溪洛渡拱坝招标设计

15安全监测设计15.1安全监测设计依据和范围安全监测范■CJ和目的安全监测范■CJ和目的溪洛渡水电站大坝工程招标设计包括了混凝土双曲拱坝、水垫塘、二道坝和上下游围堰建筑物，以及大坝施工期温控、横缝灌浆、水垫塘边坡开挖临时监测内容。通过安全监测达到如下目的：(1)为施工及施工期服务，检验施工质量，指导施工。主要体现在如下几个方面:①重点掌握混凝土施工过程中的温度变化规律，为拱体温控提供可靠依据；②重点掌握拱坝封拱灌浆横缝的开合度变化，指导灌浆。③对水垫塘边坡开挖、支护处理以及围堰运行进行监测，为安全施工提供依据。(2)大坝首次蓄水时，为拱坝的分析与反分析提供必要的监测数据；并为拱坝等建筑物的长期安全运行提供依据，以掌握其运行规律和评价其安全性态。(3)为设计和科研服务。①通过监测资料的系统分析和反馈分析，部分验证设计边界假定和参数的合理性；②为工程实践和科研提供有益的经验，提高设计和科研水平。设计指导原则工程安全监测设计遵循“有效合理可靠监控工程的安全可靠运行以及必要的设计反馈研究”的原则，并为建设更多更好的超级高坝提供宝贵的原型资料及分析成果。(1)密切结合工程实际，对各工程部位不同时期的监测项目的选定从施工、首次蓄水、运行期全过程考虑，能充分合理反映建筑物工作状况。(2)监测项目相互兼顾，一个项目多种用途；在不同时期能反映出不同的重点。目的明确、重点突出、兼顾全面，相关项目统筹安排、配合布置；应保证在恶劣条件下仍能进行重要项目的监测。(3)监测仪器设备选型，要顾及耐久、可靠、实用、有效，力求先进。仪器设备具备耐久性、稳定性、适应性，并满足量程和精度要求。应使仪器设备种类尽可能少，提供简洁接口和可靠连接，利于后期实现监测自动化系统的运行、管理和维护。(4)应有良好的照明、防潮防湿和交通条件，必要时可设置专用通道，以保证在大洪水和特殊条件下观测工作的进行。遥测水位计：在5#坝段，拱冠15#坝段和27#坝段，535.00m高程（死水位以下5m）上游面各布置一支遥测水位计。下游遥测水位计，在15#坝段的下游面348.00m布置一支，共计4支。水垫塘、二道坝的人工水尺和遥测水位计布设，另见。（2）气温和降雨观测通过气温监测，掌握坝区大气温度的变化规律，是监测分析及反分析的重要资料，是安全监测的必要项目。坝区降雨对于绕坝渗流的观测分析也具有重要的意义。在大坝的集控楼顶，建立简易自动气象站进行气温和降雨等的观测。下游坝面水垫塘高程以上的温度计测点兼作气温和下游面气温梯度的观测。（3）库水温观测掌握蓄水期及运行期大坝库水温的变化规律，是监测分析及反分析必备的重要资料。利用上游坝面混凝土温度计测点兼作库水温的监测；利用下游坝面低高程的温度计测点兼作下游及水垫塘水温监测。坝体特殊观测内容和项目闸墩及孔口应力大坝特殊部位的观测内容主要包括：坝体孔口局部混凝土钢筋应力、闸墩混凝土和钢筋应力、锚索预应力等。拟定在坝体典型的1#表孔闸墩、1#和4#深孔闸墩和深孔孔身、1#底孔闸墩和深孔孔身，共布置70支钢筋计，进行典型断面的混凝土钢筋应力监测。并在1#和8#深孔闸墩与坝体连接部位各布设一个观测断面，每个断面布置3组6向应力应变计（包括2支无应力计），共计38支。为监控8个深孔和4个底孔闸墩结构的预应力锚索工作状态，拟定采用32台锚索测力器（6测点）对典型锚索进行长期监测。坝体强震监测对有影响的溪洛渡工程（半径为300km）内的地震区、带是鲜水河一安宁河一小江地震带，松潘一龙门山地震带和马边地震带，尤以马边地震带对工程区最为密切。由于溪洛渡工程规模巨大，坝址区地震基本烈度vm度。因此，为保证大坝及工程的安全，有利于了解坝的动力反应，对大坝进行地震观测，是验证设计烈度和抗震分析十分重要的数据。拟定在坝体1#和31#边坝段、垂线所在的5#坝段、10#坝段、15#坝段、22#坝段、27#坝段共布置7个监测断面，在563m上检查廊道、527m中检查廊道、470m下检查廊道、395m交通廊道和347m基础廊道，各布置1台地震仪；抗力体强震仪布设在在563m、395m和和347m高程灌浆平胴内，共布置26台。地震仪全部为三分向的。大坝孔口水力学孔口水力学安全监测涉及：表孔水力学、深孔水力学以及闸门动力学等内容。其中,水力学观测底座和电缆等应随土建工程预先埋设安装，因此纳入本阶段招标设计。表孔选取3#孔为典型监测孔口，进行掺气浓度、脉动和时均压力进行观测，并随土建工程进度预埋布置9个传感器底座。选取1#、8#两个典型深孔进行水力学监测，布置水力学仪器，对其空化、掺气浓度、脉动和时均压力等情况进行监测，并随土建工程进行预埋32个仪器底座。表孔和深孔的出口流速观测后期拟采用高速摄影的方法进行；典型深孔闸门的动力学观测，后期临时布置测点进行专项研究设计施工期大坝温度和封拱灌浆横缝观测（1）施工期大坝温度观测为大坝封拱灌浆和首次蓄水大坝位移分析提供重要的温度及温度荷载，故需布设施工期混凝土温控温度计。结合大坝垂线布置位置以及拱梁分载法划分网格的形式，通过收集、分析以掌握大坝混凝土浇筑过程中的温度变化规律，为温控处理提供依据，从而优化和完善施工方法和措施。温度计布设过程中，重点考虑垂线布置坝段和拱端坝段，原则上需测得拱梁分载法中拱梁交叉点附近的温度。如果垂线布置坝段没有拱梁交叉点，则在垂线坝段前后各取最近的一个有拱梁交叉点的坝段布置温度计，结合以上原则，布置温度计的坝段如下：1#、3#、5#、8#、11#、15#、20#、23#、27#、30#和31#。根据施工浇注块以及灌区数量、高度，布置温度计数量有所不同：（1）拱梁交叉点所在坝段灌区如果分为4个浇注块，为了控制灌区的浇灌温度以及准确反映拱梁交叉点的平均温度，分别在浇注块上分3层布置11支温度计；（2）拱梁交叉点所在坝段灌区如果分为3个浇注块，分3层布置9支温度计；（3）对于拱梁交叉点处于两层灌区之间时，分别在上个灌区和下个灌区分两层，共布置10支温度计；（4）对于处于基础浇注块中拱梁交叉点，可以在上下方布置两层，共6支温度计；(5)对应的坝段坝顶布置3支温度计。施工期温度计采用差阻式铜电阻温度计，共计482支。其精度要求为±0.3℃,量程-30℃~70℃o温度计引至水平廊道集中点进行人工观测。大坝缝拱时，若有温度计观测成果，则以之为控制标准，却水管闷温成果作为参考比较。施工期温度计从埋设后即进行测读，按“温控要求”的频次进行观测，直到大坝封拱灌浆完成并在正常蓄水后一年即可停测。(2)封拱灌浆横缝施工观测为掌握大坝混凝土温控冷却期间拱坝横缝开度变的化，并在封拱灌浆时，为横缝灌浆提供重要的开合度数据，因此，非常必要进行施工期横缝的观测。结合拱坝接缝灌浆分区高程6m〜12m等各灌浆分区形式，针对A型、B型、C型灌区的混凝土浇筑横缝拟在上、下游坝面临时布设三支表面测缝计，在缝的两侧锚入测缝计固定杆。观测时，把仪器联接在固定杆上。对已布设有埋入式测缝计：5#/6#、9#/10#、15#/16#、21#/22#、26#/27#、29#/3()#的坝段，不再布设表面测缝计。根据拱坝A型、B型、C型灌区数量、高度，布置的临时测逢计数量有所不同，按每次可能灌浆的横缝数量进行计算，并预留整个施工期的备件，共计144支测缝计。横缝3m浇筑块撤模后即开始安装测缝计固定杆进行首次观测，以后每天观测一次,持续一个月之后，在横缝灌浆前，每周观测一次，灌浆时实时观测，不少于7个测次，灌浆完成后一周每天观测一次，既可停测。主要仪器设备和工程量溪洛渡水电站拱坝安全监测系统的主要仪器设备和工程量，如表15-2-le拱坝安全监测布置图，如附图15-1〜附图15-8o表15-2-1 拱坝主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1简易自动气象站套1气温、降雨、风向自动储存2表面温度计支104国产，差阻式3人工测读水尺付31付为不锈钢材质，2付为陶瓷材质4坝体六向应变计组13120支5坝体无应力计支13国产，差阻式6坝体三向应变计组32国产，差阻式表15-2-1 拱坝主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注7坝体无应力计支31国产，差阻式8孔口闸墩六向应变计组6国产，差阻式9孔口闸墩无应力计支4国产，差阻式10锚索测力计（6测点）台32国产，振弦式，进口传感器11坝体测缝计支324振弦式，原装进口12孔口闸墩钢筋计支70振弦式，原装进口13坝基测缝计支39国产，振弦式，加长测杆，要求耐水压1〜3Mp14坝基岩石压应力计支18国产，差阻式15坝基渗压计支27振弦式，原装进口16导流底孔堵头温度计支6国产，差阻式17导流底孔堵头渗压计支3振弦式，原装进口18导流底孔堵头无应力计支3国产，差阻式19导流底孔堵头测缝计支12国产，振弦式，要求耐水压1〜3Mp20抗力体渗压计支50振弦式，原装进口21量水堰（坝内）台14含堰板和原装进口量水堰计22自动水质分析仪台8原装进口，后期纳入自动化系统23遥测绕渗孔个38含测管和原装进口渗压计24自计水位计套5含①150PVC管25单模分布式光纤千米526光纤数据采集仪套127伸缩仪（2测点）支1428多点变位计（5测点）支10振弦式，原装进口传感器，测温，不锈钢测杆29强震仪台26国产仪器30静力水准仪套215个测点，振弦式，进口传感器31正垂线条523个测点32倒垂线条810个测点33遥测垂线坐标仪台33原装进口34人工垂线瞄准器台33国产35锢钢丝米2050①1.536倒垂线浮筒及支架套10定制37正垂阻尼箱套23定制产品，含阻尼液38引张线（8测点）条2含固定端、张紧端各2个序号仪器设备名称单位数量备注39遥测引张线仪套8国产，CCD40引张线保护管米500①150PVC管41数字传高仪套5含配件42水准点测点个94不锈钢标点，含保护盖43坝后设站测点个15含固定棱镜44坝顶观测墩个7钢筋碎，含强制对中盘45坝趾谷幅观测墩个8钢筋碎，含强制对中盘46下游谷幅观测墩个12钢筋碎，含强制对中盘47四芯屏蔽电缆千米10.25国产48五芯水工屏蔽电缆千米6.35国产49多点位移计电缆千米1.414芯屏蔽电缆，国产50锚索测力计电缆千米114芯屏蔽电缆，国产51①25的电缆保护管千米14PVC管，壁厚不小于2.2mm52振弦读数仪台5进口53数字电桥台2国产54集线箱（32通道）台71国产55多点位移计钻孔米500①90,取芯250米，由土建承包人完成56渗压计钻孔米720中76,由土建承包人完成57倒垂线钻孔米6800219x8镀锌钢管，终孔有效孔径不小于80mm；由土建承包人完成。58绕渗孔钻孔米2360①76,由土建承包人完成59正垂线孔米1719预埋双层导管：0245x7镀锌钢管,O230PE,有效孔径不小于110mm；由土建承包人完成。60大坝水力学底座个41国产，定制，不锈钢61水力学底座电缆米1640国产，五芯水工屏蔽电缆62施工期温度计支482由土建承包人完成63施工期界面测缝计支144由土建承包人完成表15-2-1拱坝主要仪器设备及工程量表专项工作溪洛渡水电站与大坝安全监测和大坝工程相关的后期实施的专项工作主要包括如下几个方面的内容：（1）库盘观测专项；（2）自动化数据采集和管理系统专项；（3）大坝首次蓄水安全监测分析专项；（4）坝前淤积观测；（5）大坝水力学观测；（6）大坝相关动力学观测；（7）坝体泄洪振动。上述专项工作其目的、必要性、项目内容以及初步实施设想，已反映在《金沙江溪洛渡水电站安全监测工程总体设计报告（2005.12）》和《金沙江溪洛渡水电站大坝工程招标规划报告（2006.4）》报告中，本招标设计报告不再累述。15.3二道坝监测布设监测内容二道坝位于水垫塘末端，坝轴线桩号0+396m,为碎重力坝。坝基岩体由4层下部含斑玄武岩组成，裂隙较发育，岩体较破碎，中等透水为主；靠近右岸高程329〜331m（孔815揭示）4层下部连续发育3条Lc和陡倾裂隙，破碎带呈强风化夹层，延伸较长。两岸坝肩为4〜5层玄武岩，强卸荷水平深度10〜20m,弱风化、弱卸荷水平深度约40〜50m,岩体呈碎裂〜镶嵌结构，W1〜1出级，中等透水。顺坡向裂隙多张开，5层中下部层内错动较发育，结构松驰。右岸高程356m发育4-5层层间错动带，厚约10cm,弱风化的含屑角砾型。结合溪落度电站二道坝的地质条件、结构特点以及类似工程运行经验，对二道坝坝基渗压和二道坝内的渗流量做为永久重点监测内容。测点布设（1）坝基渗压监测：在二道坝坝基布设1个横断面和1个纵断面，进行坝基渗压观测。横断面左、右岸边坡各布设3个渗压测点，河床坝段布设3个渗压测点；顺河向纵断面布设3个渗压测点，共计12个。渗压观测采用在坝基地下水位观测孔内埋设渗压计的的方法。（2）渗流量监测：在二道坝内河床坝段廊道汇集处布设2套量水堰，用以监测二道坝的坝体渗流量。量水堰采用人工量水堰型式。远程实现自动化观测。（3）其它监测内容：二道坝上、下游面各布置1支遥测水位计。遥测水位计后期接入自动化数据采集系统，进行永久观测；在水垫塘二道坝的集水井泵房的抽水泵上安装自动渗流量计（由建筑专业完成），提供监测所需数据接口，以便进行总体渗流量的观测分析。（4）电缆的敷设：二道坝所有仪器电缆均应按有关规程规范要求进行埋设、连接和保护，并引至二道坝观测室，以便于观测工作进行及后期自动化的实现。二道坝的监测布置详见《水垫塘及二道坝监测布置图》，图号：附图15-9〜主要仪器设备和工程量二道坝监测系统的主要仪器设备和工程量，如表15-3-lc表15-3-1 二道坝主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1遥测水位计支22渗压计支123量水堰个2含2个量水堰测针；不锈钢堰体4四芯屏蔽电缆米100015.4水垫塘边坡和底板永久监测布设水垫塘底板最长336m,宽60m,底板高程334m,两侧边墙顶高程412.34m。河床覆盖层厚11〜22m,基岩顶板高程336〜345m,弱风化岩体厚度一般为10~22m,局部可达49mo微〜新岩体顶板高程多在319〜330m。建基高程334m时约85%位于弱风化上段和弱卸荷岩体上，弱上岩体厚2〜6m,15%位于弱风化下段岩体上。水垫塘底板地基上游段约40%为3层上部含凝灰质角砾（集块）熔岩，下游段约60%为4层下部玄武岩。岩体质量类别约85%为M2级，15%为ffli级。3-4层间错动带在坝下游约0+130m以后位于建基面以下分布连续，带宽为10〜20cm,由含屑角砾组成，上下有宽约0.5m的影响带，结构较松散，中等〜强透水。3层上部含凝灰质角砾熔岩完整性较好，错动带和裂隙不发育，钻孔岩芯多呈柱状。4层下部玄武岩受层间和层内错动带影响，陡缓裂隙较发育，岩体完整性较差，钻孔揭示岩芯多呈5〜10cm短柱和3〜6cm半柱及碎块状，结构欠紧密，以中等透水为主，裂隙岩体多呈弱风化。水垫塘两侧地基及边坡由4、5层和6层下部玄武岩组成，主要为弱风化上段，弱卸荷的IIL级岩体，部分弱风化下段的Illi级岩体和强卸荷的Wi级岩体，层间和层内错动带发育，特别是5层中下部和6层底部层内错动带较密集，受浅表风化卸荷影响，破碎带较宽，结构松驰，性状较差。两侧梯形护坡的中上部部分置于弱风化、强卸荷岩体上。平胴揭示6层下部基岩陡坡顺坡向卸荷拉裂明显，最宽处可达20cm,岩体呈碎裂〜块裂结构，稳定条件较差。结合水垫塘的工程地质以及类似工程运行经验，选择的水垫塘内容包括：水垫塘边坡岩体内部变形、边坡渗压；水垫塘底板锚筋应力、底板渗压、渗流量以及与水力学相关的底板、边坡压力（脉动压力和时均压力）观测底座和电缆。水垫塘边坡选定在坝0+77.00m（1-1监测断面）、坝0+126.70m（2-2监测断面。坝0+280.00m（3-3监测断面）、坝0+365.00m（4-4监测断面）桩号处布设四个监测断面。主要用于水垫塘边坡岩体内部变形和边坡渗压的安全监控。边坡关键断面的变形与渗压，同时为水垫塘雾化观测及分析评价提供必要的监测数据。水垫塘边坡具体布置如下：（1）、在4-4监测断面（坝0+365.00m）边坡上布设五点位移计4支，钻孔渗压计6支，量水堰2个；（2）、在3-3监测断面（坝0+280.00m）边坡上布设五多点位移计共4套、钻孔渗压计6支，单点式锚杆应力计4支；（3）、在2-2监测断面（坝0+126.70m）边坡上布设单点式锚杆应力计4支，钻孔渗压计6支；（4）、在1-1监测断面（坝0+77.00）边坡上布设五点式位移计4套。水垫塘边坡永久监测布置详见《水垫塘及二道坝监测布置图》，图号：附图15-9〜15-11o水垫塘底板渗流渗压为掌握和监控水垫塘底板渗流、渗压情况，在坝0+126.00m（2-2监测断面）、坝0+280.00m（3-3监测断面）、坝0+365.00m（4-4监测断面）设三个横向监测断面，每个断面底板上布设3支渗压计，共计9支。在水垫塘底板、两岸岸坡及集水井排水廊道汇集处共布设19个量水堰。远景实施自动化观测。水垫塘底板渗流渗压监测布置详见《水垫塘及二道坝监测布置图》，图号附图15-9-15-Ho水垫塘底板锚筋为掌握水垫塘底板锚杆锚筋工作性态，特别是泄洪振动的影响。拟定在坝0+126.70m（2-2监测断面）、坝0+280.00111（3-3监测断面）处布设二个监测断面，每断面底板各布置二点式锚杆应力计3套，共12支。水垫塘底板锚筋监测布置详见《水垫塘及二道坝监测布置图》，图号：附图15-915-llo1544主要仪器设备和工程量水垫塘边坡及底板的主要仪器设备和工程量，如表15-4-E表15-4-1 水垫塘边坡及底板主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1多点位移计套12五点式2锚杆应力计套213渗压计支274量水堰个19含2个量水堰计5集线箱台76读数仪台17四芯屏蔽电缆千米16.18十四芯屏蔽电缆千米4.99电缆护管千米2210多点位移计钻孔米60011渗压计钻孔米32015.5水力学观测布设（底座预埋）观测对象及重点溪洛渡工程泄洪消能建筑物安全监测涉及：表孔水力学、深孔水力学和动力学、水垫塘水力学、1#〜4#泄洪洞水力学和动力学、坝区雾化、坝前淤积、下游冲刷等观测内容。其中，水力学观测底座、电缆和测压管等预埋仪器应须随土建工程埋设安装，但埋设安装部位分散，实施周期长，因此，不宜独立成标，可随土建工程进度分步骤埋设安装。泄洪消能建筑物的水力学和动力学观测传感器、临时测点布设和数据采集设备等，则需在实施观测时进行安装调试。水力学和动力学观测具有测次少、观测时段特殊、自动化程度相对较低、观测周期长、投入大，以及分析评价较为专业化等特点。因此，泄洪消能建筑物的水力学和动力学等观测内容应结合模型试验、数值分析成果进行深入的专项设计研究，并委托专业单位在初期蓄水和初期运行阶段进行不同工况下的观测和分析评价。水垫塘水力学观测(1)底板压力观测为观测水垫塘底板中心线上脉动压力和时均压力的分布，拟沿表孔、深孔泄洪水舌落水点0+126.70〜0+323.60m范围，分别布置14个通用底座。止匕外，为观测表孔落水点周围的脉动、时均压力，在底板上特别布置8个通用底座。其次，为观测水垫塘边坡上脉动压力和时均压力的分布，在表孔落水点中心的左右岸边坡上各布置3个通用底座。观测前，通用底座安装传感器。(2)水垫塘涌浪水位水垫塘水位，采用人工测读的水尺和遥测水位计两种方法，以相互校核和检验。人工测读水尺：在水垫塘下游左右岸边坡上各刻制2个水尺，水尺读数的分辨率为1.0cm。此外，在进行水垫塘水力学观测时，还应根据实际需要，布设5个临时遥测水位计测点，配全永久遥测水位计，以较准确地观测水垫塘涌浪水位。(3)电缆的敷设：水垫塘永久监测仪器和所有通用底座内的预埋传感器电缆均应按有关规程规范要求进行埋设、连接和保护，并引至下游二道坝的观测房内，以便于观测工作的进行和自动化监测的实施。本阶段招标只包括水力学及动力学仪器通用底座和电缆的埋设，关于水力学和动力学的观测、分析评价将在后期进行专项设计和和实施。水垫塘水力学通用底座监测布置详见《水垫塘及二道坝监测布置图》，图号：附图15-9〜15-11。主要仪器设备和工程量水垫塘及二道坝水力学观测的主要仪器设备和工程量，如表15-5-E表15-5-1 水垫塘及二道坝水力学观测主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1通用底座个282水力学观测电缆米20003水尺付44四芯屏蔽电缆米1000(5)力求设计先进可靠的自动化数据采集系统，同时考虑必要的人工观测手段，以保障观测数据不致中断。(6)仪器设备及时安装，保证数据的可靠性、实时性、连续性和一致性；以及为建筑物的安全分析评价提供有效合理的初始值、基准值以及必要的监测数据成果。主要设计依据溪洛渡水电站双曲拱坝安全监测设计的主要依据如下：(1)《水电站大坝运行安全管理规定(国家电力监管委员会令第3号)(2)《混凝土坝安全监测技术规范(DL/T-5178-2003)》(3)《混凝土拱坝设计规范(SD145-85)》(4)《水电工程预应力锚固设计规范DL/T5176—2003》(5)《水利水电地质观测规程(SL245-1999)》(6)《建筑变形测量规程(JGJ/T8-97)》(7)《工程测量规范(GB5OO2-93)》(8)《国家一、二等水准测量规范(GB12897-1991)》(9)《精密工程测量规范(GB/T15314-94)》(10)《国家三角测量规范(GB12898-1991)》(11)《中短程光电测距规范(GB716818-97)》(12)《电力工程气象勘测技术规程(DL/T5158-2002)»(13)《水位普通测量规范(SL58-1993)))(14)《水位观测标准(GBJ138-1990)》(15)《地震监测管理条列》(国务院令第40号)止匕外，《金沙江溪洛渡水电站安全监测工程总体设计报告(2005.12)))和《金沙江溪洛渡水电站大坝工程招标规划报告(2006.4)》报告也系本阶段招标设计的基本依据。15.2混凝土双曲拱坝安全监测监测内容及项目溪洛渡工程混凝土双曲拱坝是工程安全监测的核心，依据有关技术规范、工程地质、结构设计并密切结合溪洛渡电站的特点，其主要监测内容包括：坝基及坝体变形监测、渗流渗压监测、坝基及坝体应力应变监测、温度监测、环境量监测以及坝体特殊监测等。上下游围堰施工期安全监测溪落度水电站上游围堰位于大坝上游约285.0m处，枯水期水面宽90.0m,水深10.0-15.0m,两岸谷坡坡度25〜35。，410.00m高程以下基岩裸露，410.00m高程以上为5.0~10.0m厚的崩坡积覆盖。围堰基础河床覆盖层一般厚17.0〜22.0m,局部可达25.0m,结构比较复杂，均一性较差，岩相变化大，层次比较多，由下至上大致可分为三层。围堰两岸堰肩大部分基岩裸露，局部由3.0〜8.0m厚的崩坡积块碎石层覆盖，自然边坡稳定，基岩为P2p4、P205、P206层玄武岩和角砾集块熔岩，岩石坚硬。受缓倾角层间、层内错动带、基体裂隙及风化卸荷的影响，堰肩岩体较破碎，渗透性较强,两岸层间、层内错动带倾向下游基坑，透水性大，但两岸堰肩无控制边坡整体稳定的结构面。下游围堰位于大坝下游约650.0m处，枯水期河谷宽75.0m,水深10.0〜15.0m。两岸自然坡度30〜35。，左岸为5.0〜10.0m厚的崩坡积覆盖，右岸为基岩裸露。围堰河床覆盖层厚度一般20.0~30.0m,局部可达35.0m。覆盖层结构特征与上围堰相近，但厚度略有差异。围堰两岸堰肩大部分基岩裸露，局部由3.0〜8.0m厚的崩坡积块碎石层覆盖，基岩为P204、P205、P2P6层玄武岩和角砾集块熔岩，岩石坚硬。受缓倾角层间、层内错动带、基体裂隙及风化卸荷的影响，堰肩岩体较破碎，透水性较强。围堰工程设计洪水标准（50年一遇流量32000m3/s）和建筑物级别（III级）较高，上下游围堰均较高，最大堰高分别为78.0m和52.0m,为保证较长时间施工期的大坝坝基、水垫塘和二道坝等建筑物的施工安全和围堰的运行安全，因此需要进行必要的安全监测设计。监测内容和项目依据围堰的基本工程地质条件和结构计算成果，上下游围堰重点进行围堰变形监测、渗流渗压监测以及水位监测，同时应加强施工期围堰的巡视检查，内容包括裂缝、堰体局部塌陷、堰基翻砂冒水等现象。从而为围堰的的安全施工服务。上下游围堰的监测布置监测布置详见《上游围堰监测布置图》，图号：附图15-12〜15-13；《下游围堰监测布置图》，图号附图15-14。围堰变形监测在上游围堰堰顶和EL.405m马道上分别布置一条视准线（含强制对中底座和水准标志）做上游围堰外部变形监测；在下游围堰堰顶布置一条视准线（含强制对中基座和水准标志）。监测方法采用全站仪和数字水准仪通过视准线法或极坐标法进行水平位移和垂直位移监测。视准线两端的工作基点布置于两岸相对稳定的位置，工作基点通过控制网进行校核。由于堰体最大水平和垂直位移达0.5m和1.5m量级，因此观测精度可按III〜W等控制。渗流渗压监测针对溪落度上游围堰的渗流渗压监测，上游围堰主要布置的监测仪器有：沿上游围堰防渗体系轴线布置六支渗压计，测点沿防渗体下游侧；心墙下游靠心墙位置布置二支渗压计；EL.405m高程马道上沿1-1、3-3断面下游面各布置一根测压管。下堰围堰用于监测渗流渗压布设的监测仪器主要是四个测压管，分别布置在坝顶及EL.395m高程处。为掌握围堰防渗体系的工作状态，了解渗流渗压的关系，在渗压监测的基础上，在上游围堰排水棱体的尾端布设二个量水堰。进行上游围堰的渗漏量监测。围堰上下游水位观测在上下游围堰的迎水面分别布设一支自计水位计，自计水位计采用PVC管作为简易水位观测井，井内设置可更换的振弦式渗压计水位传感器的方式。主要仪器和设备上下游围堰安全监测的主要仪器设备和工程量，如表15-6-le表15-6-1 上下游围堰主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1全站仪套12数字水准仪套13强制对中基座个214水准标点个215外部变形监测墩个156水平位移工作基点个67垂直位移工作基点个68自计水位计套29渗压计支810测压管米288表15-6-1 上下游围堰主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注11测压管钻孔米28812固定测斜仪个813测斜读数仪台114测斜管米27015读数仪台116量水堰个217四芯屏蔽电缆米700018电缆护管米380019渗压计钻孔米32水垫塘边坡施工期安全临时监测项目监测内容水垫塘边坡施工期安全临时监测项目由土建承包人负责，目的主要是确保水垫塘边坡施工期间人员和设备的安全。根据溪落度水垫塘的地质特点及施工情况，拟对水垫塘的锚杆应力观测以及边坡外部变形测点布设进行施工期监测，具体实施根据开挖后地质揭示情况确定。监测布设初拟除永久观测部分外，另设三个施工期内部变形监测断面和四个外变部变形监测剖面。内部变形监测断面分别在1-1监测断面（坝0+160.00m）＞2-2监测断面（坝0+220.00m）.3-3监测断面（坝0+340.00m）处，每断面设单点锚杆应力计4套。外部变形监测断面在水垫塘两边墙顶部平台上。每剖面设外观监测点墩5个，共20个（含强制对中基座）。外部变形工作基点墩共设4个。选在水垫塘外较稳定的地方，观测精度要求二等水准观测精度。在施工过程中的巡视检查极为重要，必须引起足够重视，并加强力度，以保障施工期安全。水垫塘监测布置详见《水垫塘边坡施工期监测布置图》，图号：附图15-15-15-160主要仪器及设备水垫塘边坡施工期监测的主要仪器设备和工程量，如表15-7-lo表15-7-1 水垫塘边坡施工期监测主要仪器设备及工程量表序号|仪器设备名称 |单位|数量|备注表15-7-1 水垫塘边坡施工期监测主要仪器设备及工程量表序号仪器设备名称单位数量备注1外观监测墩个202工作基点墩个43强制对中基座个244四芯屏蔽电缆米50005锚杆应力计支226读数仪台17全站仪台1其中以变形、温度和渗流渗压作为重点。拱坝安全监测以合理的仪器布设、可靠先进的仪器设备取得完整的监测资料，为拱坝安全分析评价提供依据。溪洛渡电站须按高坝的标准，设计大坝仪器监测的一般性项目。同时依据《混凝土坝安全监测技术规范》(DL/T5178-2003)以及《混凝土拱坝设计规范》(SD145-85)的要求,并结合溪洛渡拱坝的特点，设计的监测项目包括：(1)环境量监测：水位、库水温、气温、降雨量监测(2)坝体变形监测：水平位移、竖向位移、倾斜、坝体接缝监测(3)坝基变形监测：水平位移、竖向位移、倾斜、下游谷幅、坝基接缝监测(4)渗流渗压监测：基础渗压、绕坝渗流、渗流量、水质分析监测(5)温度监测：坝体温度、坝基温度、坝面温度监测(6)应力监测：坝体应力应变、拱端及坝基压应力监测(7)特殊监测：坝体强震反应、孔口钢筋应力、闸墩应力应变、孔口及闸墩预应力锚索、孔口水力学和动力学、坝体泄洪振动、坝体温度光纤监测。拱坝监测仪器布设坝体及坝基变形观测(1)坝体水平位移大坝水平位移，显示了大坝结构的整体综合变位现象，是了解大坝工作状态最为重要的监测项目。由于溪洛渡工程规模特大、主要建筑物级别高，双曲拱坝高达278m,属特大型电站。拟选择拱冠5#、10#、15#、22#和27#坝段5个断面，布置5条分段的正垂线(23个测点)，大坝施工期的水平位移通过在坝后设置观测墩(固定棱镜)，采用全站仪进行观测，观测方法以边角测量为主，运行期采用大地测量方法(边角测量方法)和垂线测量方法，以较全面地观测坝体水平位移。为保障大坝变位绝对初值的获取，用大地测量方式观测坝体水平位移和坝顶弦长。观测墩标构成正垂线坝体水平位移监测的补充的手段。其中，在坝顶正垂线坝段各布置一个观测墩；在大坝下游面563m高程、527m高程和475m高程正垂线坐标仪位置，各布置一个观测墩，共计15个。(2)坝基水平位移采用垂线系统的倒垂线、多点位移计、引张线和伸缩仪等，对坝基重点坝段、左右岸坝肩抗力体重点部位的水平位移进行监测。①垂线系统倒垂线主要观测各坝段底部相对于基岩某一深度的水平变形。由于河床坝基332m高程以下主要为nil类岩体，除坝基中局部存在小范围的弱风化下段岩体外，其余均为微风化〜新鲜岩体，玄武岩坚硬强度高，以次块状〜块状结构为主，部分镶嵌结构，随着埋深的增加，岩体的完整性、紧密度和岩体质量变好。因此倒垂线底端固定在基岩深处，可认为相对不动点，根据拱坝位移变化情况，拱坝上、下游坝面位移分布符合一般规律，选择倒垂线的部位为拱坝5#、10#、15#、22#和27#坝段中心线上，坝顶垂线孔离坝轴线L7m。倒垂线6条，其中第15#坝段倒垂线采用倒垂线组（2条），其中一条锚固深度为另一条的1/2,用于监测不同深度的坝基水平位移。正垂线布设坝段与倒垂线一致，以便形成完整的监测断面，同时正垂线条数根据大坝内部各廊道的具体布设确定。根据结构设计成果，大坝内部共设置了上检查廊道（563.0m高程）、中检查廊道（527.0m高程）、下检查廊道（470.0m高程）、交通廊道（395.0m高程）和基础廊道（347.0m高程）。故，正垂线段共计25条，各坝段的正垂线以相应的倒垂线为基准点。为了方便垂线安装和垂线观测，需在各主廊道中布置支廊道，根据大坝廊道结构布置，结合大坝垂线观测技术要求，及上下两层垂线间隔精度要求，以尽量减少支廊道长度为原则，拟在5#坝段、10#坝段、15#坝段、22#坝段、27#坝段的563.25m高程上检查廊道上，分别布置的支廊道长度为5.8m、10.6m、12.55m、10.41m、8.43m；在527.25m高程中检查廊道分别布置的支廊道长度为12.2m、16.49m、16.17m、17.87m>5.98m；在470.25m高程下检查廊道分别布置的支廊道长度为6.06m、18.45m、17.08m、19.72m、4.2m；在395.25m高程交通廊道分别布置的支廊道长度为4.12m、14.43m、12.28m、4.86m、4.08m。在347.25m高程基础廊道分别布置的支廊道长度为4.12m、4.41m、22.4m、4.57m、4.08m。各层支廊道高、宽均与主廊道一致。为了提高观测的自动化水平，保障数据的连续实时可靠，选用双向遥测垂线坐标仪进行坝体水平位移的观测。同时为保障数据的可靠，在遥测坐标仪处同时安装人工测读的垂线座标仪。②多点变位计拱肩槽部位自然边坡高陡，地形完整，无沟谷切割。缓倾角错动带除沿局部集中发育外，多随机分布，断续延伸，由于错动带和节理裂隙切割，且广泛分布有卸荷岩体、局部分布有强风化岩体和覆盖层，故边坡内出现局部破坏的可能性是存在的。在430m高程以下坝基，承受荷载较大，岩体内错动带较发育，且产状平缓，其空间展布与受力方向近于垂直，将对坝基变形产生不利影响，在所有荷载基本组合工况作用下，拱坝上、下游坝面位移分布符合一般规律，坝面大部分处于受压状态，只建基面周边局部处于受拉状态。对层间、层内错动带和节理裂隙构成的潜在不稳定块体，采取深层变位监测。为监测左右岸应力变化较敏感部位的水平位移，拟在5#坝段430.00m高程处、10#坝段436.80m高程处、拱冠15#坝段332.00m高程处、22#坝段415.00m高程处、27#坝段455.00m高程处的基础部位各设置2支5测点多点变位计，布设2支一组多点位移计目的在于求解其变形的分量。多点变位计采用振弦式（兼有测温功能，用于监测基础温度）仪器。③引张线和伸缩仪左岸390〜414mm高程坝基错动带集中发育带，其中Lc6-14性状较差，为IV级岩体，其影响带，呈破裂〜镶嵌结构，弱〜强风化夹层，但因地处陡壁坡脚，围压较高。岩体嵌合较紧密。建基面以里以HI2级为主。P2B6层下部层内错动带不发育，坝基部位刚好位于层内错动带构造的棱形块体上，块体内仅见少量小规模Lc,影响带小，岩体紧密，底部与C5层间交界带附近，有少量短小Lc发育，岩体完整性稍差。为监测左岸395m高程坝肩抗力体（基础置换部位）的顺河向水平位移，拟在该高程灌浆平胴内布置1套8测点引张线，引张线左端基准点（即固定点）位于山体深部（相对稳定处）,右端基准点采用倒垂线。为监测抗力体横河向水平位移，在引张线测点处布置7套伸缩仪（14测点）。右岸该高程灌浆平碉内布置相同。（3）谷幅变化在560m高程的1#、30#坝段、520m高程的2#、29#坝段、465m高程的3#、27#坝段以及395m高程的8#、24#坝段下游坝面贴角部位各布置一个观测墩，用大地测量方式观测下游谷幅变化。同时该观测墩作为该高程坝体垂直位移的节点，并连接大地网。止匕外，从下游贴角至二道坝范围布设2条谷幅观测断面，其初拟高程分别为610m、560m和450m,共计12个观测墩。（4）坝体及坝基垂直位移和倾斜在坝体和抗力体内廊道设置水准点和静力水准仪，进行垂直位移和倾斜监测。自坝体至各廊道绝对高程通过布设在20#和22#坝段的5套竖直传高仪连测。竖直传高上下两端设置水精密水准标志作为人工比测。①坝体水准点布置：在563m高程、527m高程、470m高程、395m高程、347m高程廊道中，选择重点坝段和垂线坝段进行垂直位移观测。其中，465m高程、395m高程廊道中，间隔一个坝段布置一个水准点；347m高程廊道每个坝段布置一个水准点，以配合静力水准仪的观测。②抗力体的垂直位移：在左右岸470m高程灌浆平碉内，各布置10个水准点进行抗力体垂直位移观测。静力水准工作基点设在灌浆平碉深处（可采用基岩标）各静力水准观测墩上或在观测墩所代表的观测部位设置精密水准标志作为人工比测。③坝体倾斜：拟在347m高程基础廊道11#〜21#坝段横河向设置一套遥测静力水准仪，共11测点，用于监测坝基竖向位移及横河向坝体倾斜；在15#坝段顺河向布置一套遥测静力水准仪，共4测点，用于监测坝基顺河向倾斜。上述坝顶、坝体廊道内和灌浆平碉内垂直位移水准测点共计布设94个。大坝及坝基应力应变监测坝体应力、应变监测主要是对坝体拉、压应力较大，应力情况比较复杂的部位进行监测，同时监测仪器的布置兼顾拱梁分载法的拱梁的布置，为反馈分析提供关键部位的应力成果。根据拱梁分载法静力分析成果，整个拱坝坝面基本上处于受压状态，只在局部产生拉应力。在基本组合I工况作用下，480m高程坝基岩体以微新岩体和弱风化下段岩体为主，岩体完整性较好，抗变形能力强，能够满足大坝变形稳定要求，480m高程为左右岸拉应力区的中心，其它基本组合工况作用下坝体拉应力除出现在上述高程外还出现在坝顶高程610m拱端；但430m高程以下坝基，承受荷载较大，岩体内错动带较发育，且产状平缓，其空间展布与受力方向近于垂直，将对坝基变形产生不利影响，350m高程、370m高程和410m高程拱端推力最大。大坝应力应变监测重点按一拱一梁原则布置。根据应力成果，重点对大坝局部拉、压应力较大具有代表性的15#拱冠梁坝段及480m高程拱圈部位进行应力应变监测，即在3#坝段、5#坝段、10#坝段、12#坝段、15#坝段、22#坝段及27#坝段的480m高程布置应变计，在15#拱冠梁坝段的333m高程、350m高程、370m高程、400m高程、480m高程、555m高程及605m高程布置应变计。左岸400高程基础进行了大面积的混凝土置换，在该部位的5#坝段400m高程布置应变计，同时在比较重要的3#坝段480m高程、5#坝段415m高程、10#坝段385m高程、25#坝段415m高程及27#坝段480m高程布置应变计。深孔周边应力情况复杂，在溢流中心线两侧对称的各选一个深孔闸墩布置应变计，对称的选择深孔布置应变计可相互对照。为求得混凝土自身体积变形，在应变计组旁埋设无应力计。大坝和闸墩应力应变观测共布设41组；包括无应计在内共计291支应变计。鉴于拱坝实测混凝土应力计算需要埋设部位的混凝土弹模、徐变度、线膨胀等参数,因此，应进行仪器埋设部位混凝土的弹模、徐变度、线膨胀系数等试验。另外，在拱推力较大的410m高程、480m高程和拱作用较大的570m高程左右岸拱端各布置一组(3支)岩石压应力计。大坝及坝基温度监测通过对大坝及坝基温度的观测，掌握其变化规律，为分析计算大坝的工作状态提供必要的计算参数。掌握施工期及运行期大坝典型断面砂温度变化规律，亦是数据分析必须的重要资料。通过埋入坝体校内的温度计进行上下游坝面温度、坝体碎温度和库水温监测。(1)库水温监测：上游坝面混凝土温度测点兼作库水温的监测。上游坝面混凝土温度测点：在5#坝段、10#坝段、15#坝段、22#坝段和27#坝段共5个坝段，距上游5cm处，自上而下布置温度计。测点高程与测缝计高程一致，以利于断面温度梯度分析。下游坝面混凝土温度测点：选择在5#坝段、10#坝段、15#坝段、22#坝段和27#坝段共5个坝段，距下游5cm处，自上而下布置温度计。测点高程与测缝计高程相符。下游坝面低高程的温度计测点兼作下游水温监测。(2)坝体混凝土温度：不单独布设温度传感器，利用大坝横缝内埋设的测缝计、应变计测点的测温传感器兼作坝体混凝土温度监测。测点布置充分兼顾大坝监测分析与反分析的要求。由于温度及温度荷载对高拱坝的重要作用，为了大坝分析与反分析的需要以及验证温度计测点概化温度场，选择在拱冠坝段和5#坝段，布设双回路单