土石坝安全监测讲座

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1、浙江省水利河口研究院二○○七年十一月土石坝安全监测及资料整编分析土石坝安全监测土石坝安全监测资料整编分析主要内容土石坝安全监测土石坝安全监测大坝安全监测是大坝安全管理的最重要的内容，是为保障大坝安全运行的一项重工作。大坝安全监测包括二大方面：一是大坝的巡视检查；二是用仪器设备进行的观测。土石坝安全监测部颁标准土石坝安全监测技术规范（SL60-94）土石坝安全监测资料整编规程（SL169-96）（目前在修订）我省规定水库大坝巡视检查办法（试行）（浙防汛[1999]40号）土石坝安全监测土石坝安全监测项目

2、分类SL60-94P40表A1我省的土石坝安全监测主要涉及表中的前5类。主要五大类别：巡视检查；变形；渗流；应力、应变；水文、气象。土石坝安全监测土石坝变形监测我省绝大部分的大中型水库大坝都设有变形监测。我省土石坝变形监测:主要有表面变形;内部变形;接缝变形表面变形：水平位移（横向、纵向）、竖向位移（或称沉降）；监测目的：观测大坝的变形稳定性，分析大坝裂缝，评价坝体填筑质量和结构安全性。土石坝安全监测观测布置：水平位移与竖向位移应结合共用一个测点，便于结合分析。横断面布置：最大坝高或原河床处、堵口段、

3、地形突变处、地质条件复杂处、运行有可能出现异常变形部位。纵向断面布置：坝顶上、下游侧各设1排，上游坡正常水位以上1排，下游半坝以上1~2排、坝脚1排，软土地基坝脚以外增设1~2排；采用视准线法观测，每条视线两端各设一个工作基点与校核基点，并进行两端就近观测。土石坝安全监测观测精度要求：水准起测基点要符合国家二等水准精度要求，闭合差不大于±0.7sqrt(n)mm；测点水准测量符合国家三等水准精度要求，闭合差不大于±1.4sqrt(n)mm，。水平位移误差小于4mm.位移的正负号规定：水平位移，向下游方

4、向为正，向左岸为正，反之为负；竖向位移，向下为正，反之为负。测量仪器：常用水准仪；经纬仪；全站仪土石坝安全监测内部变形目前主要在面板堆石坝上应用大多埋设内部沉降与水平位移；有些还埋设面板与垫层脱空计。在施工期埋设。监测目的：了解大坝变形情况，为大坝面板浇筑时期选择提供技术数据，评价大坝施工填筑质量，了解运行期面板挠度情况，分析大坝变形对面板的影响。常用监测仪器：水管式沉降仪、引张线水平位移计。土石坝安全监测观测布置：面板堆石坝内部变形一般布置在最大坝高处、或堵口段处沿高程分布，1/3、1/2、2/3坝

5、高处，沉降每个高程处布设3~4点，水平位移点最好与沉降相结合，可只布设上游侧点。土石坝安全监测位移值计算：内部观测点要通过设在下游坝坡观测房进行观测，测读的数据是与观测房基准点的相对位移量，还通过对观测基准点变形测量来求得各测点的位移值。土石坝安全监测接缝变形监测监测目的：了解大坝在蓄水运行期，面板接缝变化情况，分析判断面板接缝的止水材料对有无断裂的可能性。观测布置：面板与大坝趾板连接的周边缝，受拉区的面板接缝；一般两岸周边缝应布置三向测缝计，其它地方根据实际可能变形的情况布置单向、二向或三向测缝计常

6、用仪器：3DM-200型旋转电位器测缝计、TS电位器组成TSJ型测缝计及振弦式测缝计。土石坝安全监测测值正负号规定：注意测值的正、负号的规定，测值都相对值，正负号方向以固定的座标的坐标方向来表示。座标埋在趾板上与面板，左岸与右岸，符号方向都不一样。规范正负号规定：开合方向（x方向）张开为正，闭合为负；沉降（z方向）垂直面板向下为正，向上为负；滑移（y方向）顺坡向下滑为正，向左岸为正，反之为负。土石坝安全监测土石坝安全监测渗流监测渗流是土石坝最重要的监测内容。监测项目：主要坝体渗流压力观测（通常称为坝体

7、浸润线观测）、坝基渗流压力观测、绕坝渗流观测、渗流量观测。坝体渗流压力观测监测目的：了解坝体渗流场渗透压力的分布情况，监测大坝防渗体防渗性能的变化情况，评价大坝渗流安全性。土石坝安全监测观测布置：一般大坝不少于3个横断面，50~100m布置一个断面，最大坝高断面、堵口段断面、地质条件复杂断面、运行有可能出现渗流问题的断面。测压管在横断面上的位置均质坝土石坝安全监测心墙坝斜墙坝土石坝安全监测目前常用仪器：测压管、渗压计。测压管：监测范围大，精度高，长期稳定性好。但迟后时间长，不能及时反监测位置的压力变化

8、情况。测压管迟后时间与管径成正比，与进水管段长度成反比，所以测压管宜采用，小管径长进水管段（如果要观测点压力，则采用短进水管段），如土体渗透系数K=10-4~10-5cm/s时，测压管迟后时间约10~30d。土石坝安全监测所以规范要求建议在下列几种情况下可采用测压管。作用水头小于20m；渗透系数大于或等于10-4cm/s的土体中；渗流压力变幅小的部位；监测防渗体裂；（对于窄心墙坝）测压管的构造：从下往上为沉淀管、透水管段、导管段、孔口保护装置。现规范上不