水庫工程大壩安全監測方案范文

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關鍵詞:大壩 水平位移 垂直位移 安全監測

中圖分類號： TV698 文獻標識碼： A

位移監測及資料分析是了解大壩安全狀態、監控其安全的重要手段,垂線是使用最普遍的位移監測手段之一 ,它具有測點多、深入壩體等特點 ,獲得的監測數據包含了反映壩體安全狀態的信息。在水庫大壩水平位移與垂直位移監測技術與方法的運用中，對水庫大壩的水平位移進行監測。

1 概述水庫大壩水平位移與垂直位移監測的概念

1.1 水平位移監測

從傳統的水庫大壩監測方式來看，水平位移通常使用的是采用經緯儀三角測量或者視準測量的有效方法，尤其是在結合水庫大壩變形量的整體因素，在監測精確度要求高的情況下，就會產生更新的檢測方式。從傳統方法向垂線、引張線的發展，更好的顯示出自動化監測技術的不斷發展，特別是步進電機式、光電式、感應式等自動遙感器的設備運用，更加促進了整個監測效果的精確度。

1.2 垂直位移監測

垂直監測在水庫大壩中的運用，主要采用人工光學水準測量，尤其是在自動化遙感測量的發展基礎上，并伴隨著靜力遙測技術的出現，在我國研制的差動變壓器以及電容式靜力水準裝置的運用，更好的提升了垂直位移監測技術的整體運用，并得到了廣泛的應用。

2 分析當前水庫大壩變形監測的主要技術手段

目前,在大壩安全監測技術規范中,主要有和

2.1 土石壩安全監測技術運用

在土石壩安全監測中,壩大壩的變形監測內容分為:表面變形,內部變形,裂縫及接縫,混凝土面板變形及安坡位移。

大壩表面變形監測主要分為豎向位移監測和水平位移監測 。

2.1.1豎向位移監測的方法主要是精密水準法,或連通管(靜力水準)法:

2.1.2水平位移又分為橫向(垂直壩軸線)位移和縱向(平行于壩軸線)位移。

2.1.2.1橫向位移的監測方法主要是視準線法(活動標法,小角法,大氣激光準直法等);有必要且有條件時,可用網前方交會法觀測增設工作基地(或位移測點)的橫向水平位移。

2.1.2.2縱向水平位移觀測,一般用因鋼尺測量,或用普通鋼尺加改正系數,有條件時可用光電測距儀測量。

2.1.2.3混凝土面板變形及安坡位移監測的技術方法與大壩表面變形監測基本相同。

2.2 混泥土壩安全監測技術運用

規定:變形監測項目主要有壩體變形,裂縫,接縫以及壩基變形.滑坡體及高邊坡的水平位移監測

2.2.1壩體,壩基滑坡體及高邊坡的水平位移監測

2.2.1.1重力壩或支墩壩壩體和壩基水平位移一般采用引張線法,真空激光準直法和垂線法監測,對于短壩,條件有利時也可用視準線法或大氣激光準直法。

2.2.1.2拱壩壩體和壩基水平位移宜采用垂線監測。若交會邊長較短,交會角較好,壩體水平位移可采用測邊或測角會法監測。

2.2.1.3近壩區巖體,高邊坡和滑體坡的水平位移, 采用邊角網,視準線法和交會法監測 。

2.2.1.4觀測近壩區巖體,高邊坡或滑體坡的水平位移時,基準點和工作點應盡量組成邊角網。

2.2.2壩體,壩基,滑坡體及高邊坡的垂直位移監測

2.2.2.1壩體,壩基的垂直位移監測,一般用精密水準法.連通管法(即流體靜力水準法)和真空激光系統。

2.2.2.2滑坡體及高邊坡的垂直位移監測,一般用精密水準法,也可用三角高程法測定。

3 探討水庫大壩水平位移與垂直位移監測的具體方法運用

3.1 工程實況

水庫位于約40km處的河干流上，是一座以防洪、灌溉為主的中型水利樞紐工程，總庫容量1786萬。大壩均為土壩，壩頂寬6m，最大壩高38.5m，壩頂高程500.61m，壩頂長198m，防浪墻頂高程501.10m，大壩水平位移監測采用人工視線小角度標法（活動標法）測量垂直位移采用人工方式精密水準法測量，不僅費時費力、勞動強度大，而且由于水平位移視準線長度超過規范要求，使觀測精度降低，嚴重違背實時、連續、準確等觀測優點，故擬對大壩位移監測進行自動化改造。

3.2 垂直位移監測網方式

線下工程垂直位移監測一般按沉降變形等級三等的要求(國家二等水準測量)施測,根據沉降變形測量精度要求高的特點,以及標志的作用和要求不同,垂直位移監測網布設方法分為三級:

（1）基準點。要求建立在沉降變形區以外的穩定地區，同大地測量點的比較，要求具有更高的穩定性，其平面控制點一般應設有強制歸心裝載?；鶞庶c使用全線二等精密高程控制測量布設的基巖點、深埋水準點。

（2）工作點。要求這些點在觀測期間穩定不變，測定沉降變形點時作為高程和坐標的傳遞點，同基準點一樣，其平面控制點應設有強制歸心裝置。工作點除使用普通水準點外，按照國家二等水準測量的技術要求進一步加密水準基點或設置工作基點至滿足工點垂直位移監測需要。加密后的水準基點（含工作基點）間距200m左右時，可基本保證整體工程垂直位移監測需要。

（3）沉降變形點。直接埋設在要測定的沉降變形體上。點位應設立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結構合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點按路基、橋涵、隧道等各專業布點要求進行。

3.3 流動式半自動變形監測系統的綜合方式

流動式半自動化變形監測系統一方面可用于基點和工作基點三角網的邊角觀測；另一方面還可在基點或工作基點上對變形點進行邊角交會測量。由于自動化全站儀在機載軟件的控制下，可實現對棱鏡目標的自動識別與照準，因此測站工作實現了自動化觀測、記錄與限差檢核。但因多站觀測，需要人工在有關的網點（基點或工作基點）之間搬動儀器。因此，此系統應用的特點是監測方案傳統成熟，但使用的設備是現代化的。該系統的軟硬件主要配置如下：

（1）硬件配置：1臺NET05或NET1自動化全站儀、若干單棱鏡組（根據監測點位數量而定）及其它附件。

（2）軟件配置：NET05、NET1全站儀機載軟件，或PDA、PC機版專業軟件，用于變形監測過程中的基準網點、位移監測點的自動化觀測。軟件功能滿足中國現行規范的要求；在PC機上運行的變形監測網后處理平差軟件。主要用于測前基準網的精度估計、測后的觀測數據平差處理、基點（工作基點）的穩定性分析、變形監測點的變形計算與分析等。流動式半自動化變形監測系統方案成熟，設備先進，已在國內許多大型水電大壩的變形監測中發揮了很好的作用。

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關鍵詞水庫大壩;安全監測;自動化;分析評價系統;遼寧

大壩是水庫的主要水工建筑物,其類型按建筑材料可分為土石壩和混凝土壩2類。其中土石壩占水庫總數的95%以上,由于土石壩是散粒體結構,壩體的分析具有一定難度。壩體滲流和壩基、壩體滲透壓力等重要參數是進行大壩安全穩定性分析的基礎信息,及時獲取尤為重要[1-2]。大壩安全自動監測是保證大壩安全的重要措施,是壩工設計、建設和運行管理中必不可缺的工作。

1研究目標

調查統計結果表明,造成病險水庫的主要原因之一,是大壩安全監測方法落后,人工監測不及時,監測數據不準確,不能及時發現壩體隱患,大壩長期帶病超限運行,在遇暴雨洪水高水位運行時,容易引起壩體滑坡或垮壩事故。因此,有必要研究適合于水庫工作環境的、能夠長期穩定運行的新型總線結構自動采集技術,以解決分散式結構采集模式在水庫實際應用中存在的問題。并結合當前世界先進的水庫土石壩自動化監測設備,綜合運用水利、計算機信息及通訊技術,結合實際土石壩工程,設計與開發土石壩自動化安全監測與分析評價預報系統,最終總結、研究水庫大壩安全監測自動化系統解決方案。

2研究內容

針對水庫實際工作發現的問題與需求,圍繞研究目標,完成了如下研究。

2.1大壩外部變形監測技術

具體研究內容包括:壩體外部變形的測點布設、應用全站儀進行外部變形自動化監測、外部變形數據分析模型理論及通用程序模塊的設計與開發等。

2.2總線式結構自動化觀測技術

具體研究內容包括:profibus、modbus總線結構式智能化(大壩)滲流、浸潤線監測技術研究,并根據水利工程特點設計全新的防雷系統等。

2.3大壩安全自動監測技術

具體研究內容包括:監測數據的自動采集、傳輸與入庫、采集數據庫的設計、數據庫優化技術、數據異常報警技術等。

2.4水庫大壩安全分析評價預報系統

具體研究內容包括:基于實時采集數據庫、水庫工情數據庫、參數庫的大壩安全分析評價預報系統軟件設計開發的研究,系統通用性、可靠性、可移植性研究,大壩安全分析、評價與預報模型理論研究與通用程序模塊的設計與開發等。

3解決問題

該項目的研究采用現場調查、理論研究與工程實踐相結合的方式展開,研究過程中如下關鍵性問題的解決為項目研究的順利完成奠定了基礎。

3.1總線式結構自動化觀測技術研究

通過理論研究,結合實際工程監測施工設計,應用現代電子理論方法對監測系統的系統結構、計算機監測軟件、傳感器等方面進行了優選研究,根據水庫大壩環境和不同水庫大壩參數的差別,先后選用了2種結構系統:①profibus總線結構式智能化(大壩)滲流監測系統;②modbus總線結構式智能化(大壩)滲流監測系統[3]。

實踐證明,2種結構系統具有接線量小、線路短、結點少、故障率低等優點,徹底解決了大壩監測中存在的電源波動、干擾、潮濕、高溫嚴寒和人為破壞等難題,為水庫大壩監測提供了現代化的方法手段。

3.2系統防避雷技術研究

由于監測系統設備在壩面安裝,無廊道屏蔽、系統分布范圍大,導致土石壩安全自動監測系統易遭雷擊。專業統計分析表明,有90%的雷害是由感應雷電流沿通訊電纜、電源電纜進入系統損毀設備[4],因此,研究工程防雷措施應同時從構建覆蓋整套系統的屏蔽防護體系、切斷雷電流傳輸通道、建造良好下瀉通道最大限度輸導雷電流等方面入手,具體工程措施包括:數據傳輸主干路采用光纜通訊;所有電纜采用鍍鋅鋼管保護并地埋敷設,使系統設備和通訊線路完全置于全屏蔽法拉第籠的保護之下;合理利用測壓管體系構建接地系統,使系統接地電阻在1 ω以下;所有設備采用單端接地方式,避免由于地電位差引入干擾;在各信號電纜、電源電纜兩端加裝浪涌識別防雷設備,切斷雷電流傳輸通道;為整個系統加裝避雷針,最大限度降低直擊雷危害等。同時,研究設計了串聯式浪涌識別電源防雷、串聯式信號線避雷、分散式聯合接地系統模式和電源穩壓系統,有效避免了直擊雷、感應雷和電壓浪涌波動對系統的破壞和影響。

3.3水庫大壩安全分析評價預報系統

為開發建立具有通用性、可移植性水庫大壩安全分析評價預報系統,該研究將系統劃分為數據采集子系統、數據管理信息子系統和分析評價預報子系統。對采集數據庫的效率優化、監測數據動態維護管理、壩體變形安全分析模型理論、滲流安全分析模型理論進行了深入研究。建立集壩體裂縫分析、過程線分析、浸潤線分析、位勢分析、相關分析及壩體安全綜合評價(包括壩體安全評價體系與評價準則的建立、模糊綜合評價模型、灰色關聯度評價模型與人工神經網絡評價模型的開發)等功能的大壩安全分析評價預報系統。

4小結

通過對大壩安全監測自動化技術研究,目前已形成一套成熟穩定的開發建設模式,項目研究成果對水庫大壩安全監測自動化建設與除險加固改造具有全面的指導作用。該成果的實施能夠極大地提高水庫大壩的安全監測水平,提高水庫防洪和供蓄水能力,發揮水庫的巨大作用。對水庫流域的可持續發展具有重大促進作用和應用價值。此項成果具有重要的推廣價值,目前該技術已在省內外多座水庫應用,應用效果良好。

5參考文獻

[1] 劉奇,高永超,何維民.論棋盤山水庫大壩安全監測自動化系統技術研究[j].現代農業科技,2009(7):280,282.

[2] 朱盟.大伙房水庫大壩安全監測自動化系統技術研究[j].現代農業科技,2007(23):220,222.

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Abstract： With the development of information technology and the management modernization of the concrete dam， the pore water pressure gauge monitoring has replaced the traditional manual monitoring. Through analysis of the application scope and method of pore water pressure and the actual application of pore water pressure gauge in the concrete dam of Zhuzhuang reservoir， we found that the modernization and datamation of pore water pressure monitoring has increased the service life of the dam， shortened the time of engineering data collection and analysis， and reduced the maintenance cost in the whole dam engineering maintenance period， so it is worth to be promoted.

關鍵詞：混凝土大壩；孔隙水壓力；參數；監測與應用

Key words： concrete dam；pore water pressure；parameters；monitoring and application

中圖分類號：TV642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）14-0181-02

0 引言

孔隙水壓力監測是影響混凝土壩工程安全監測中重要的監測項目之一，孔隙水壓力的分布狀態可作為混凝土壩工程穩定計算的來源和分析依據。如果沒有了混凝土壩孔隙水壓力監測，只從表面觀察，很難發現混凝土壩的輕微滲漏、變型和塌陷，難以保證混凝土壩的工程施工和維護。20世紀70年代以來，大壩安全自動化監測系統得到了迅速發展，孔隙水壓力計的應用和發展再次成為熱點，然而孔隙水壓力計在混凝土壩中的應用卻不普遍。文章通過分析孔隙水壓力的監測與應用，旨在推廣和普及孔隙水壓力計在混凝土壩中的應用。

1 孔隙水壓力監測儀的應用

孔隙水壓監測與變形監測、土壓力監測同屬于大壩外部壓力監測，而孔隙水壓力監測更側重混凝土壩體內混凝土含水率、水壓力及混凝土溫度三個數據，根據這些數據的變化來預測預報混凝土壩滲漏、變型和塌陷的可能性及危險程度，做到超前預報，以減輕或避免混凝土壩滲漏、變型和塌陷造成的巨大經濟損失和人員傷亡。

為了得到這些數據，需要進行孔隙水壓力的數據監測，我們可以用工程測量得到的數據對比孔隙水壓力的基準數據和歷史測量數據得到混凝土壩的孔隙水壓力的其分布與消散情況，以及大壩運用期間的工程維護與壩身穩定，以確保大壩的安全，提高設計和科研水平。為了使孔隙水壓力監測工作能連續正常的進行，朱莊水庫依據壩體尺寸，結構形式、地形、地質條件及施工方法等情況，專門修建觀測房和觀測廊道，以便集中監測。

2 朱莊水庫混凝土壩的工程布局及孔隙水壓力計安裝方案

朱莊水庫大壩壩體為漿砌石混凝土重力壩，最大壩高95米，壩長544米，總庫容4.162億立方米，大壩建在兩側為峭壁太行山峽谷中。朱莊水庫的大壩維護主要在于日常的工程數據監測，而孔隙水壓力數據則是工程維護不可或缺的指標。

朱莊水庫混凝土壩的監測橫切面有四個，對均質填筑壩部分，監測點在主要監測橫斷面內，在壩坡穩定分析弧區域和靠近壩基部位相應的多布置了一些測點，目的是為了解不同介質交界上的孔隙水壓力變化情況，并兼顧建成后的滲漏、變型和塌陷觀測。每個橫斷面上都布置了幾排測點，排與排高差為49m，高程約為1/4壩高。在壩身與地基交界面上也布置一排，位置與沉降測點位于同一高程，每排測點的距離，是根據壩型和壩體尺寸確定。每個剖面安置5個監測站點，每個監測站點設置5個測點，每個測點需要安裝一枚孔隙水壓力傳感器，此工程共安裝250枚孔隙水壓力傳感器。

圖1為朱莊水庫混凝土壩0+315溢流壩剖面圖。

3 孔隙水壓力計調試、觀測與記錄

儀器安裝過程中即開始讀數與記錄，觀察讀數數值是否有異常的大幅度震蕩，如果數值變化不大，且趨于穩定，可以認為孔隙水壓力計調試成功，如果數值波動較大，應檢測周圍水文變化和檢查安裝位置和安裝方法是否符合工程設計。

①孔隙水壓力計的測讀方法，依所選用儀器類型而定。一般情況下水工建筑物的體積較大，質量較重，通常采用振弦式孔隙水壓力計，通過測讀其自振頻率的變化以確定其反應的孔隙水壓力的變化。

②孔隙水壓力的觀測測次，依據壩體的自身特點和監測階段而定，除滿足規定要求外，應遵守下列規定。1）在施工期，每填方升高5-10m或1-2天時應觀測一次。同時必須測記觀測斷面填方的填筑高程變化。2）在汛期高水位周期和出現歷史峰值的時候，應按初蓄期的規定進行觀測。

③孔隙水壓力計安裝調試完成后，即可監測和整理數據，為接下來的日常觀測和維護做好依據。1）觀測基準數值的確定：孔隙水壓力的基準數值取安裝后至施工前1-2天測值的平均值。2）監測頻率的確定：處于不穩定情況或者數值幅度撥動較大的情況，可以調整為一天監測三次，并上報上級單位，調查數值波動范圍較大的原因，提出解決方案；待孔隙水壓力周圍環境穩定后，正常工程監測可以延長為每10天一個周期。3）孔隙水壓力監測過程中，要對工程周邊的天氣情況進行記錄（如氣溫、晴雨）。

4 混凝土壩孔隙水壓力監測的價值

①我國混凝土結構水工建筑物設計年限一般為50-100年，目前我國混凝土壩規范沒有規定大壩使用壽命。但應該看到我國大部分的混凝土結構水工建筑物都是在20世紀五十年代到八十年代建設的，當時是計劃經濟時代，物資和資金短缺，大型工程機械也偏少，導致混凝土設計強度和水泥用量偏低。例如朱莊水庫混凝土壩，是在1963年海河洪水后，在同志“一定要根治海河”的口號下，倉促上馬建設。當時是邊施工邊設計，土石方塊均的靠人挑馬拉建設成功的，這些因素極大的制約了朱莊水庫混凝土壩的適用壽命。工程維護監測，特別是孔隙水壓力的監測，對大壩的維護，和延長適用壽命效果是非常顯著的，以平均混凝土壩75年的壽命算，朱莊水庫大壩建設至今已經有50多年歷史了，算是高齡大壩了。2015年的除險加固工程評估，朱莊水庫混凝土大壩因為孔隙水壓力監測指導的工程維護，使大壩的使用周期能達到200年壽命，也就是說，正確的孔隙水壓力監測將朱莊水庫混凝土壩的使用壽命整整延長了一倍多，工程成本等于減少了一半。

②山區混凝土壩的重要作用不僅僅是蓄水灌溉和工業發電，它的更大作用是防災減災。朱莊水庫為漿砌石重力壩，為百年設計，千年校核，萬年一遇洪水保壩驗算，水庫有強大的泄流能力，萬年的洪水位為260.9m，說明朱莊水庫有較高的防洪能力，一般情況下潰決的可能性較小，其潰壩主要來自不確定的因素。這種不確定因素就完全可以通過孔隙水壓力的監測數據進行推算排查，防微杜漸，從源頭上解決可能出現的輕微的滲漏、變型和塌陷等不良現象。朱莊水庫防洪保護的城鎮及重要工礦區有：邢臺市、沙河市、邢臺煤礦、邢臺電廠、南和縣、任縣、巨鹿、隆堯、寧晉等，共9個市鎮，57個城鎮，128萬人口，116.7萬畝淹沒耕地，工農業產值89億元。保護交通線路有：京廣鐵路、107國道、京深高速公路，社會價值無法計算。如果能做好孔隙水壓力的監測統計，和數據整理，就能安全的保護朱莊水庫混凝土漿砌石重力壩的安全，也就能避免上面提到的這些損失。

③對于工程維護人員來講，孔隙水壓力計的普及使用，大大減少了工作人員的工程量。在安裝孔隙水壓力計之前，孔隙水壓力監測至少需要4個人帶著測量繩等原始工具，進入大壩內部測量廊道中，同時協作，完成測量任務，一次全部的大壩孔隙水壓力測量需要整整一天，采集完數據后，根據水壓高程和簡易水壓計，計算各個監測點的孔隙水壓力，然后和上一周期內的數據比較差值，整整一個工作周期需要兩天，自從安裝了孔隙水壓力計后，工程量大大縮短，一個人2小時內能完成全部數據采集和差值比較。一切都要歸功于孔隙水壓力計在混凝土大壩工程維護中的推廣應用。

5 結語

大壩孔隙水壓力對大壩工程維護和監測非常重要，而混凝土大壩的孔隙水壓力監測就是為了避免和及時修復這種損害的，因此混凝土大壩孔隙水壓力監測的應用推廣及數據資料整理分析，就變得尤為重要了。熟練掌握和運用孔隙水壓力監測方法才能更好的為大壩整體觀測和維護服務。

參考文獻：

[1]劉春廣，等.朱莊水庫志[M].中國水利水電出版社，2014.8.

[2]水利電力部水利管理司.水工建筑物觀測工作手冊[M].水利電力出版社，1978.

[3]水利部.土石壩安全監測技術規范SL60―94[M].水利電力出版社，1994.

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【關鍵詞】 防滲設計；水庫；除險加固

1.中小型水庫存在的滲漏問題

水庫滲漏是中小型水庫存在的主要問題之一，不僅造成嚴重的水資源浪費，而且嚴重者會影響壩體穩定，導致壩體崩潰，將對下游人民生命財產安全帶來重大危害及損失。

土石壩滲漏問題主要表現為滲漏、滑坡和裂縫，一般處理防滲的原則為“上堵下排”，上堵的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、土工合成材料、帷幕灌漿防滲等，水平防滲有粘土鋪蓋等。下排的措施有：在壩體背水坡附近開挖導滲溝、減壓井和蓋重壓滲等?？傊?，垂直防滲處理可以比較徹底地解決壩基和壩體滲漏問題，水平防滲結合下游排水減壓導滲，雖然可以做到壩基滲透穩定，但仍有一定滲漏水量損失。在險壩防滲加固時，應按照技術可靠、經濟合理的原則，根據防滲條件和要求，結合當地具體的地質和水文地質情況，通過方案比較，慎重研究確定。

2.中小型水庫滲漏問題原因

2.1 設計安全隱患

現有許多小型水庫在設計過程中，由于缺乏經驗，在“邊勘測、邊設計、邊施工“中進行的，許多工程防洪標準低，施工質量差，加上工程管理工作跟不上，進而在水庫投入使用后，留下了較大的安全隱患。

2.2 技術管理工作差

現有水庫管理運行中，忽視技術管理工作。在觀測方面，未設觀測設施或已設觀測設施不能滿足監測大壩安全工作的需要；在調度運行方面，不重視編制調度運行計劃；在養護維修方面，多數水庫由于經費短缺，維修工作難以進行，從而導致滲漏現象發生。

2.3 安全管理缺陷

有些水庫處于無人管理的狀態，運行中缺乏經常維護，汛期中，防汛工作未嚴格執行行政首長負責制，在工程上不具備安全監測手段等。

3.中小型水庫的防滲技術

3.1平防滲技術

水平防滲主要應用于中小型水庫大壩的壩基滲漏，主要是粘性土在大壩上游河床防滲鋪蓋，鋪蓋要與壩體防滲部分緊密相連，粘土鋪蓋要封閉大壩兩側岸坡，避免發生繞滲，向上游延伸的長度與壩前設計水頭比不低于7～8倍。防滲鋪蓋主要是增加滲徑，提高壩體的滲透穩定性。由于水平防滲不能完全控制滲漏，所以在防滲程度和效果上，具有相對的局限性。

3.2 垂直防滲

3.2.1 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻是一種相對成熟的防滲技術，主要應用于深厚的透水層壩基防滲，以及水庫壩體的長期防滲治理。該技術是使用專用機具，在已建成的壩體或覆蓋層透水層地基中建造槽型孔，以泥漿固壁。并利用高壓泵將泥漿壓入孔底，攜帶巖渣，在從孔底回流到底面，然后采用直升導管，向槽內澆筑混凝土，形成連續的混凝土墻，起到防滲目的。這種防滲墻可以使用各種不同材料的壩體和復雜的地基水文和工程地質條件。墻的兩端能與岸坡防滲設施或岸邊基巖相連接，墻的底部可嵌入弱風化基巖內一定深度。

3.2.2 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲適用于壩體、壩基為土層及砂礫石情況，該技術是按設計布孔，利用鉆機鉆孔，將噴射管至于孔內，由噴射出高壓射流沖切破壞土體，同時隨噴射流導入水泥漿液與被沖切土體摻攪，噴嘴上提，漿液凝固，在地基中按設計的方向、深度、厚度及結構形式與地基結合成緊密的凝固體，起到防滲作用。

3.2.3 土工合成材料防滲

該技術主要適用于水庫壩體防滲，以及壩體岸坡的長期維護和防滲處理，土工合成材料主要是土工膜，它的重量輕、運輸量小，鋪設方便，重疊部位可以粘結或焊接，造價較低，工期短，容易保證施工質量。土工膜的鋪設對墊層及保護層要求較高，壩體的坡度，受到墊層和土工膜之間的摩擦影響，所以在坡度比較平緩、用料較多的情況下，進行壩體鋪設和檢修是比較方便的。

3.2.4 帷幕灌漿

該技術主要適用于巖石破碎的壩基防滲，平行于壩軸線并多在其上游處，用灌漿方法將漿液灌入到巖石的裂隙或砂礫石層的空隙中去，形成一道防滲的條帶，類似帷幕形狀。帷幕灌漿應根據實際水文地質條件，通過現場灌漿試驗，確定垂直防滲鉆孔的排水和深度、以及孔的距離，通常采用水泥灌漿的形式。該技術的特點是鉆孔較深，鉆孔呈線性排列，多采用單孔灌漿，由于孔深，灌漿壓力也較大。

4.結語

水庫的滲漏問題一直是水利工程中難以解決的課題，由于各水庫修建時期的環境因素和技術因素等關系所導致的滲漏途徑也各不相同。水庫出現滲漏時，不僅會對國家造成嚴重經濟損失，并且對水庫周圍居民的生命財產安全產生極大的威脅，因此必須加強水庫的防滲處理力度，從而保障水庫能夠正常服務于社會和周圍居民的生命財產安全。在對病險水庫加固時，必須結合水庫的實際情況，科學合理的選擇施工方案，才能有效的提高水庫的防滲能力。

參考文獻

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[4]于鳴庚，溫艷麗.淺談斜孔帷幕灌漿在病險水庫防滲處理中的應用[J].科技創業家.2012（12）.

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關鍵詞：灘坑水電站；大壩安全；變形監測

中圖分類號：[TM622]文獻標識碼：A文章編號：

引言

建筑物的下沉，除絕對下沉外，變形的速率也十分重要。對一般建筑物而言，只要變形緩慢且均勻，大多數都可以承受較大的變形而不致破壞。通過對灘坑水電站大壩變形監測及對監測數據的分析可以看出，大壩的監測設施布置較合理，所獲得的監測數據真實、可靠，大壩的位移量在規定的限度內，并由此掌握了大壩的變形動態，提前預測大壩變形的軌跡，為電站的安全生產提供可靠的保障。

1.工程概況

灘坑水電站位于浙江省青田縣境內的甌江支流小溪中游河段，是甌江流域水電梯級開發規劃中的一座重要骨干電站。灘坑水電站擔負浙江省電力系統調峰、調頻、調相及事故備用任務，同時兼顧防洪，并具有其他綜合利用效益。灘坑水庫具有多年調節性能，電站裝機容量3×200MW+4MW，保證出力84.1MW，年發電量9.6億kwh，年利用小時1606h。灘坑壩址以上河長187km，控制流域面積3330km2，占小溪流域面積的93.1%。水庫校核洪水位169.15m，總庫容41.90億m3；正常蓄水位160.00m，相應庫容35.20億m3；防洪高水位161.50m，臺汛限制水位156.50m，防洪庫容3.50億m3；死水位120.00m，調節庫容21.26億m3。灘坑水電站工程樞紐由攔河壩、溢洪道、泄洪洞、引水系統、發電廠房、升壓開關站等組成。

2.變形監測方案設計

2.1表面變形監測

表面變形監測主要從兩方面展開工作，一是進行大壩水平位移監測，另一是進行大壩沉降監測。水平位移監測采用坐標法，在設置有強制對中裝置的觀測墩上架設徠卡TCA2003全站儀，照準各監測點，測定各監測點的變形情況。沉降監測是采用水準觀測和三角高程相結合方式，壩頂沉降使用DNA03數字水準儀進行測量，壩前及壩后不便于使用水準測量的監測點則用三角高程方式測定監測點的高程變化，來確定大壩的沉降情況。在監測過程中，一旦發現監測點水平位移量變化較大、監測點沉降量較大或沉降量明顯不均勻時，應及時報告，根據需要采取必要的防范措施。在沉降監測中，為了保證監測精度，正確反映大壩的沉降情況，按照二等精密水準測量的技術要求施測。

2.2內部儀器監測

在大壩面板受力較大或應力集中處布置了4個斷面（1-1、2-2、3-3、4-4）進行應力應變及溫度觀測，在其斷面不同高程共布置了鋼筋計42支、鋼筋計附近布設相應的三向應變計組5套、二向應變計組19套。在（2-2）斷面布置了9支溫度計觀測庫水溫度；在其擠壓受力大的高程（162.2、166.86）布置了10支混凝土壓應力計、10支測縫計。

大壩面板布置了3個斷面（1-1、2-2、3-3）采用固定式測斜儀進行面板撓度觀測。1-1斷面布置13支，2-2斷面布置18支，3-3斷面布置11支儀器，共計42支儀器。

在大壩面板高程（15.13、60.57、122.83、159.11）布置了4條接縫觀測線，采用單向測縫計進行面板接縫觀測，共48支儀器。在面板與趾板的周邊縫處布置了12組三向測縫計進行觀測。在大壩內部布置了3個斷面（壩0+310、壩0+417、壩0+515）。在其不同高程布置了水管式沉降儀、水平位移計各9套，共60個測點、電位器式沉降儀5套、土壓力計13支、滲壓計7支進行監測。

2.3監測使用儀器的選擇

2.3.1表面變形監測

為保證測量成果準確、可靠，滿足規范規定的精度要求，變形監測采用TCA2003全站儀、DNA03數字水準儀，為了針對大壩變形監測的應用，使用了徠卡外業機載多測回軟件和大地控制、變形監測網及變形監測自動控制后處理科傻軟件。在作業前，對儀器的相關項目進行了檢驗與校正，使監測儀器的各項指標符合國家及規范要求。

2.3.2 內部儀器監測

應力、應變、溫度及基巖變位觀測采用直讀式接收儀表SQ-5數字式電橋進行觀測；面板撓度采用電解液式測斜儀及配套儀表進行觀測；壩基垂直位移及面板接縫采用電位器式位移計及配套儀表進行觀測；滲流壓力、測孔孔內水位及趾板邊坡深層位移采用振弦式位移計進行觀測。使用直讀式接收儀表進行觀測時，每次觀測應對儀表進行準確度檢驗。如需更換儀表時，應先檢驗是否有互換性。直讀式接收儀表應定期（如每季）進行準確度檢驗，其率定應每二年送廠家檢定一次。

2.4監測方案

大壩表面變形監測采用TCA2003全站儀極坐標法加EDM三角高程組成的三維坐標法進行。為了削弱照準誤差，每一方向采用“雙照準法”觀測，即照準目標兩次測讀兩次。工作基點、監測點均采用固定的觀測墩并安裝強制對中裝置，測量示意圖如圖1。

壩頂沉降則采用水準測量，從靠近大壩的固定水準點開始，采用二等精密水準法（一測回往返觀測）依次對壩頂各監測點進行觀測。

2.4.1 控制起算點

工作基點都處于穩固的基巖面上，建立時間較長，相對大壩上變形點變量極小，可認為是穩定不變的。利用TK10、TK11測量大壩壩頂、壩前砼面板頂部及防浪墻監測點水平、垂直位移，利用TK06、TK09測量壩后各監測點水平、垂直位移。壩頂沉降觀測則使用大壩附近的固定水準點進行測量和控制。

2.4.2 限差規定

(1)水平方向兩次照準目標讀數差限差為4″；半測回歸零差限差為6″；一測回內2C互差限差為12″；同一方向各測回各測得的垂直角，互差不得大于5″。

(2) 邊長半測回中各次讀數差限差為1mm；一時段內測回差（未經氣象改正）限差為4mm。

(3) 垂直角兩次照準目標讀數差限差為3″；一測回各方向指標差互差限差為8″；同一方向各測回各測得的垂直角，互差不得大于5″；兩次量取儀器高或目標高互差限差為0.4mm。

(4)各限差超限的成果，均須補測或重測。

2.4.3儀器高和棱鏡高的測定

儀器高可以直接用鋼尺量至毫米，量測2次，二次量取應分別量測觀測墩底座水準點附近的底座面及其對角側底座面至儀器中心高程面的垂直距離，讀至0.1mm。因每次采用專用固定棱鏡，棱鏡高不用量?。ɡ忡R高約95mm），建議每個測點采用固定編號的專用棱鏡組。

2.4.4氣溫、氣壓的讀取

儀器在測量過程中讀取儀器站和棱鏡站氣溫、氣壓。

3.重視大壩安全監測

大壩安全監測工作主要包括巡視檢查、環境量監測（水文、氣象等）、變形監測、滲流監測、應力應變及溫度監測等五大類。大壩安全監測人員取得監測數據的同時，最重要的是監測資料的分析，能夠判別監測數據的異常情況，使大壩監測指標處于受控范圍內。灘坑水電站面板堆石壩的主要監測指標如下：量水堰：日常監測可知大壩滲流水水質清澈，無明顯析出物，滲流量約50L/s左右。變形指標：自2009年7月底至今，壩體內部最大位移位于河床中央斷面，累計水平位移量為90mm，累計垂直位移量為222mm，壩基最大沉降27mm；面板頂部測點最大水平位移42mm, 最大沉降135mm；壩頂測點最大水平位移為55mm,最大沉降140mm。面板各周邊縫累計最大開合為12mm、最大剪切為11mm、最大沉降為59mm；張性縫中最大張開量達18mm。綜合大壩等水工建筑物巡視檢查、變形、滲流及應力應變等監測情況認為大壩、溢洪道、廠房等水工建筑物運行狀態基本正常，處于正常運行狀態。為了在遇地震、庫區坍塌、大暴風雨、庫水位驟升驟降及水工建筑物運行異常等特殊情況能夠提取到寶貴的測值以及方便全面增加監測頻次，我公司已實施大壩安全監測自動化系統。

4.結語

綜上所述，我認為做好防洪度汛、水庫調度、安全監測、水工建筑物檢查、維護和檢修工作，及時發現并消除隱患，密切關注國內外水電站水工建筑物的先進技術、不斷提高安全管理水平，水電站才能安全、平穩、可靠運行。

參考文獻 :

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關鍵詞：蓄水安全鑒定；老龍口工程；水利樞紐

老龍口水利樞紐工程是水利部吉林省“十一五”期間77項工程之一，是振興吉林省老工業基地重點項目之一。該工程位于琿春河干流上，距琿春市區約30km，壩址位于琿春市哈達門鄉老龍口村。該工程是以防洪、供水為主，結合灌溉、兼顧發電綜合利用的大型水利樞紐工程。老龍口水利樞紐工程建成以后，可使琿春市防洪標準由目前的不足20年一遇提高到50年一遇洪水標準，保護下游人口60.83萬人，保護耕地11.91萬畝；每年可為城區供水2.828億m3；為下游15.1 3萬畝農田提供灌溉用水；電站年平均發電量5199萬kW?h。

老龍口水利樞紐工程主體工程由大壩、溢洪道、魚道、引水發電系統等組成。

大壩為粘土心墻壩，最大壩高44.5米，壩頂長756.6米，壩頂寬6米；溢洪道位于左岸，為岸邊溢洪道，包括引渠段、閘室段（長34米，設5孔弧型門，單孔凈寬12米）、陡槽段、挑流段、尾水渠；魚道位于左岸溢洪道內測，魚道總長525.5米、寬2.5米、魚道的梯級數為137級、梯級長3.2米；引水發電系統位于右岸包括引水發電洞（洞長358米，洞徑6.7米）、壓力管道、電站（總裝機容量1.92萬kW，3臺機組，其中2臺8000kW，1臺3200kW）。

水庫總庫容3.674億m3，該水庫為不完全年調節性能的水庫。

老龍口水利樞紐工程概算總投資為8.913億元，工程已經于2012年完成投入使用驗收。

1 工程建設過程

1990年省水院完成了吉林省琿春河流域規劃報告，1991年吉林省人民政府批復了琿春河流域規劃報告，其中老龍口水庫工程列為先期開發的項目。2001年省水院完成了老龍口水庫工程項目建議書，2001年5月15日國家發展計劃委員會批復了老龍口水庫項目建議書。2001年省水院完成老龍口水利樞紐工程可行性研究報告，2004年7月19日國家發展改革委員會批復了老龍口水利樞紐工程的可行性研究報告。2004年省水院完成了老龍口水利樞紐工程初步設計報告，2005年1月20日水利部批復了老龍口水利樞紐工程的初步設計，初步設計批復概算總投資6.9361億元，其中：中央水利基建投資安排1.8億元、吉林省水利建設投資安排2億元，琿春市地方匹配1.1361億元，申請國家開發銀行貸款2億元。2009年調概為8.913億元。工程共占用耕地1593.54畝，林地4571.24畝，搬遷人口1937人。

老龍口水利樞紐工程批復總工期為4年，初步設計報告設計主體工程第一年4月份開工，因受征用土地、林地的影響，主體工程實際開工時間為2005年9月份，主體工程開工時間較初設晚5個月。工程重要里程碑：2004年8月-2005年8月為施工籌備期；主要完成三通一平，臨時房屋、臨時導流洞、臨時交通橋等工程。2005年9月土石壩、溢洪道、魚道、引水隧洞工程開工。2006年5月專項工程（改線公路、輸電線路、通訊線路等）開工，2007年9月底完工；2007年3月電站工程開工，2010年底完工；2007年10月大壩截流；2009年8月進行蓄水安全鑒定，2010年9月工程下閘蓄水；2011年8月31日并網發電，2012年2月完成投入使用驗收。

2 主要設計變更

（1）2006年6月25日，公司聘請水利部專家對老龍口水利樞紐工程進行了技術咨詢。根據咨詢意見，設計院對土石壩工程進行的優化設計，整個土石壩進行瘦身設計，將原來設計的上下游得壩坡進行了優化調整，即原上有坡度由原來的101.04m馬道以下的1：2.75改為1：2.5，101.04m以上的坡度由原來的1：2.5改為1：2.25；原下游101.04m馬道以下的1：2.5改為1：2.25，原101.04m以上的1：2.25改為1：2.00。

（2）根據工地現場石料場很難開采出符合設計要求護坡料的實際情況，對土石壩上下游護坡也進行了設計變更，即將原來的上游45cm干砌石護坡改成25cm現澆混凝土板護坡，將原來下游干砌石護坡改為預制混凝土塊護坡。

（3）引水洞工程根據開挖后的地質條件，設計院對引水洞工程洞出口位置和轉彎位置進行了調整。引水洞與導流洞分岔段位置向上游平移84.313m，原引水洞樁號洞0+155～0+239.313m段變更為導流洞樁號導0-020～0-104.313m。

3 重大技術問題處理

老龍口水利樞紐工程在工程建設過程中遇到了許多棘手的重大技術難題。針對這些問題，老龍口公司先后邀請水利部、水利廳專家到工地進行現場咨詢，許多設計、施工方案得到了優化，技術問題得到了破解。

（1）2006年6月24日至27日，吉林省琿春老龍口供水有限責任公司委托北京海策工程咨詢有限公司組成專家組來老龍口水利樞紐工程就有關技術問題進行了咨詢。專家組針對有關資料和報告，與參建各方進行了討論和交流，對土石壩上下游壩坡、心墻坡率、下游壩體基礎墊層反濾層、壩料壓實標準、不良地質段的隧洞設計與施工技術、溢洪道堰型和邊墻優化等提出了相應的技術咨詢意見。

（2）2006年4月18日，老龍口供水有限公司邀請吉林省科技咨詢部水利專家組張盛世等一行五人來到老龍口水利樞紐工地，就臨時導流洞、引水洞的有關施工地質及臨時支護問題進行專項咨詢。專家組成員對圍巖級別進行了準確的鑒定和并提出了許多施工指導性意見，對保證后續洞內施工安全、加快施工進步起到了很大作用。

（3）引水隧洞工程施工過程中，由于地質條件不好，大小塌方不斷，尤其樁號0+231處附近（斷層破碎帶NE，斷面平直，節理面光滑，帶內為斷層泥和巖屑，屬Ⅴ類圍巖，受斷層影響，節理裂隙發育，呈松散結構，自穩性及完整性差。兩斷層相距較近，相互影響較大，使洞頂塌方嚴重）發生三次較大塌方，塌方量約為600m3，塌方段處理難度大。另外，引水洞出口進洞及引水洞進口龍抬頭段施工也存在一些技術難題亟待解決。應老龍口供水有限公司邀請，吉林省水利專家組二次來到老龍口水利樞紐工地，就導流洞、引水洞的有關施工地質及臨時支護問題進行專項咨詢。專家組成員對圍巖級別進行了準確的鑒定和并提出了許多施工指導性意見，對保證后續洞內施工安全、加快施工進步起到了很大作用。

4 蓄水安全鑒定及成果

4.1 蓄水安全鑒定范圍和依據

本次蓄水安全鑒定的工作范圍是：土石壩、溢洪道（含魚道）、引水隧洞、基礎防滲和已經安裝完畢的各類閘門和啟閉機等金屬結構、安全監測設施，以及涉及工程安全的庫岸穩定、工程地質、水文規劃、下游消能防沖等。

安全鑒定工作依照水利部《水利水電建設工程蓄水安全鑒定暫行辦法》（水建管[1999]177號）、《水庫大壩安全評價導則》（SL258-2000）、《水利水電建設工程驗收規程》（SL223-2008）及《水利工程項目驗收管理規定》（水利部令30號）文件。

4.2 安全鑒定準備工作階段

2008年11月，吉林省琿春老龍口供水有限責任公司委托中水淮河規劃設計研究有限公司承擔老龍口水利樞紐工程的安全鑒定工作并簽訂了委托設計合同，同年12月編制出《吉林省老龍口水利樞紐工程安全鑒定大綱》。從2008年11月至2009年7月底老龍口水利樞紐工程業主、質量監督、設計、監理、質量檢測、施工等各參建單位依照中水淮河規劃設計研究有限公司編制的安全鑒定工作大綱，確定了工作范圍和內容，工作開展方案，成立了工作機構，明確各參建方的職責和要求。

4.3 安全鑒定工作

安全鑒定工作分三個階段進行：

第一階段：2008年12月下旬鑒定單位有關專家到工程現場了解工程情況，與業主單位及各參建單位研究蓄水安全鑒定的重點工作，確定《老龍口水利樞紐工程蓄水安全鑒定工作大綱》，并由業主單位根據《老龍口水利樞紐工程蓄水安全鑒定工作大綱》組織各參建單位準備有關資料和報告。

第二階段：2009年1月1日至7月31日，鑒定單位派出主要專家對建設各方資料準備情況（中間成果）提出意見和建議，于7月31日前提交最終成果，供專家審閱。

第三階段：2009年8月14日-8月23日，安全鑒定專家組全體成員17人一行分為綜合、水文規劃、工程地質、地基處理與灌漿、水工、施工、金結、安全監測8個專業組到工程現場。來到老龍口水利樞紐工程工地，開展安全鑒定工作。

聽取了項目法人、監理、設計、施工、質量監督等單位的情況匯報，審查了各參建單位的“自檢報告”，查閱了各參建單位的相關資料，對工程的關鍵部位，工程實體質量進行了重點檢查，其中對防洪度汛方案、工程質量檢測、工程質量評定、工程檢測設施和檢測數據的分析資料等進行了詳細審查。

4.3.1 檢查工程形象面貌是否滿足安全蓄水的條件。

4.3.2 蓄水安全鑒定工作重點是：檢查工程施工過程中是否存在影響工程安全的因素，以及工程建設期發現的影響工程安全的問題是否得到妥善解決，并提出工程安全評價意見；對不符合有關技術標準、批準的設計文件并涉及工程安全的，分析其對工程安全的影響程度，做出評價意見；對雖符合有關技術標準、批準的設計文件，但專家認為構成工程安全運行隱患的，也應對其進行分析和做出評價。

4.3.3 對影響工程安全蓄水的地質、設計、施工和運行的有關工程問題進行分析做出評價，并提出確保工程蓄水安全運行的意見和建議。

4.3.4 對工程及設備的缺陷、質量事故檢查處理報告以及有關資料進行評價。

4.3.5 對關鍵部位、出現過質量事故的部位進行重點檢查，包括抽查工程原始資料和施工、設備制造驗收簽證等，并進行評價。

4.3.6 建設各方所提供的資料必須真實、準確、可靠；鑒定單位的鑒定結論必須客觀、公正、科學。

4.4 安全鑒定成果

4.4.1 土石壩安全評價。蓄水安全鑒定前，建設單位委托有資質質量檢測單位對土石壩的粘土心墻填筑質量進行了全面檢測，檢測結果認為大壩粘土心墻總體較密實、連續、完整，局部含砂量偏高，但對局部含砂量偏高區鉆探取樣試驗，各項檢測結果均滿足設計及規范要求。鑒定結論為壩體施工填筑中的取樣干密度、壓實度、相對密度、孔隙率、滲透系數及粘土心墻力學指標均滿足設計要求。反濾料成品料級配穩定，總體符合規范和設計要求。老龍口樞紐工程地貌地質情況簡單，對地基處理措施屬于常規手段，全部基礎處理工程合格。

截止到2009年7月底，對11個分部工程中的888個單元進行了評定，均合格，其中優良814個單元，優良率為91.7%，每分部工程中的單元優良率均達到66.7%以上。原材料及中間產品質量優良，施工質量檢測資料齊全，全部滿足設計要求。

4.4.2 溢洪道及魚道安全評價。（1）建筑物土石方開挖輪廓尺寸、高程、邊坡，已通過業主、設計、監理、施工單位分單元共同評定合格。（2）工程使用的原材料（水泥、鋼筋、砂石料）及鋼筋接頭分批次進行了檢驗，質量符合國家標準。（3）混凝土工程施工工藝基本符合《水工混凝土施工規范》（DL5144-2001）要求，經檢測混凝土抗壓、抗滲、抗凍等級符合設計和相關規范的要求。（4）施工中未發生質量事故。截止2009年7月底，溢洪道（含魚道）工程已完成619個單元，全部合格，其中優良單元588個，單元工程優良品率為95.0%，原材料及中間產品質量優良，施工質量檢測資料齊全，全部滿足設計要求。

4.4.3 引水隧洞進口工程評價。（1）工程使用的原材料（水泥、鋼筋、砂石料）及鋼筋接頭分批次進行了檢驗，質量符合國家標準。（2）混凝土工程施工工藝基本符合《水工混凝土施工規范》要求，經檢測混凝土抗壓、抗滲、抗凍等級均符合設計和相關規范的要求。（3）施工中未發生質量事故。施工中出現的施工質量缺陷已經進行處理，處理質量滿足設計要求。截止2009年7月底，引水隧洞工程已完成125個單元，全部合格，其中優良單元99個，單元工程優良品率為79.2%。

4.4.4 金屬結構評價。（1）設計成果評價。本次安全鑒定范圍內的金屬結構設備的總體布置、設備選型、有關技術參數的選擇基本合理，閘門及啟閉機設備的設計原則、結構選材、結構設計、啟閉能力、主要設備的設計應力基本符合現行的設計技術規程規范和有關的規定，可以滿足設計條件下的工程運行要求。（2）制造安裝質量評價。本次安全鑒定時，溢洪道閘門制作尚未完成，進水口事故檢修閘門及封堵閘門安裝工作尚未結束，故未對閘門的制作及安裝質量進行評價。（3）應盡快安裝溢洪道閘門及啟閉機，完善進水口事故檢修閘門、封堵閘門以及其他尚未完成的后續安裝工作，并對閘門啟閉機進行全行程的聯合調試。

4.4.5 安全監測評價。（1）安全監測項目的設置、監測橫斷面的布置基本滿足規范對2級建筑物的要求，儀器選型能滿足安全監測要求；大壩表面位移測點間距偏大，水平位移監測方法不完善，缺少溢洪道閘室的位移和揚壓力監測設施，為準確監測建筑物安全運行性態，建議按規范要求補充和完善必要的安全監測內容和監測方法。（2）滲流監測縱斷面測點間距偏大，滲流量監測設施尚不完善，建議蓄水后應加強巡視檢查，必要時增設監測設施。（3）大壩中已埋設儀器安裝方法正確，完好率超過98%，施工期觀測基本滿足監測要求。由于部分儀器測點未能隨施工及時安裝，以致大壩目前尚有表面位移、繞壩滲流、滲壓力、測斜管（分層沉降）等45個測點未完成安裝埋設及確定初始值，建議在蓄水前完成。（4）引水隧洞儀器埋設已全部完成，埋設方法正確，但觀測頻次和資料整理不規范，應加強技術力量，做好資料整理工作。

5 結論

老龍口水利樞紐工程設計合理，總體符合現行技術規范要求；工程質量管理體系完善，已完工程施工質量控制嚴格，施工中發現的質量缺陷已處理完成，總體滿足設計和規范要求；工程形象面貌基本達到蓄水要求，具備初期蓄水條件。

6 老龍口安全鑒定工作的幾點體會

篇7

關鍵詞：水文監測系統 明渠截流 三峽工程

水文監測在三峽水利樞紐的規劃論證階段和工程開工后，一直發揮著重要作用，為工程的科研、設計、截流布局及施工方案選擇等提供了科學依據。按照工程設計，三峽工程于2002年11月實現明渠截流。水文部門圍繞明渠截流戧堤進占、龍口、大壩導流底孔過流、三期圍堰度汛等觀測為重點，兼顧庫區、壩區、壩下游水文監測，做了深入的研討，制定了詳細周密的監測方案，為明渠截流提供及時、準確的水文資料和分析成果。本文就截流河段與工程概況，水文監測目的、主要內容及作用，監測系統設計，監測儀器設備與技術措施，以及監測系統在截流實踐中的應用等分別論述如下。

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河段與工程概況

1.1 河段概況

三峽工程施工區從伍相廟至鷹子咀長約12km，面積15.28 km2。為較好地掌握施工區水文、河道、水環境變化情勢，水文監測河段上起太平溪、下至蓮沱，全長22km，水域面積約為22 km2（以下簡稱壩區河段）。大壩軸線以上1.5km至大壩軸線以下1km為明渠截流水文監測河段（以下簡稱截流河段），全長2.5km，面積約為3.0km2。三峽工程明渠截流河段水文監測布置見圖1。

圖1 三峽工程明渠截流河段水文監測布置圖

1.2 工程概況

三峽工程明渠截流繼一期導流明渠開挖、二期大江截流導流和通航之后、為修筑三期圍堰而實現戧堤進占與合龍的關鍵性工程。

（1）三期圍堰工程。三期圍堰位于導流明渠內。三期上游圍堰為Ⅳ級臨時建筑物，圍堰軸線長427 m，設計洪水標準為4月份實測最大流量17 600m3/s（1877年～1990年資料，下同），相應上游水位81.05m，堰頂高程83.0m，最大堰高33.0m。三期下游圍堰為Ⅲ級臨時建筑物，圍堰軸線長415m，設計洪水標準為頻率2%的洪水流量79 000 m3/s，相應擋水位78.3m，堰頂高程81.5m，最大堰高36.5m。上、下圍堰均由風化砂、石渣、石渣混合料和塊石以及反濾料構筑而成，總填筑量分別為146.58萬m3和152.48萬m3。

（2）明渠截流分流工程

明渠截流期采用大壩泄洪壩段導流底孔分流。22個導流底孔分別布設在泄洪壩段的表孔正下方跨縫處，其有壓出流口尺寸為6m×8.5m，中間16孔進口底高程56.0m，兩側各3孔進口底高程57.0m。大壩底孔泄流能力受二期上下游圍堰拆除高程和底寬的影響，設計明渠截流前，上游圍堰拆除高程57m，底寬不小于550m；下游圍堰拆除高程53m，底寬不小于410m。

（3）明渠截流戧堤工程

三期截流采用上、下游戧堤立堵，上游雙向、下游單向進占的施工方案。設計按上游戧堤承擔截流總落差的2/3，下游戧堤承擔截流總落差的1/3。上、下截流戧堤總拋投量分別為35.85萬m3和38.38萬m3。戧堤施工進占分為非龍口進占和龍口進占兩個階段，設計上、下截流龍口寬度分別為150m和140m，拋投量分別為20.4萬m3和20.5萬m3。設計截流流量10 300m3/s，經模型試驗表明，上、下龍口最大平均流速分別達5.14m/s和4.01m/s，截流終落差4.11m。合龍能量指標達40.4萬kw，為葛洲壩工程截流的2.6倍，是巴西伊泰普工程截流的1.4倍，居當今世界龍口能量指標之首。

1.3 水文監測的目的、主要內容及作用

鑒于明渠截流的難度，水文監測的目的主要為三期截流設計、施工、截流指揮提供可靠數據，同時也為模型跟蹤試驗、水文預報、水文及水力學計算提供基本資料。特別要為在明渠截流過程中可能出現的突況進行跟蹤監測，以指導明渠截流施工決策和調度管理。水文監測的主要內容包括水下地形、截流落差、龍口流速、壩址流量及導流底孔分流量等，其主要作用是為掌握截流邊界條件、截流水流條件和截流環境影響的動態變化，見表1。

表1 三期截流水文監測的主要內容及作用

項 目 名 稱

主 要 內 容

主 要 作 用

截

流

邊

界

條

件

水下地形

水下地形形象

掌握水下地形形象、口門水面寬及床沙的變化情況，為截流設計優化、調整截流施工方案及進度、模型跟蹤試驗、水文預報及水文、水力學計算提供基本資料

固定斷面

固定斷面形象（含口門水面寬）

床沙

床沙（拋投料）顆粒級配

截

流

水

流

條

件

水位

壩區沿程水面線

是監測截流落差及其變化的基本資料。同時監測葛洲壩水庫調節對截流水力學指標的影響

龍口落差、戧堤落差

掌握上、下戧堤落差及其分配，指導上、下戧堤施工進占的時機及進度

流速及流態

護底加糙區流速、戧堤頭及挑角流速、龍口縱橫斷面流速、截流河段流態

掌握戧堤口門區（以龍口為重點）的流速變化特征，指導戧堤進占的拋投體塊徑、形狀、拋投方式及推填角度的選擇，以利戧堤頭的防沖和穩定

流量

壩址流量、茅坪溪支流流量、大壩底孔及龍口分流量

掌握壩址來水流量及導流、截流的分流量

截

流

環

境

影

響

河床演變

永久船閘下游引航道口門河勢及兩壩間河道演變

截流對河道、航道口門區的河勢影響及拋投料對水環境的影響

水環境

截流河段及下游水質

2 水文監測系統設計

根據三峽工程明渠截流施工布局和截流工程設計、監理、施工、水文預報、水文及水力學計算、模型跟蹤試驗等部門對截流水文監測的要求，為確保水文數據全面、可靠、精度和時效，建立包括水文信息采集—傳輸—處理—與反饋等四個子系統的三期截流水文監測系統，見框圖2。為系統實施成立了五個專業組，即水文組、河道組、水質組、水文信息處理中心和綜合組。

2.1信息采集子系統。包括水位降水、龍口流速、流量、流態、口門水面寬、河道沖淤、水環境等，根據三峽壩區現有監測站網條件，結合截流所需的水文信息，共布設18個水位站、2個水文站、17個流速或流量監測斷面、32個河道固定斷面、5個水質監測斷面。

2.2信息傳輸子系統。采用計算機有線或無線數傳方式，輔以電話、電臺或對講機等方式，將自動、半自動或人工采集的水文、河道地形數據，經無線或有線數傳、或無線人工、有線人工傳至水文數據處理中心截流數據庫。各專業組之間的聯系采用短波電臺、電話（有線或WAP電話）等。

2.3信息處理、信息與反饋子系統。利用現代信息技術，建立明渠截流水文信息處理中心，使用計算機網絡與通訊技術合理集成，實現水文信息接收、處理、存貯、檢索和e水文情報的網絡化與自動化。

水文信息處理中心建立截流水文數據庫和計算機局域網，實現數據、圖表自動處理與共享。截流水文數據庫包括水文數據庫、河道數據庫、施工信息數據庫等，數據庫采用表結構設計方案。計算機局域網掛靠長江三峽工程開發總公司局域網，其間專設“截流水文網站”，以動態方式直接從數據庫生成《水文實測信息》、《水文快報》以及其他信息網頁，水文監測信息。

內容包括水位、流量、流速、水面流速流向、泥沙、固定斷面、水下地形等信息和相關的分析成果。信息以截流指揮專用通信系統和“截流水文網站”為主，并以電子郵件、電傳、電話、電臺等為輔的方案?！端膶崪y信息》全面反映壩區河段水文變化情勢，在戧堤進占和龍口合攏期每天一期；根據水情變化確定《水文快報》頻次，如在龍口合攏期，實時水位、流速、落差等信息。系統還具有實時查詢、信息反饋、整編歸檔及檢索等功能。

3 水文監測儀器設備與技術措施

截流水文監測除采用常規的、成熟的測驗方法和技術手段外，盡可能采用新的監測儀器設備與技術措施。截流水文監測是在特殊環境條件下的水文觀測，其儀器設備將經受各種不利因素的制約，如明渠截流施工場地窄小、截流龍口水流湍急和高強度施工形成的復雜水域，以及無線電波干擾等，都將影響到水文監測工作，也對儀器設備提出了更高的要求。根據明渠截流水文監測的特點，應立足于成熟的先進儀器設備、先進的技術手段，以收集、傳輸、水文資料。經過調研和大量的儀器設備技術指標分析，確定在明渠截流水文監測中使用以下關鍵儀器設備與技術措施。

3.1 ADCP測流系統。ADCP（Acoustic Doppler Current Profilers）是目前世界上最先進的水文測驗儀器之一，具有不擾動流場、測驗歷時短、測速范圍大等特點。對截流河段多斷面的水文監測，采用船載型ADCP測流系統，輔以GPS導航技術，能快速、準確地巡測各斷面的流速分布及流量或分流比，還可解決船舶無錨定位和全天候測驗等問題；對龍口流速測驗，采用無人測艇ADCP測流系統，可精確地獲取龍口流速分布。

3.2 無人測艇測量技術。該方法是通過龍口上游150m左右的錨錠船，用鋼絲繩牽引無人測艇（艇上安裝ADCP等儀器）深入龍口進行水文測驗。無人測艇采用全密封雙體船結構，具有穩性好、阻力小、安全可靠等特點。錨錠船安裝有以計算機為主的控制中心及機電設備，控制無人測艇測驗。

3.3 GPS水道測繪系統。利用GPS接收機，配備數字測深儀或多波束測深儀、繪圖儀、計算機與數據鏈、通訊等設備組成的GPS水道測繪系統，可高效地施測水下地形和沖淤斷面，具有全天候、多功能、精度高、成圖快等特點。

3.4 無人立尺測量技術。對戧堤頭水位觀測，傳統的方法難以達到安全、高效的要求，選用成熟的無人立尺測量技術，并配以高精度的激光全站儀，可測量未知點的三維坐標，用于龍口戧堤頭水位和口門寬度的測量。

3.5計算機網絡技術。實現水文信息遠傳、處理、計算機化，具有快速、準確等特點。

3.6 監測系統在明渠截流中的運用實踐

三峽明渠截流從2002年9月15日導流底孔閘門調試開始，至11月6日龍口合龍結束，明渠截流水文監測系統實時監測了明渠截流水文情勢變化，收集到全過程多要素完整的水文成果，并實時動態更新截流水文網頁，為指導截流施工、調度、水文預報、提供了大量科學的水文信息。

4 結語

三峽工程明渠截流是一項非常復雜的系統工程，水文監測成為重要組成部分，是截流不可缺少的技術保障服務系統。

三峽工程明渠截流水文監測采用高新的監測技術、選進的儀器設備、高素質的監測人員以及合理可靠的組織措施保證系統的高效運行，充分發揮水文監測在三峽工程截流中的耳目和參謀作用，體現一流工程和一流的水文服務。

參考文獻

[1]. 鄭守仁.三峽工程三期圍堰及截流設計關鍵技術問題.人民長江.2002.（1）

[2]. 孫伯先.李云中.三峽工程大江截流水文測驗設計.中國三峽工程建設.1997.（9）

Design of Hydrological Monitoring System for River Closure on Changjiang River

篇8

關鍵詞：小型水庫； 規范化管理； 問題

中圖分類號： TV697 文獻標識碼： A 文章編號：

前言：我國地域遼闊，水庫眾多，水庫在工程建設、生產生活、防澇抗洪等方面起到一定的作用。而水庫的管理對整個水利工程的建設起到決定性的作用，所以做好水庫的規范化管理很是關鍵。但是，現今的水庫管理中仍存在著一些問題需要我們去解決。

1、小型水庫規范化管理中存在的一些問題

1.1安全管理責任制尚未全面到位

我們經常會看到，當發生洪澇災害時，安全管理體制往往很難及時到位，相關的部署工作顯得繁亂，影響了搶救工作的順利進行，使得損失加大，出現這一現象的主要原因就是很多的工作人員忽視了非汛期間的安全管理責任制，日常工作不到位，不規范，一旦事情發生后顯得手忙腳亂。現在很多小型水庫的安全責任制不能得到很好的落實，沒有按照相關法律法規簽訂責任書；還有的水庫管理人員沒有憂患意識，覺得現在發生災害的可能性較小或是認為在發生災害時本部門可以很好地進行處理，因此對于安全管理體制不重視。

1.2信息化建設管理缺位

在進行對水位的檢測、水量的控制、水工建筑物安全檢測及環境對水庫的影響等方面測量時，需要借助信息化技術才能夠更好地提高工作效率。但是，很多小型水庫可能由于資金的不足、管理人員的不重視等原因，使得信息化管理缺位嚴重，以數字采集、數據傳輸、數據儲存處理、數據模擬和網絡支持為主要內容的“數字水庫”仍處于空白階段，水庫安全監測監控信息化基礎平臺亟待構筑。

1.3日常運行管理制度不夠完善

大多數的水庫都建在比較偏僻的地方，水庫地勢較為險要，管理技術相對滯后，管理人員知識水平相對較低，檢測儀器也相對落后，使得在對水庫進行日常的運行管理時，管理較為粗放、不規范，檢測也不能夠達到標準，導致安全鑒定工作不能正常的開展，運行狀態不能明確。

1.4運行管理水平不高

水庫調度行計劃及方案、水庫調度運用規程、調度值班制度、調度運用技術檔案整理歸檔制度、 年度總結報告備案、水庫安全管理應急預案等規章制度不健全，大壩安全鑒定和注冊登記制度未按有關規定和要求堅持執行。

2、如何完善小型水庫的規范化管理

2.1構建運行管理的法規制度體系

一方面，各個地區的水庫管理人員要嚴格按照國家的規定，對各大水庫定期進行質量檢測及設施排查，一旦發現水庫的管理不到位或者是運行過程中出現的問題較多，要對相關的工作人員進行嚴格的處分，必要時合理的實施降等與報廢處理，為水庫，特別是小型水庫的安全管理提供科學的依據。另一方面,各大水務主管部門要嚴格把關水庫管理中出現的各種情況，針對不同的水庫，合理制定相應的運行制度，如調度規程、防汛搶險應急預案、安全管理應急預案、值班人員崗位職責、工程巡查檢查、維修養護、安全蓄水等。通過制定這些方案，努力使小型水庫的運行向著規范化的方向前進。同時，對于水庫運行中的一些細節問題，要經由相關的專業人士核查之后，由相關部門質量認定合格才能夠得到通過，在這其中一旦發現問題，及時派出質量管理人員進行現場的審核，找出問題所在，盡快采取措施解決。

2.2 構建現代水庫管理信息平臺

構建現代水庫的管理信息平臺，不但可以節約經費的支出，而且還能提高管理的水平和水庫運行的效率，所以加快水庫的信息化與網絡化建設對水庫實行規范化管理具有很大意義。在水庫的日常運行方面，通過信息化管理，制定相關的計策，在計算機上進行情景模擬，初步判斷是否能夠將這計劃應用到實際的管理中，以此可以減少管理的風險，從另一方面講，減少了人力、物力、財力的投入；在水庫的日常監測方面，通過信息化的管理，能夠對水庫調度、水質監測、建筑物的安全監測等方面實現精確的控制，對水庫的平穩運行創造了很好的條件；在預測信息方面，通過信息化的管理，可以很好的對未來一段時間的水庫蓄水量做好預報，以便提前做好防洪準備，解決因為準備工作不充分而造成較大不必要的損失。專業人才隊伍建設是使得現代信息化管理平穩運行的關鍵因素，因此對于小型水庫要注重對專管機構和人員的建設，全部配備基本的觀測、監測設施及技術人員，保障水庫安全運用。

2.3構建“三位一體”的安全管理責任體系

對水庫進行管理時，要明確各級的分工，各盡所職，才能夠很好的實現規范化管理。根據分級管理、分級負責的原則，需建立以政府行政首長負責制為核心的同級政府責任人、主管部門責任人和水管理單位責任人，逐級明確責任主體，細化職責任務，并由政府、水行政主管部門（或委托防汛部門）與有關水庫管理單位層層簽訂責任書，落實責任追究制度。對于小型水庫更應該如此，對責任分工要更加重視，避免出現因管理項目較少而忽視任務分工，各單位工作雜亂、馬虎，不夠精準，影響工作的進程及工作的質量。當然，定期的對工作人員進行培訓，強化安全責任意識也很關鍵，只有從心底對安全管理重視，才能在行動中很好的執行安全管理責任制。同時，施行管理的實名制，讓管理人員的管理方式接受社會的監督，也是一個很好的督促方式。

2.4做好水庫的管理養護

水庫在建成后，要定期的對其進行養護，鞏固防洪設備，以免出現堤壩泄漏嚴重甚至塌方事件。在進行水庫的養護工作中，要有標準的進行觀測，盡量做到固定人員、固定儀器、固定測次、固定時間，以提高觀測的準確性，同時對觀測出來的數據進行細致的分析，與正常范圍值做對比，確保能夠及時的發現問題，并且及時的進行修正。當然，配備專業的施工人員在這時顯得很是必要，對于觀測出的水庫設施中的問題，能在第一時間進行修復，由于這些施工人員對所工作的水庫較為了解，相應的工作質量也就提高，這對水庫的規范化管理有著很大的促進作用。

2.5加強管護考核

一個管理體系的正常、平穩運行離不開制定有效地監督機制，水庫的規范化管理也不例外。實行水庫規范化管理中，強化管理的目標性，對管理的目標實行有效地考核，并制定獎懲制度，對于那些管理較好的人員在月末評定優秀工作人員時進行一定的物質及口頭獎勵，對于那些不稱職的員工，在年終的獎金評定中進行適當的批評，必要時采用優勝劣汰的方案，加大工作人員之間的競爭，特別是各個領導之間的競爭，以此提高領導的領導能力及員工的工作能力。當然，可以成立考核小組，對管理人員的管理水平采用不同的方式考核，對屢次考核不通過的人員給以一定的懲罰，并督促其盡快達到相關規定的要求，以此確保管護工作進行的成功，管理的水平達到一定的水平。

3、結語

雖然水庫建設在我國的發展較好，服務面比較廣，但是在水庫的管理方面上還存在這一些問題，本文通過分析現今小型水庫的規范化管理中存在的問題，提出了一些解決措施。希望相關工作人員能夠充分重視水庫的規范化管理，盡快完善管理過程，為我國的水利事業做出一些貢獻。

參考文獻：

［1］陳仲頤，周景星，王洪瑾.土力學［M］.第 1 版.北京：清華大學出版社，1994.

篇9

【關鍵詞】高精度全站儀、高架橋墩柱變形監測、傾斜度、反射片

1.問題

為了確保高架橋的運營安全及確定相關活動對其造成的影響，這就需要對高架橋的墩柱進行變形監測。在現實工作中有投點法、測水平角法、前方交會法[1]等，這些都是規范中提到常規的監測方法。但是無論上述的哪種測量方法，都需要設置在與測點互成約90度的兩個方向進行測量，然后進行由兩個位移分量來計算出位移矢量。但是有時工作環境條件不允許這樣設置工作站，該怎么辦呢？

但是隨著新技術新工藝新產品的發展，本文就采用全站儀+反射片進行直接的邊角法測量，可以長期有效的對高架橋墩柱變形監測。

2.具體監測方法論述

2.1墩柱傾斜度計算公式

2.2反射片的安裝與測量

如圖一，在墩柱上頂部（A0）和底部（B0）分別貼反射片，貼時先貼頂部反射片，用全站儀指揮貼底部反射片，使兩個反射片中心基本保持在一條豎直線上（作為連續監測墩柱的傾斜度時，無需讓兩個反射片中心保持豎直線上）。

全站儀設置在強制對中的工作站，經過定向檢查基準網后，測量在以頂部與底部的初始夾角α，按照小角法可以計算出兩反射片中心水平偏移值a=S2*α/206265，以及測站至A0、B0的水平距離S1、S2，其差值即b=S1-S2，根據直角三角形c2=a2+b2可以算出c，再由全站儀測量出AB點高差h，即可以計算出傾斜度的初始值α=arctg（c/h）。

后續周期性監測時，采用同樣的測量方法測量出新的距離值S1’、S2’，以及兩中心水平角的新值α’，即可計算出周期內墩柱的傾斜度的變化情況。

3.工程實例

3.1工程背景

沿海地區某高速公路橫跨擬建的市政道路，該段高速路上部結構為預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用樁柱式或獨柱配承臺雙樁式，柱徑為100cm、120cm，樁徑為120cm，原樁基均按摩擦樁設計。該區域段地下淤泥層較厚，地質條件不好，擬建道路經過方案比選最后確定路基處理最終采用旱橋的方案。軟基處理管樁與該段高速樁基最小距離約為3.8m。因此通過及時準確的觀測數據，指導施工，確保施工順利開展，保證上跨橋梁的安全。

3.2現場條件、監測點和工作站布置

為了能夠準確反映墩柱的變形情況，首先需要設置合適的工作站和基準站。如下圖二顯示，南北方向為高架橋走向，東西向為目前施工道路區域，東西兩方向均無法布置工作站，現場需要監測的墩柱又較多，無法滿足規范中提到兩個工作站互成90度，故在高架橋下施工道路南北兩側，受施工影響區域外的30-35米處分別設置工作站，并且可以通視獨立測量完成所有監測墩柱。橫向設置基準點構成三角形，以相互檢核。

反射片貼合在墩柱底端0.5米高處和頂部最最高位置，每個監測墩柱對應設置兩組反射片，分別由工作站1和工作站2進行監測。

3.3具體觀測與數據處理

分別在工作站1和工作站2設置全站儀，以基準站定向后，觀測各個監測點上下反射片中心的水平角及水平距離，由距離和角度就較為容易計算出新的傾斜率以及墩柱的位移情況。

3.4計算數據與精度分析

本次觀測在 “工作站 1 ” 和 “工作站2 ” 兩個測站各測一組數據 ， 兩站測量傾斜率較差為 0.3 。把傾斜率取用平均數后，與觀測值比較改數為0.1， 對應傾斜度為1’02″ 和0′59″， 說明測量精度良好 ， 不存在粗差。在不以互為90度進行設站觀測的情況下，采用反射片直接測量各個監測點的方位角和距離，不斷能計算墩柱的傾斜變化，同時更加直觀反映出墩柱的水平位移的大小。

4.結束語

隨著測量設備的不斷進步，測量手段也不斷進步。像瑞士徠卡 （LEICA） 公司生產的 TCA2003 全站儀 ， 采用 CCD 技術、 馬達驅動技術實現了棱鏡目標的自動識別與照準 ， 且目標無需燈光照明 ， 改變了傳統測量儀器需人工找準的缺陷 [2] ， 實現了測量的全自動化、 智能化。反射片以其價格低廉、安裝方便、一次安裝長期使用并且對墩柱不產生任何破壞作用而為我們采用，再結合自動化全站儀進行高架橋墩柱變形觀測，我們作了初步嘗試，這監測工作變得更加輕松、高效、精準。

參考文獻

篇10

[關鍵字]深層土體水平位移 監測頻率 監測報警值

[中圖分類號] P694 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-4-224-2

1 工程概況

永安市某中學滑坡治理工程是市里地災治理重點工程，滑坡所在斜坡體為土質類型，破壞后果很嚴重，邊坡高度大，根據《建筑邊坡工程技術規范》要求，施工過程和工程竣工后須進行監測測量精度為三級。通過對滑坡治理工程進行監測，獲得變形量，及時掌握滑坡治理工程變形情況，確?；轮卫砉こ碳爸苓吔ㄖ陌踩?。

2 監測方案

根據本工程的具體情況，依據有關規范規定和邊坡設計方案對施工監測工作的要求，監測內容如下：

邊坡外側的土體側向位移（土體測斜），7個測點（CX1～CX7），整個監測過程將自土體開挖施工開始，到擋墻和抗滑樁施工結束，監測過程持續至邊坡加固工程完成后六個月內或當年雨季結束后三個月監測數據基本穩定即可結束。為止。測點具體布置位置詳見下圖1。

監測頻率的確定：測點埋設穩定后即開始監測，一般來說：土方開挖期間、暴雨期和雨后數天內1次/天，正常觀測1次/7天，竣工后觀測1次/30天，六個月后觀測1次/60天根據邊坡的進展，在較危險的斷面適當增加觀測次數。

開挖期間如果變化速率較大時應按2次/天監測。如出現險情，則跟蹤監測。邊坡開挖穩定后，可適當減少監測頻度。

實際測量頻率根據前兩次測量情況而定。當觀測值相對穩定時，可適當降低觀測頻率；當達到報警指標或觀測值變化速率加快時，應加密觀測。

監測標準：邊坡監測穩定性評價主要根據以下幾點進行綜合判斷：

（1）邊坡開挖支護過程中，連續每天（累計3天）變形速度大于3mm/d；或累計達到30mm；

（2）邊坡開挖停止后位移、沉降速率呈收斂趨勢；

（3）坡面、坡頂有無開裂，裂縫的變化趨勢如何；

在實際監測的過程中如果出現上述一點或幾點現象時，都應引起注意，監測人員應立即向建設方、設計、監理和施工單位匯報，并通過其他項目的監測資料相互進行對照、比較分析，與建設方、設計、監理、施工方進一步討論邊坡的穩定性，以便及早發現安全隱患情況，采取相應的補救措施。

3 監測程序

邊坡的監測程序按下圖所示進行邊坡監控系統操作。

說明：

（1）施工單位將邊坡開挖到可以埋設監測儀器的位置時，監測單位進行監測儀器的埋設；

（2）在施工單位進行邊坡開挖的同時，監測單位對邊坡進行監測，滿足穩定標準，繼續進行開挖，不滿足標準則停止開挖；

（3）邊坡開挖完畢后對邊坡繼續進行穩定監測，可以以此評價加固措施和加固效果，滿足標準則停止觀測，不滿足穩定標準的則要重新加固。

4 監測原理

深層土體水平位移是通過預埋在邊坡頂測斜管來監測的，測斜儀是一種測量儀器軸線和鉛垂線之間夾角的變化量，進而計算出土層各點的水平位移大小的儀器，它被廣泛地應用于交通、冶金、煤炭、水利水電及城建部門的巖土工程原位監測中，尤其是在邊坡、地基、土石壩及地下洞室的深部水平位移監測中具有不可替代的優越性和實用性。

依據規范和工程實際經驗，影響深層土體水平位移監測的因素主要是以下幾方面：鉆孔傾斜度、測斜管埋深、填料、測斜管周圍土層穩定時間及初始值、測斜儀探頭穩定，因此在測斜管埋設時應遵守下列原則和注意事項：

（1）在靠近基坑側壁的土體中埋設測斜管，測點位置選擇在變形大或危險的典型位置。

（2）測斜管的長度為基坑開挖面以下3～8米，遇硬質基底（巖層）取小值，偏軟基底取大值。當通過平面測量的方法，將管頂作為位移計算的基準位置時，管底應超過圍護結構底部不少于1米。

（3）用鉆機成孔（一般測斜管是外徑Φ76，鉆孔內徑Φ110的孔比較合適），成孔后將測斜管逐節組裝并放入鉆孔內，下入鉆孔內預定深度后，向測斜管與孔壁之間的空隙進行回填，以固定測斜管。

（4）測斜管與鉆孔之間的空隙用細砂或水泥與膨潤土拌合的灰漿緩慢進行回填，注意采取措施避免塞孔使回填料無法下降形成空洞。回填后通過灌水和間隔一定時間后的檢查，在發現回填料有下沉時，進行補充回填?；靥罟ぷ饕_保測斜管與土體同步變形。埋設就位的測斜管

（5）測斜管的上下管間應對接良好，無縫隙，接頭處用自攻螺絲牢固固定、用封箱膠密封。

（6）測斜管安放就位后調正方向，必須保證有一對凹槽與基坑邊緣垂直（即平行于位移方向）。

（7）調整方向后蓋上頂蓋，保持測斜管內部的干凈、通暢和平直。管頂宜高出地面約10～50cm。

（8）做好清晰的標示和可靠的保護措施。進行鉆孔和測斜管之間的回填。

（9）埋設時間應在基坑開挖或降水之前，并至少提前兩周完成。

5 監測分析

自2011年8月23日始，監測人員進場，由專業勘探隊埋設深層土體水平位移監測孔（測斜孔CX1-CX7）7只，埋設完畢后8月30日進行現場觀測，各點第一次測試進行兩次以上，確定初值。依照監測方案以及邊坡設計方案規定的頻率進行監測，共進行47次監測。由于數據較多，本文取具有代表性數據，各測斜管水平位移變化曲線見圖3至圖8所示：

從CX6測斜孔位移變化曲線看監測時間更長，8月30日至9月1日，變化3.731 mm，但之后變化小；CX6最大位移為9.611 5 mm發生在0.5 m處，也遠沒有達到報警值。

從CX7測斜孔位移變化曲線不難發現施工過程中曾發生過險情。例如：

9月2日、3日兩天下雨，CX7讀數變化明顯。CX7孔水平位移發展較快，超過3 mm/d，達7.17 mm，日位移量3.93mm，超出規范限差3mm/d；數據當時提供給監理和施工方，9月5日CX7處發生滑坡。主要原因是邊坡頂部堆放施工材料過多，攪拌機等施工機械未及時移動，外加連續降雨，導致土質濕滑，粘住力下.降，土層剪切應力增大從而失去穩定，導致塌方。后來進行放坡、加固措施，出現異常情況，致使此孔此后不能正常測試。

6 結論與建議

（1）為保證深層土體水平位移的監測準確性，盡量減少人為誤差，確保工程結果接近事實，必須從以下五方面考慮：鉆孔傾斜度；測斜管埋深；填料；測斜管周圍土層穩定時間及初始值；測斜儀探頭穩定時間等。

（2）在監測對象內力和變形變化大的代表性部位及周邊重點監護部位，監測點應適當加密。并且加強對監測點的保護，必要時應設置監側點的保護裝置或保護設施。

（3）在邊坡施工過程中，當監測值超過有關標準、有危險事故征兆、自然災害或場地條件變化較大等異常情況出現時，應加密觀測，監測頻率視實際情況及工程需要再行制定。

（4）在地質災害治理項目過程中，采用多種方式進行監測，采用水平位移、垂直位移等多種方法結合使用，更全面的分析和預報邊坡的位移變形的發展趨勢。

（5）當監測項目已超過其警戒值時，必須迅速停止開挖，查明原因，及時通知設計方、委托方、監理及施工方，配合采取應急措施，如快速原位回填土，保證警戒值不再增大；放坡、卸土；修改方案，進行加固等等，有效控制施工險情的發生。

參考文獻

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