点 当拱坝两岸日照相差很大时宜分别布置测点 四基岩温度 宜在温度观测断面的底部靠上下游设置深入基岩5 10m的钻孔在孔内不同深度处布置测点并用水泥砂浆回填孔洞 第5.2.5条接缝和裂缝开度 一在可能产生裂缝的部位(如坝体受拉区并缝处及基岩面高程突变部位等)和裂缝可能扩展处宜在混凝土内布置裂缝计 二宜在重力坝纵缝不同高程的3 5处布置测缝计必要时也可在键槽斜面处布置测点支墩坝和宽缝重力坝纵缝上靠空腔附近可增设测点 三在坝踵岸坡较陡坝段的基岩与混凝土结合处宜布置单向三向测缝计或裂缝计 第5.2
49、.6条观测站布置 一观测站应布置在仪器比较集中的地方该处应安全干燥有电源设施及便于到达并应设计安置集线箱和量测仪表的壁龛和工作台 二永久观测站宜设置在便于观察大坝整体的地方并应尽量使联接电缆的长度最短 三在施工期间应设置临时观测站保证施工期能正常观测 第三节 监测仪器的埋设 第5.3.1条准备工作 一应根据监测设计完成预留槽孔导管集线箱壁龛及各种预埋件的施工并对埋设点进行测量放样 二应按监测设计要求进行电缆联接具体方法见附录五第二节 三宜先将埋设仪器及附件进行试安装检查仪器性能保证各项工作无误 第5.3.2条仪器埋设 一应按监测设计要求及附录五第三节的方法进行各种仪器埋设 二必须保证仪器埋设的位置和方向正确并应防止仪器受到损坏 第5.3.3条电缆牵引 一电缆牵引应按设计要求实施如需变动应征得设计部门同意 二水平牵引可直接埋设在混凝土内或加槽钢保护向上牵引时可沿混凝土柱或钢筋上引向下牵引时宜预埋电缆或导管导管中应设钢丝绳或其他承受电缆自重的附件 三埋设电缆时应避免电缆承受过大拉力或接触毛石和振捣器电缆在导管的出口和入口处应用橡皮或麻布包扎以防受损 四混凝土浇筑后电缆未引入永久测站前应用胶管或木箱加以保护并设临时测站和防雨棚严禁将电缆观测端浸入水中以免芯线锈蚀或降低绝缘度 五电缆牵引路线与上下游坝面的距离不得小于
