大坝变形安全监测

大坝安全监测

—设计、施工与资料分析

（第3、4课）第2章变形观测大坝变形的组成大坝变形包括那些方面？那些是方便观测的，那些是不方便观测的？那些地方变形大，那些地方变形小，其特征点在什么地方？变形是连续的，观测点一定是有限的，用那些有限的指标就可以反映大坝的变形？大坝变形示意图（岱峪水库空腹重力坝）表面水平位移表面垂直位移裂缝内部变形(垂直向和水平向)？？大坝变形指标

表面位移内部位移垂直位移水平位移垂直坝轴线平行坝轴线垂直位移水平位移垂直坝轴线平行坝轴线整体位移弯曲,用挠度表示倾斜,用倾斜度表示裂缝,用裂缝开度表示坝体变形这些指标中，通过以下几个观测项目可以反映大坝变形表面水平位移观测垂直位移观测（包括坝体表面、内部）挠度（与以上联合，表征内部位移）倾斜度裂缝情况（变形的极端情况）布点一般在表面布设的点多一点，原因是：方便、也是位移变化最大的部位内部和各方向上的布点一般应该大于3个§1观测断面的布设土石坝位移观测 横断面一般不少于2～3个 纵断面一般上游1～2个（正常高水位以上），下 游2～5个 内部断面：在横断面布设1～3个，每个断面布设1～3个观测垂线，各观测垂线与观测纵断面保持一致挠度观测（倾斜观测与挠度观测设置一致） 同一坝段设置2～3条垂线即可，同一垂线设置多个测点裂缝观测（设在接缝、突变部位和重点部位）其中面板堆石坝一定在周边缝上设置裂缝观测横断面线校核基点纵断面线纵断面线测点观测基点混凝土坝（重力坝、拱坝等）位移观测 纵断面：在坝顶与廊道中各设置一个，坝高时在坝中间部位增设置1～2纵断面 内部断面（横断面）：布置在最大坝高断面上，与结构复杂断面处1～2个挠度观测（倾斜观测与挠度观测设置一致） 同一坝段设置2～3条垂线即可，同一垂线设置多个测点裂缝观测（设在接缝、突变部位和重点部位）横断面与纵断面应该相互交叉，共用一个测点§2水平位移观测观测的方法引张线法视准线法激光准直法交会法测斜仪与位移计卫星定位法导线法（全站仪）各方法的适用性大坝水平位移的特点范围大持续变形量值小（混凝土坝mm级,土石坝cm级）对量测方法的要求参照基准 －反映大坝初始位置的点或者线，并要求该点或线固定不变测量手段

－量测基准与大坝的水平变位提高精度的设施、措施和观测规范引张线法基本原理引张线测点观测基点？2、测点示意图测点与读数设备，与坝体相连引张钢丝，与岸边基点相连，相对固定不动测点随坝体变形而移动标尺大坝量测标尺与设备引张钢丝重物1、原理示意图3、张拉固定结构示意图重锤滑轮钢丝夹具固定墩4、浮托原理示意图Y1Y2浮托装置引张钢丝（有浮托）引张钢丝（无浮托）垂径：悬链线最大垂度

钢丝的形状为悬链线，其最底端的近似的拉力的方向为与水平方向夹角为α，根据悬链线的方程其值为：

根据力平衡原理可得：

SWH角度为αYSHHH5、防风管为了防止张引线摆动。 测点必须用保护箱保护 防风、防锈，提高精度。6、分段引张线

多设几个固定点，分段测定相对位移，并测定各固定分点的位移，推算总位移。7、其他 对钢丝的要求、对标尺精度的要求等。8、符号规定水平位移指向下游和左岸为正——规范规定，符合人们的习惯。引张线的布设在坝体表面沿坝轴线方向布置观测基点一般设在坝体两端的不受坝体变形影响的基岩上或廊道里坝顶与下游侧布线多，上游侧布线少总结引张线法是通过测定“不变”的引张线钢丝与“变形”的大坝坝体之间的变位来反映坝体的变形引张线法适用于测定坝体表面水平位移大坝变形观测必须建立坝体“动”而观测基准“不动”的概念——这是大坝安全监测中，许多观测项目需要建立的概念。视准线法基本原理与引张线基本一致，但是其固定不动的“线”是“光线”——经纬仪的光线校核基点观测基点测点坝体河流观测三基点三的构三造基点三固定三在坝三两侧三相对三不变三形的三位置三上，三测点三固定在三坝体三上，三与坝三体同三步位三移。三强制三对中三。观测三基点三的观三测墩安装三觇牌安装三经纬三仪测点三固定三墩强制三对中三设备测点固定墩觇标：可以左右移动标尺：固定在固定墩上01020觇标三可以三通过三调节三螺丝三左右三移动观测三过程在大三坝修三好后三，先三将经三纬仪三安装三在观三测基三点的三固定三墩上三（要三强制三对中三）三，并三将活三动觇三牌固三定在三测点三固定三墩上三（要三强制三对中三），三然后三用经三纬仪三照准三对面三的另三一个三观测三基点三的觇三标，三固定三经纬三仪转三向螺三栓，三使经三纬仪三不能三转动三，从三而形三成一三条连三接两三个观三测基三点的三直线三光线三，再三用经三纬仪三对准三各个三测点三，用三活动三觇标三的微三调螺三栓调三整觇三标的三位置三，使三之十三字线三与经三纬仪三十字三线重三合，三读取三活动三觇标三上游三标的三读数三，作三为初始三读数。在大三坝运三行期三，用三同样三的方三法测三定觇三标的测读三读数，测三读读三数与三初始三读数三之差三，就三是要三测定三测点三的水平三位移。关键三点观测三基点三固定三位置三应该三稳固观测三基点三的间三距不三能太三大（三由经三纬仪三的精三度决三定）用校三核基三点经三常校三核观三测基三点的三位置观测三光线三等因三素影三响激光三准直三法大气三激光三准直三法原理三与视三准线三法相三同，三只是三用激三光束三代替三了经三纬仪三人工三瞄准三，更三精确三。激三光的三特性三是发三散小三，可三以为三测量三提供三一条三看得三见摸三不着三的“三直线三”。真空三激光三准直三线法激光三在真三空中三衰减三慢，三可以三长距三离传三播，三测量三距离三更长三。真空三泵真空三泵真空三管激光三束觇牌光源导线三法实际三上和三测量三课所三学的三导线三三角三测量三是一三个原三理，三只是三要求三的精三度较三高，三一般三用较三高精三度的三仪器三如全三站仪三、测三距仪三等进三行，三适用三于拱三坝等三不能三通视三情况三下的三测量三，这三里不三再介三绍。交会三法同上§3垂直三位移三监测观测三方法精密三水准三法，三适用三于混三凝土三坝三角三高程三法，三适用三于土三坝（三用全三站仪三）沉降三仪，三观测三内部三点垂三直位三移沉降三板，三观测三内部三点垂三直位三移多点三位移三计，三观测三内部三点各三个方三向的三位移符号向下三为正三，向三上为三负。高精密三水准三法（表三面垂三直位三移测三定）原理三不讲三，强三调几三点：水准三基点三固定三在岸三坡灌三浆廊三道里三，构三造三三点的三等边三三角三形网测量三点固三定在三坝体三上，三牢固三，保三护。三特别三是对三于土三坝。三角三高程三法原理三不讲强调三：精三度要三求高三，仪三器用三全站三仪（三解决三了大三气折三光问三题）沉降三板法适用三于监三测分三层垂三直位三移，三坝体三内部三垂直三位移原理沉降三板沉降三仪法有电三磁式三、钢三弦式三、电三感式三、水三管式三等等三，以三电磁三感应三式用三的多原理坝体基岩测斜三管磁性三环探头侧绳磁性三环固三定在三坝体三上，三与测三斜管三可以三相对三滑动三，因三此其三位置三随坝三体的三位移三而变三动。§4挠度三观测挠度三指坝三体的三分层三变形三情况三（内三部）符号向下三游，三向左三岸为三正方法正垂三线法倒垂三线法布置混凝三土坝三：在三最高三坝段三面处三，拱三冠处土石三坝：三校核三基准三点一般三布置三在灌三浆廊三道里正垂三线法坝顶垂线固定块保护井垂线钢丝保护箱油槽油重锤倒垂三线法坝顶浮球保护井垂线钢丝基岩油油槽§5倾斜三监测概念方法倾斜三仪：三混凝三土坝三或土三石坝测斜三仪：三土石三坝精密三水准三：混三凝土三坝与三土石三坝倾斜三仪就是三一把三带有三地脚三调节三螺栓三的水三平尺三，可三以测三定倾三斜的三角度三，用三于表三面倾三斜测三量测斜三仪§6裂缝三观测方法测微三器、三卡尺三、百三分表三和千三分表测缝三计（三单项三、三三向）等等三如表2－5所示符号裂缝三张开三为正三，闭三合为三负原理宽度三：利三用固三定在三裂缝三两侧三的位三移传三感器三或卡三尺、三百分三表等三测量长度三：钢三尺人三工测三量