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DL T 5178 2003 混凝土坝安全检测技术规范1

时间:2012-5-28 14:42:50 作者:标准吧 来源:DL 阅读:2716次
DL T 5178 2003 混凝土坝安全检测技术规范1
 

     本标准适用1级、2级、3级混凝土坝的安全监测工作,4级、5级混凝土坝可参照使用。混凝土坝级别按DL5180执行。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修改版均不适用本标准,然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准

    GBJ138                        水位观测标准

    GB12897                       国家一、二等水准测量规范

    GB12898                       国家三、四等水准测量规范

    GB/T17942                     国家三角测量规范

    DL5180                        水电枢纽工程等级划分及设计安全标准

    SI21                          降水量观测规范

    SL58                          水位普通测量规范

    SL59                          河流冰情观测规范

    能源电[1988]37号             水电站大坝安全检查施行细则

3术语和定义

    下列术语和定义适用于本标准。

3.0.1  施工期constiuction period

    从开始施工,到水库首次蓄水为止的时期。

    3.0.2首次蓄水期frist impound period

    从水库首次蓄水到(或接近)正常蓄水位为止的时期。若首次蓄水后长期达不到正常蓄水位,则至竣工移交时为止。

    3.0.3初蓄期initial impound period

    首次蓄水后的头三年。

3.0.4运行期  operation period

初蓄期后的时期,若水库长期达不到正常蓄水位,则首次蓄水三年后为运行期。

3.0.5变形  deformation

因荷载作用而引起结构外形或尺寸的改变为变形。

3.0.6垂直位移  vertical displacement

竖直方向的位移。

3.0.7滑坡  slide

土体或岩体顺坡向地向下移动。

3.0.8渗流  seepage

    水通过坝体、坝基或坝肩空隙的流动。

    3.0.9渗漏  leakage

    通过坝体接缝、裂缝和缝隙流出的非期望的水流。

    3.0.10扬压力uplift pressure

    作用在坝基面向上的水压力。

    3.0.11孔隙压力  pore pressure

    岩石或混凝土内部孔隙内的水压力。

    3.0.12应力 stress

    作用于单位面积的荷载或力。

    3.0.13中误差mean error

    偶然误差和系统误差的综合值。

    3.0.14初始值initial value

    仪器设备埋设安装后的首次测值为初值。仪器设备埋设安装后正常稳定工作前的测值为初始值。

    3.0.15基准值fiduciale value

    作为计算起点的测值为基准值,其中最重要的是蓄水前的基准值。

    3.0.16故障率failure rate

    发生故障的事件数和总事件数之比。

    3.0.17异常anomaly

    背离正常或一般规律的现象。

    3.0.18监控指标monitor index

    对已建坝的荷载或效应量所规定的界限值。该值可以是设计值;当有足够的监测资料时,也可是经分析求得的允许值(或允许范围)。前者称设计监控指标,后者称运行监控指标。

4总  则

    4.0.1混凝土坝必须设置必要的监测项目,用以监控大坝安全、掌握运行规律、指导施工和运行、反馈设计。

    4.0.2混凝土坝的安全监测工作应遵循如下原则:

    1  监测仪器和设施的布置,应明确监测目的,紧密结合工程实际,突出重点,兼顾全面,相关项目统筹安排,配合布置。应保证具有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目的监测。

    2  仪器设备要耐久、可靠、实用、有效,力求先进和便于实现自动化监测。

    3  仪器的安装和埋设必须及时,必须按设计要求精心施工,应保证第一次蓄水期能够获得必要的监测成果,并应做好仪器的保护:埋设完工后,及时作好初期测读并绘制竣工图、填写考证表,存档备查。

    4  仪器监测严格按照规程规范和设计要求进行,相关监测项目力求同时监测;针对不同监测阶段,突出重点进行监测;发现异常,立即复测;做到监测连续、数据可靠、记录真实、注记齐全、整理及时,一旦发现问题,及时上报。

    5  仪器监测应与巡视检查相结合。

    4.0.3安全监测工作可分为五个阶段,各阶段的工作应满足以下要求:

    1 可行性研究阶段。提出安全监测系统的总体设计专题、监测仪器及设备的数量;监测系统的工程概算。

2 招标设计阶段。提出监测系统设计文件,包括监测系统布置图、仪器设备清单、各监测仪器设施的安装技术要求、测次要求及工程预算等。

    3 施工阶段。提出施工详图;应做好仪器设备的检验、埋设、安装、调试和保护,应绘制竣工图,编写埋设记录和竣工报告;应固定专人进行监测工作,保证监测设施完好和监测数据连续、可靠、完整,应按时进行监测资料分析,评价施工期大坝安全状况,为施工提供决策依据。

    4 首次蓄水阶段。应制定首次蓄水的监测工作计划和主要的设计监控技术指标;按计划要求做好仪器监测和巡视检查;拟定基准值,定时对大坝安全状态作出评价并为蓄水提供依据。

    5 运行阶段。应进行经常的和特殊情况下的监测工作;定期对监测设施进行检查、维护和鉴定,以确定是否应报废、封存或继续观测、补充、完善和更新;定期对监测资料进行整编和分析,对大坝的运行状态作出评价;建立监测技术档案。

    4.0.4 混凝土坝的安全监测项目和各监测项目的测次一般应遵守附录A中表A.1和表A.2的规定。

    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,并对重点部位的有关项目加强观测,增加测次,必要时还应增加监测项目,发现问题,及时上报。

    4.0.5首次蓄水阶段的临时监测系统,应与永久监测系统建立数据传递关系,保证永久监测系统获得初始数据。监测自动化系统应有适当的措施保证实测数据的不间断采集。

    4.0.6 已建坝监测设施不全或发生损坏失效时,应根据实际情况,择要予以补设或更新改造。

    4.0.7应定期对监测结果进行分析研究,并按下列类型对大坝的工作状态作出评估:

    1 正常状态,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。

    2 异常状态,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砦异常,因而影响正常使用的状态。

    3 险情状态,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,若按设计条件继续运行将出现大事故的状态。

    4.0.8应按国家及行业计量规定对监测仪器定期由有资质的单位进行计量检定。

 4.0.9根据工程具体情况,经论证后,可选设下列专项:

1近坝区岸坡稳定监测。

2地下洞室稳定监测。

3坝体地震反应监测。

4泄水建筑物水力学监测。

5巡视检查

    5.0.1巡视检查应满足以下一般要求:

    1 从施工期到运行期,各级大坝均须进行巡视检查;

    2 巡视检查应根据每座大坝的具体情况和特点,制定检查程序,携带必要的工器具或具备一定的检查条件后进行;

    3 巡视检查中发现大坝有损伤,原有缺陷有进一步发展,近坝岸坡有滑移崩塌征兆或其他异常迹象,应分析原因。

    5.0.2巡视人员应按预先制定的巡视检查程序(参见附录B.1).对大坝作例行检查。对于不同的巡视检查应采用下列相应的巡检次数:

    1 日常巡视检查。在施工期,宜每周二次;水库第一次蓄水或提高水位期间,宜每天一次或每二天一次(依库水位上升速率而定);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;水库水位达到设计洪水位前后,每天至少应巡视检查一次。

    2 年度巡视检查。在每年汛前、汛后或枯水期(冰冻严重地区的冰冻期)及高水位低气温时,对大坝进行较为全面的巡视检查。年度巡视检查除按规定程序对大坝各种设施进行外观检查外,还应审阅大坝运行、维护记录和监测数据等资料档案,每年不少于二次。

    3 特殊情况下的巡视检查。在坝区(或其附近)发生有感地震、大坝遭受大洪水或库水位骤降、骤升,以及发生其他影响大坝安全运用的特殊情况时,应及时进行的巡视检查。

    5.0.3检查的内容可根据具体情况确定。

    1坝体主要检查如下内容:

    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、水流侵蚀或冻融现象;

    6)坝体排水孔的工作状态,渗漏水的漏水量和水质有无显著变化;

    7)坝顶防浪墙有无开裂、损坏情况。

    2坝基和坝肩主要检查如下内容:

    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)结合处有无错动、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)基础排水及渗流监测设施的工作状况、渗漏水的漏水量及浑浊度有无变化。

    3引水建筑物主要检查进水口和引水渠道有无堵淤、裂缝及损伤,控制建筑物及进水口拦污设施状况、水流流态。

    4泄水建筑物主要检查如下内容:

    1)溢洪道(泄水洞)的闸墩、边墙、胸墙、溢流面(洞身)、工作桥等处有无裂缝和损伤;

    2)消能设施有无磨损冲蚀和淤积情况;

    3)下游河床及岸坡的冲刷和淤积情况;

    4)水流流态;

    5)上游拦污设施的情况。

    5近坝区岸坡主要检查如下内容:

    1)地下水露头及绕坝渗流情况;

    2)岸坡有无冲刷、塌陷、裂缝及滑移迹象。

    6闸门及金属结构主要检查如下内容:

    1)闸门(包括门槽、门支座、止水及平压阀、通气孔等)工作情况;

    2)启闭设施启闭工作情况;

    3)金属结构防腐及锈蚀情况;

    4)电气控制设备、正常动力和备用电源工作情况。

    7监测设施巡视检查项目参见附录B.2。

    8过坝建筑物、地下厂房等的巡视检查,可参照以上条款进行。

    5.0.4巡视检查应做好准备工作。

    1 巡视检查主要由熟悉本工程情况的人员参加,并相对固定,每次检查前,均须对照检查程序要求,做好准备工作。

    2 年度巡视检查和特殊情况下的巡视检查,还须做好下列准备工作:

    1)做好水库调度和电力安排,为检查引水、泄水建筑物提供检查条件及动力和照明;

    2)排干检查部位积水或清除堆积物;

    3)水下检查及专门检测设备、器具的准备和安排;

    4)安装或搭设临时设施,便于检查人员接近检查部位;

    5)准备交通工具和专门车辆、船只;

    6)采取安全防护措施,确保检查工作及设备、人身安全。

    5.0.5 检查的方法主要依靠目视、耳听、手摸、鼻嗅等直观方法,可辅以锤、钎、量尺、放大镜、望远镜、照相机、摄像机等工器具进行;如有必要,可采用坑(槽)探挖、钻孔取样或孑L内电视、注水或抽水试验,化学试剂、水下检查或水下电视摄像、超声波探测及锈蚀检测、材质化验或强度检测等特殊方法进行检查。

    5.0.6巡视检查应做好记录,每次检查均应按各类检查规定的程序做好现场填表和记录,必要时应附有略图、素描或照片。现场检查表可参照能源电[1988]37号文执行。

    现场记录及填表必须及时整理,并将本次检查结果与上次或历次检查结果对比,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。重点缺陷部位和重要设备,应设立专项卡片。

    5.0.7巡视检查应及时编制报告。年度巡视检查在现场工作结束后20d内提出详细报告。报告内容参见附录B.3。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。

    巡视检查中发现异常情况时,应立即编写专门的检查报告,及时上报。

    各种填表和记录、报告至少应保留一份副本,存档备查。

6环境量监测

6.1 -般规定

    6.1.1环境量监测,除应按GBJ138、SL21、SL58、SL59等水文、气象专业方面相应的规定外,应执行本章有关规定。

6.1.2环境量监测主要包括水位、库水温、气温、降水量、冰压力、坝前淤积和下游冲刷等项目。

6.2 水位

    6.2.1水位观测站必须在蓄水前完成施工,并应设置在:

    1 水流平稳,受风浪、泄水和抽水影响较小,便于安排设备和监测的地方。

    2 岸坡稳固地点或永久建筑物上。

    3 基本能代表上游、下游平稳水位,并能满足工程管理和监测资料分析需要的地方。

    6.2.2 水位监测一般应设置遥测水位计或水尺。当采用自动遥测时,在设置遥测水位计的同时,还应设置人工观测的水尺,其最大测读高程应高于校核洪水位。

    6.2.3 水尺或遥测水位计的零点标高每隔3年—5年应校测一次。当怀疑水尺零点有变化时,亦应进行校测。遥测水位计每年汛前应进行检查。

6.3库水温

    6.3.1在靠近上游坝面的库水中,布置测温垂线,其位置宜与重点监测坝段一致。监测混凝土上游坝而温度的测点亦可作为水库水温的测点。

    6.3.2对于坝高在30m以下的低坝,至少应在正常蓄水位以下20cm、1/2水深处及库底各布置一个测点。

    对于坝高在30m以上的中、高坝,从正常蓄水位到死水位以下10cm处的范围内,每隔3m~5m宜布置一个测点,再往下每隔10m~15m布置一个测点,必要时正常蓄水位以上也可适当布置测点。

6.4气温

6.4.1坝区附近至少应设置一个气温测点。

6.4.2气温监测仪器应设在专用的百叶箱内。

6.5降水量

坝区附近至少应设置一个降水量测点。

  6.6冰压力监测

    6.6.1 结冰前,在冰面以下20cm。50cm处,每20cm。40cm设置一个压力传感器,并在旁边相同深度设置一个温度计,进行静冰压力及冰温监测,同时监测的项目还有气温和冰厚。

    6.6.2 消冰前根据变化趋势,在大坝前缘适当位置及时安设预先配置的压力传感器,进行动冰压力监测,同时监测的项目还有冰情、风力、风向。

   6.7坝前淤积和下游冲刷

6.7.1在坝前、沉沙池、下游冲刷的区域至少应各设置一个监测断面。

6.7.2可采用水下摄像、地形测量或断面测量法进行监测。

7  变形监测

7.1一般规定

    7.1.1变形监测项目主要有坝体变形、裂缝、接缝,以及坝基变形、滑坡体和高边坡的位移等。

    7.1.2变形监测用的平面坐标及水准高程,应与设计的控制网坐标系统相一致。有条件的工程应与国家控制网坐标系统建立联系。

    7.1.3各项位移的测量中误差不应大于表7.1.3的规定。坝体、坝基、近坝区岩体、滑坡体、高边坡的位移量中误差相对于工作基点计算。

    特殊情况下监测精度要求可根据实际情况,在设计中确定。


表7.1.3    变形监测的精度

项  目

位移量中误差限值

 

水平位移

mm

坝顶

重力坝、支墩坝

±1.0

拱坝

 

径向

±2.0

切向

±1.0

坝基

重力坝、支墩坝

 

拱坝

 

径向

士0.3

切向

±0.3

坝体、坝基垂直位移

mm

坝顶

±1.O

坝基

±0.3

倾斜

(n)

坝体

±5.O

坝基

±1.0

坝体表面接缝和裂缝

mm

 

±0.2

 

近坝区岩体和高边坡

水平位移mm

±2.0

垂直位移mm

±2.0

 

滑坡体

 

水平位称mm

±3.O(岩质边坡)

±5.0(土质边坡)

垂直位移 mm

±3.0

裂缝  mm

±1.0

 

    特长大坝、特大滑坡等特殊情况下监测的精度要求可根据实际情况,在设计中确定。

    7.1.4各项监测设施,应随施工的进展及时埋设安装,并在首次蓄水前取得基准值。各种基准值至少应连续观测两次,合格后取均值使用。

    7.1.5变形监测工作应遵守下列规定:

    1建筑物上各类测点应与建筑物牢固结合,能代表建筑物变形。建筑物外各类测点,应尽可能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。

    2 监测设备应有必要的保护装置。

    3 变形监测所用的仪器、设备,必须与表7.1.3的精度要求相适应,并应长期稳定可靠,使用、维护方便。

4相关的各监测项目,应尽量同时监测,户外监测应选择有利时段进行。

7.1.6变形量的正负号应遵守以下规定:

1水平位移:向下游为正,向左岸为正,反之为负。

2船闸闸墙的水平位移:向闸室中心为正,反之为负。

3垂直位移:下沉为正,上升为负。

4倾斜:向下游转动为正,向左岸转动为正,反之为负。

5接缝和裂缝开合度:张开为正,闭合为负。

6高边坡和滑坡体位移:向下滑为正,向左为正,反之为负。

7.2监测设计

    7.2.1水平位移的监测方法,宜作以下选择:

    1 重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移宜采用引张线法、真空激光准直法和垂线法监测。若坝体较短、条件有利,坝体水平位移也可采用视准线法或大气激光准直法监测。

    2 拱坝坝体和坝基水平位移宜采用垂线监测。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监测。

    3 坝基和坝肩范围内的重要断裂或软弱结构面,可布置测斜仪、多点位移计和倒垂线组监测其变形。

    4 近坝区岩体、高边坡和滑坡体的水平位移,采用边角网、视准线法和交会法监测。个别点可采用倒垂线或其他适宜方法监测,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监测。

    5准直线的两端点和交会法的工作基点,应尽量设置倒垂线作为校核基准点。引张线和真空激光准一随的两端点,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;交会法丁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。

    7观测近坝区岩体、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。

    7.2.2水平位移的测点布置应符合下列要求:

    1垂线的设置,应首先选择地质或结构复杂的坝段,其次是最高坝段和其他有代表性的坝段。拱坝的拱冠和坝顶拱端应设置垂线,较长的拱坝还应在1/4拱处设置垂线。各高程廊道与垂线相交处应设置垂线观测点。

    2大坝水平位移测点,应尽量在坝顶和基础附近设置。高坝还应在中间高程设置。

    3监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。

    7.2.3垂线按下列要求进行布置设计:

    1正垂线宜采用“一线多测站式”,线体设在预留的专用竖井内,也可利用其他竖井或宽缝设置。

    2 倒垂线钻孔深入基岩深度应参照坝工设计计算结果,达到变形可忽略处。缺少该项计算结果时,可取坝高的1/4~1/2,钻孔深度不宜小于10m。

    3 单段垂线的长度不宜大于50m。

    4 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C.1。

    7.2.4引张线的布置设计应考虑下列因素:

    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C.2。

    7.2.5视准线可按照实际情况选用活动觇牌法或小角度法。视准线长度不宜超过下列规定:

    重力坝    300m

    拱坝      500m

    滑坡体    800m

    设计的具体要求见附录C.3。

    7.2.6激光准直的布置设计应考虑下列因素:

    1真空激光准直宜设在廊道中,也可设在坝顶。

    2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。在坝顶设置时,应使激光束高出坝面和旁离建筑物1.5m以上。

    具体设计要求见照附录C.4。

    7.2.7边角网包括三角网、测边网和测边测角网三种。边角网设计时应作可靠性评价,可靠性因子γ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。

    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7.1.3中的规定。

    边角网点均应建造观测墩,观测墩顶部应设强制对中底盘,各种观测墩的结构见照附录C.11。

    边角网的具体设计要求见附录C.5。

    7.2.8交会法包括测角交会、测边交会和测边测角交会三种。应依据实际情况结合精度预估进行设计,位移量中误差必须不大于表7.1.3中的规定,一般情况下的布置要求见附录C.6。

    7.2.9钻孔测斜仪包括固定式和活动式二种。钻孔测斜仪宣布置在边坡监测断面的各级马道上。钻孔一般呈铅直布置。钻孔孔口应设保护装置,有条件时,孔口附近应设大地水平位移测点。具体设计要求见附录C.7。

    7.2.10多点位移计宣布置在有断层、裂隙、夹层层面出露的边坡坡面和坝基上。在需要监测的软弱结构面两侧各设一个锚固点,最深的一个锚固点宜布设在变形可忽略处。仪器可在水平的、垂直的、或任何方位的钻孔中安装,水平钻孔宜略向上成50~100倾角布置,一般一个孔内设3个-6个测点为宜。钻孔孔口应设保护装置,孔口附近应设大地水平位移测点。具体设计要求见附录C.8。

    7.2.11精密水准法监测大坝垂直位移应符合下列要求:

    1坝体和坝基的垂直位移,应采用一等水准测量,并应尽量组成水准网。近坝区岩体、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。具体设计要求见附录C.9。

    2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。水准基准点可设在坝下游1km。5km处。基准点宜用双金属标(或钢管标),若用基岩标应成组设置,每组不得少于三个水准标石,并宜采用深埋标志。工作基点应设在距坝较近处,一般两岸各设一个,可采用基岩标、平洞基岩标、岩石标。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。水准标石结构见附录C.12。

    3应在基础廊道和坝顶各设一排垂直位移测点,高坝应根据需要在中间高程廊道内增设测点。坝顶利不同高程的廊道的水准路线,可通过高程传递连接。近坝区岩体垂直位移测点的间距,在距坝较近处一般为0.3km~0.5km;距坝较远处可适当放长,一般不超过1km。

    7.2.12连通管法(即流体静力水准法)和真空激光系统适用于测量坝体和坝基的垂直位移,连通管利真空激光系统应设在水平廊道内,两端应设垂直位移工作基点。

    7.2.13三角高程法适用于近坝区岩体、高边坡和滑坡体的垂直位移监测。必要时可将此法与边角网纷合组成“三维网”。具体设计要求见附录C.9。

    7.2.14坝体剐坝基的倾斜,应采用一等水准监测,也可采用连通管和遥测倾斜仪监测;坝体倾斜还可采用气泡倾斜仪监测。测点布置应满足以下要求:

    1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置测点。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。

    2当整个大坝倾斜时,在基础高程面附近宜设置1个—3个测点,在高坝坝顶和中部宜设置2个—4个。

    3用精密水准法监测倾斜,两点间距离,在基础附近不宜小于20m;在坝顶,不宜小于6m。

    4连通管应设在两端温差较小的部位。

    5气泡倾斜仪宜用于坝体中、上部。其底座长度不宜小于300mm。

    7.2.15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峪测;对运行或施工中出现危害性的裂缝,宜增设测缝计进行监测。

    7.2.16围岩径向位移可采用多点位移计监测。多点位移计宣布置在围岩顶部及两侧,钻孔深度应根据地质条件,参照计算成果,达到变形可忽略处。一般一个孔内从里到外设4个—5个测点为宜。

7.3监测设施的安装

    7.3.1在基础开挖到设计高程或混凝土浇筑到基础廊道底板时,应及时进行倒垂孔的施工,并埋设钻孔保护管。应尽量减小倒垂孔的倾斜度,保护管有效孔径必须大于75mm。倒垂造孔的具体要求见附录C.13。

    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。

    垂线安装的具体要求见附录C.1。

    7.3.2各种水平位移监测设备及接缝裂缝监测设备安装前,必须按设计图纸做好放样工作。各中设备安装的具体要求见附录C.2~C.6和C.12。

    7.3.3建筑物外的水准点不应设在地下水位高或易受剧烈振动的地点,并须便于观测。

    水准基准点的主标和双金属标应设置保护装置。

    7.3.4微水准尺标安装时,应精确将标柱调整铅直。标尺距地面的高度,应便于观测。

    7.3.5连通管陌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。具体要求见附录C.10。

    7.3.6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l/10。

 

7.4观测

    7.4.1垂线观测可采用光学垂线坐标仪或其他同精度仪器,也可采用遥测垂线坐标仪。采用人工观测时,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C.l。

    7.4.2 引张线观测可采用读数显微镜、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,当使用读数显微镜时,两测回观测值之差不得超过0.15mm;当使用两用仪、两线仪或放大镜时,两测回观测值之差不得超过0.3mm;具体要求见附录C.2。

    7.4.3 视准线应采用视准仪或Jl型经纬仪或精度不低于Jl型经纬仪的全站仪进行观测。每一测次应观测两测回,采用活动觇标法时,两测回观测值之差不得超过1.5mm;采用小角度法时,两测回观测值之差不得超过3″;具体要求见附录C.3。

    7.4.4 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C.4。

    7.4.5采用边角网和交会法观测时,水平角应以J1型经纬仪或精度不低于Jl型经纬仪的全站仪进行观测,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10"。

    边长用标称精度优于1mm+1/106×D(式中D为所测距离,单位为mm)的测距仪或全站仪直接测量。

    各种监测方法的具体要求见附录C.5及C.6。

    7.4.6一等水准应以S05型水准仪和因瓦水准标尺进行观测。二等水准也可用Sl型水准仪。

    三角高程测量中,天顶距应以Jl型经纬仪或精度不低于J1型经纬仪的全站仪进行观测。

    气泡倾斜仪的泡格值不应大于5″。

    各种观测方法的具体要求见附录C.9。

    7.4.7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。

    7.4.8光学机械监测仪器、设备,在监测开始前,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,进行监测。在晾仪器和整个监测过程中,仪器不得受到日光的直接照射。

8渗流监测

8.1一般规定

    8.1.1混凝土坝必须进行渗流监测。监测项目包括扬压力、渗透压力、渗流量及水质监测。

    8.1.2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,选用量程合适的精密胝力表,使读数在1/3~2/3量程范围内,精度不得低于0.4级。

    用渗压计量测阶测孔的水位时需根据不同量程的渗压计,采用相应的读数仪进行测读,精度不得低于满量程的5/1000。

8.1.3当采用水尺法测量量水堰堰项水头时,水尺精度不低于1mm;采用水位测针或量水堰水位计量测堰顶水头时,精度不低于O.lmm。

8.2监测设计

    8.2.1坝基扬压力,睑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进行设汁布置。一般应设纵向监测断面1个-2个,1级、2级坝横向监测断面至少3个。

    纵向监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。

    横向监测断面宜选择在最高坝段、地质构造复杂的谷岸台地坝段及灌浆帷幕转折的坝段。横断面间距一般为50m-100m;如坝体较长,坝体结构和地质条件大体相同,则可加大横断面间距。对支墩坝,横断面可设在支墩底部。横断面上一般设3个-4个测点,宜布置在各排水幕线上。若地质条件复杂时,测点可适当加密。在防渗墙或板桩后宜设测点。必要时可在灌浆帷幕前设少量测点。有下游帷幕时,应在其上游侧布置测点。

    8.2.2扬压力峪测孔在建基面以下的深度,不宜大于1m;必要时可设深层扬压力孔。扬压力监测孔与排水孔不应互相代用。

    8.2.3坝基扬压力一般埋设测压管进行监测,必要时,亦可在管内放置渗压计进行监测。

    8.2.4坝基若何影响大坝稳定的浅层软弱带,应增设测点。采用测压管时,测压管的进水管段应埋设在软弱带以下0.5m-1m的基岩中,应做好软弱带处导水管外围的止水,防止下层潜水向下渗漏。

    地质条件良好的薄拱坝,经论证后可少作或不作扬压力监测。

    坝后厂房的建基面上,宜设置扬压力测点。

    8.2.5监测坝体水平施T缝上的渗透压力,宜采用渗压计。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。

    埋设截面宜与坝体应力监测截面相结合。

    8.2.6应结合枢纽布置对渗漏水的流向、集流和排水设施的统筹规划,进行渗漏量监测设计。河床和两岸的渗漏水宜分段量测,必要时可对每个排水孔的渗漏水单独量测。

    廊道或平洞排水沟内的渗漏水,一般用量水堰量测,也可用流量计量测。排水孔的渗漏水可用容积法量测。

    8.2.7坝体渗漏水和坝基渗漏水应分别量测。

    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;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。

    8.2.8绕坝渗流的测点布置应根据地形、枢纽布置、渗流控制设施及绕坝渗流区渗透特性而定。在两岸的帷幕后沿流线方向分别布置2个-3个监测断面。断面的分布靠坝肩附近应较密,每条测线上布置不少于3个-4个测点。帷幕前可布置少量的测点。

    对于层状渗流,应利用不同高程上的平洞布置监测孔;无平洞时,应分别将监测孔钻入各层透水带,伞该层天然地下水位以下的一定深度,一般为1m,埋设测压管或安装渗压计进行监测:必要时,可在一个钻孔内埋设多管式测压管,或安装多个渗压计。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。

    8.2.9近坝区的地上、下水位监测,应根据工程具体条件统筹布置,应尽量利用不同高程的探洞布置监测孔,对以下几种情况,应分别作出专门设计:

    1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做地下水位监测孔。

    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个-2个监测断面。地下水位监测孔应深入滑动面以下0.5m~1m。若滑坡体内有隔水岩层时,应分层布置监测孔,同时亦应做好层间隔水。

    无明显滑动面的近坝岸坡,应分析可能的滑动面,布设监测断面。若滑动面距地表很深,可利用勘探平洞或专设平洞,设置测压管安装渗压计进行监测。若有地下水露头时,应布置浅孔监测,以监视表层水的流向和变化。

    2 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。监测地下水位的状况。

    8.2.10应选择有代表性的排水孔或绕坝渗流监测孔,定期进行水质分析。若发现有析出物或有侵蚀t佻的水流出时,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。简易分析和全分析项目见附录D.4,其中物理分析项目,宜在现场进行。

8.3监测设施及其安装

    8.3.1测压管呵选用金属管或硬工程塑料管。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D.1,管口有雎的时应安装压力表,并应“一管一表”;管口无压时应安装保护盖,亦可在管内设置渗压汁,管口装置见附录D.1。

    8.3.2单管式测尿管有预埋式和钻孔式两种,具体埋设安装方法见附录D.l。帷幕附近,不宜采刚预埋式测压管。

    安装单管式测压管时,应尽量使导管段与进水管段处于同一铅垂线上:若需要埋设水平管段时,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,应对混凝土与基岩接触段进行灌浆处理,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。

    8.3.3多管式测乐管宜在地质条件较复杂的部位使用,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,具体埋设方法见附录D.1。

    8.3.4测压孔和排水孔的钻孔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液堵塞。安装测压管时,应准确地量测并记录进水管底和孔口高程、平面坐标。

    使用渗压计时,电缆的连接应按照附录E的有关要求执行。

    8.3.5渗压计量程应与测点实有压力相适应,必要时宜选用能消除气压的渗压计。埋设方法应根据不同的部位而异,各种方法见附录D.2。

    8.3.6量水堰一般选用三角堰或矩形堰,三角堰适用于流量为1L/s~70L/s的量测范围:矩形堰适用于流量大于50L/s的情况;当渗漏量小于1L/s时,可采用容积法。量水堰的结构见附录D.3。

    8.3.7采用流量计监测渗流量时,须将坝基、坝体渗漏水引入流量计,直接测读渗漏量。

8.4观测

    8.4.1当采用压力表测量测压管内水压时,压力值应读到最小估读单位;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。

    帷幕前的测压管不得任意排水,以防发生管涌。

    8.4.2采用电测水位计量测测压管内水位时,应将测头缓慢放入管内,在指示器开始反应时,测量出管口至孔内水面的距离,两次读数之差不应大于1cm。

    8.4.3当采用渗)计量测监测孔的水位时,两次读数之差应不大于仪器的最小读数。

    8.4.4容积法观测渗流量时,需将渗漏水引入容器内,测定渗漏水的容积和充水时间(一般为1min,且小得小于10s),即可求得渗漏量,两次测值之差不得大于平均值的5%。

    8.4.5当测量量水堰堰项水头时,水头值应读到最小估读单位。

    8.4.6水质分忻所需水样应在规定的监测孔、排水孔或廊道排水沟内取得。在监测孔中取样时,同时也应在水库内取水样,以便分析比较。

    8.4.7坝体混凝土中或基岩中的析出物,应取样做成分分析,检查是否有化学管涌或机械管涌发生。

9  应力、应变及温度监测

9.1一般规定

    9.1.1应力、应变及温度监测项目主要有应力、应变监测、锚杆(锚索)应力监测、钢筋应力监测、钢板应力监测、温度监测、接缝裂缝开度监测和地震反应监测等。

    9.1.2应力、应变及温度监测应与变形监测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监测仪器。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、自身体积膨胀等性能试验。设计选用的仪器设备和电缆,其性能和质量应满足峪测项目的需要。

9.2监测设计

    9.2.1混凝土的应力和应变监测布置应符合下列要求:

    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,使监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,以及与其他监测资料综合分析。

    2 测点的应变汁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 每一应变计组旁l.Om~1.5m处布置一支无应力计。

    4 坝体受压部位可布置压应力计,以便与应变计组相互比较,压应力计和其他仪器的间距麻保持0.6m~l.Om的距离。

    9.2.2重力坝应力和应变的监测布置宜按下列步骤进行:

    1 应根据坝高、结构特点及地质条件选定重点监测坝段。

    2 在重点监测坝段可布置1个—2个监测断面;在监测断面上,可在不同高程布置几个水平监测截面。水平监测截面宜距坝底5m以上;必要时另在混凝土与基岩结合面附近布置测点。

    3 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;通仓浇筑的坝体其监测截面上一般布置5点。

    4 坝踵和坝址应加强监测,除布置应力、应变监测仪器外,还应配合布置其他仪器。

    5 监测坝体应力的应变计组与上、下游坝面的距离宜大于1.5m~2m.(在严寒地区还应大于冰冻深发),纵缝附近的测点宜距纵缝1.Om~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 表而应力梯度较大时,应在距坝面不同距离处布置测点。一般布设单向或两向应变计。

    8 整体式重力坝的仪器布置可参照拱坝进行。

    9.2.3拱坝应力和应变的监测布置宜按下列步骤进行:

    1根据拱坝坝高、体形、坝体结构及地质条件,可在拱冠、1/4拱弧处选择铅直监测断面1个—3个,和不同高程上选择水平监测截面3个—5个。

    2在薄拱坝的临测截面上,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。

    在厚拱坝或重力拱坝的监测截面上,应布置2个—3个测点。拱坝设有纵缝时,测点可多于3个。

    3监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3m,必要时可在混凝土与基岩结合面附近布置测点。

    4 拱座附近的应变计组数量和方向应满足监测平行拱座基岩面的剪应力和拱推力的需要,在拱推力疗向还可布置压应力计。

    5 坝踵、坝址及表面应力和应变监测的布置要求与重力坝相同。

    9.2.4无应力计与相应的应变计组距坝面的距离应相同。无应力计与应变计组之间的距离一般为1.5m: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,以保证温度、湿度条件相同。无应力计的筒口宜向上;当温度梯度较大时,无应力计轴线应尽量与等温面正交。

    9.2.5坝基、坝腑及近坝边坡岩体应力、应变的监测布置应按下列要求进行:

    1监测断面应选择地质条件、结构形式、受力状态等具有代表性或关键的部位,宜选择一个主监测断面,在其附近设辅助监测断面1个—2个。重点监测断面宜与其他监测项目结合布置。

    2宜在重力圳的坝踵和坝址部位布置测点;拱坝的测点应布置在应力变化较大的部位。

    3岩体表面测点宜采用基岩应变计,其标距应为1m~3m,宜单向或2~3向布置。

    4在受力条件明确的部位可布置压应力计。

    5对边坡岩体采用锚杆、预应力锚索等加固措施时,需进行锚杆(锚索)应力监测。

    锚杆监测宜选择有代表性的部位和各种形式的锚杆抽样进行,监测数量应根据实际需要确定。每根锱忏宣布置3个~5个测点,仪器采用锚杆应力计。

    预应力锚索监测塔:对各种吨位的锚索抽样进行,监测数量应根据实际需要确定,每个典型地质地段或每种锚索应监测2根-3根。仪器宜采用锚索测力计。

    9.2.6地下洞室应力和应变的监测布置宜按下列要求进行:

    1应按工程的需求、地质条件及施工条件选择有代表性的部位作为永久监测断面,必要时可增设临时监测断面。

    2监测断面布置要合理,应注意时空关系。应考虑表面与深部结合、重点与一般结合、局部与整体结合,使断面、测点、测站形成一个系统,能控制整个工程的各关键部位。

    3测点布置应在考虑围岩应力分布、岩体结构和地质代表性的基础上,依据其变化梯度来确定测点数量。梯度大的部位,点距小;梯度小的部位,点距大。

    4当洞室围岩采川锚杆支护时,应根据围岩条件和洞室结构布置锚杆应力计测点,可布置单测点或多测点。监测锚杆数量应根据实际需要确定。当需要了解应力分布情况时,一根锚杆至少布置3个测点。

    5当采用预廊力锚索加固岩体时,可布置锚索测力计,监测锚索数量应根据实际需要确定。

    6在大型洞室顶拱设钢筋混凝土衬砌结构时,可根据顶拱受力方向在断面上沿拱圈外缘和内缘布置单向混凝土应变计测点。受力方向不明确时,宜采取成组布置,每组2支,分别沿洞轴向和切向布置。

    围岩内的应变计一般呈径向和切向布置。

    7宜在围岩与支护结构的接触界面上布置压应力计。拱部的压应力计布置应与应变计相同:围岩内部和结构内部的压应力计应根据压力分布和方向布置。

    9.2.7在重要向钢筋混凝土建筑物内应布置钢筋应力测点。监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。

    对预应力闸墩应布置预应力锚索测力计。

    9.2.8引水利泄水钢管布置钢板应力监测断面时,在圆形监测断面上一般至少布置3个测点。钢闸门的主梁及支承结构、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。每一测点宦布置环向(切向)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。

    9.2.9坝体和坝基温度监测布置原则如下:

    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坝体温度测点应根据温度场的状态进行布置。在温度梯度较大的坝面或孔口附近测点宜适当加密。坝体温度测点应结合安全监控预报模型需要而设置,不做预报模型的坝段,温度测点可适当减少,也可采用能满足施工监测要求的使用期限较短的温度计或热电偶。

    3在能监测温度的其他仪器处,不宜再布置温度计。

    9.2.10在重力坝临测坝段的中心断面上,宜按网格布置温度测点,网格间距为8m-15m。若坝高150m以上的高坝,间距可适当增加到20m,以能绘制坝体等温线为原则。引水坝段的测点布置应顾及空间温度场监测的需要。

    在拱坝监测坝段,根据坝高不同可布设3个-7个监测截面。在截面和中心断面的每一条交线上可布置3个-5个测点。在拱座的应力监测截面上可增设必要的温度测点。

    在重力坝纵缝和拱坝横缝面每个灌区宣布设温度计和测缝计。

    9.2.11可在距上游5cm~10cm的坝体混凝土内沿高程布置坝面温度测点,间距一般为1/15~1/10的坝高,死水位以下的测点间距可加大一倍。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。该表面温度计在蓄水后可作为坝前库水温度计。

    在受日照影响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,下游面宜分别们拦温度测点。

    9.2.12基岩泓度的监测布置按下列要求进行:

    在温度监测断面的底部,宜在靠上、下游附近各设置一排5m~10m深的钻孔,在孔内不同深度处布置测点,并用水泥砂浆回填孔洞。

    9.2.13接缝和裂缝开度的监测布置宜按下列要求进行:

    1在可能产小裂缝的部位(如坝体受拉区、并缝处、基岩面高程突变部位及碾压混凝土坝上游防渗层与内部碾压混凝土的界面处、坝内厂房顶部等)和裂缝可能扩展处,宜在混凝土内布置裂缝计。

    2宜在重力坝纵缝不同高程处布置3支-5支测缝计,必要时也可在键槽斜面处布置测点。

    3在坝踵、岸坡较陡坝段的基岩与混凝土结合处,宣布置单向、三向测缝计或裂缝计。

    4在预留宽枘回填混凝土时,宜在宽槽上下游面不同高程处布置测缝计。

    5在强震区的拱坝横缝宜布置2支—3支测缝计。

    9.2.14在地震区的大坝应设置强震仪,监测坝体在地震时的振幅、频率、振动速度和加速度。监测布置宜采用如下方式:

    1在重力坝利支墩坝溢流坝段和非溢流坝段应各选一个最高坝段或地质条件较为复杂的坝段进行监测。测点应布置在坝顶和坝基廊道内;高坝可在中间不同高程加设1个—3个测点。并应根据结构特点选择其他3个—4个坝段,在坝顶各布设1个测点;在“局部应力集中部位及局部薄弱环节也宣布置测点;在离坝址2倍坝高附近的基岩上应设置1个测点。

    2 拱坝应在拱冠梁从坝顶到顶基布置3个~4个测点;在1/4拱圈处,坝肩处沿顶拱各布置1个测点,拱坝的拱座沿不同高度应布置1个—3个测点;在离坝址2倍坝高附近的基岩上应设置1个测点。

    薄拱坝应在2/3坝高附近布置测点。

    9.2.15监测站应布置在仪器比较集中、安全、通风干燥、有电源设施及便于到达的地方,并具有一定的空间,观测站应设计安置集线箱和测量仪表的壁龛和工作台。

    在施工期问胁砹斛临时观测站,保证施工期能正常观测或自动采集数据的需要。

    9.2.16  电阻式温度计的连接电缆宜采用三芯水工电缆,其他差动电阻式仪器宜采用五芯水工电缆。钢弦式仪器的连接电缆应采用屏蔽电缆。

    监测仪器电缆线路,在设计时应予以规划,尽量使电缆牵引的距离最短和干扰施工最小。

    电缆牵引路线与上、下游坝面的距离不得小于0.5m。靠近上游面的电缆应分散牵引,必要时应采取止水措施。电缆水平牵引时可挖槽埋入混凝土内,垂直牵引时可用钢管保护。保护钢管的直径应大于电缆束的1.5~2倍。跨缝时,应采取措施使电缆有伸缩的余地。

9.3监测仪器的埋设

    9.3.1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、电缆连接和走向、埋设力法、现场观测及资料整理等方面的规定),并须对仪器进行检验(见附录E.1)。

    9.3.2应根据监测发计完成预留槽孔、导管、集线箱壁龛及各种预埋件的施工和加工,并对埋设点进行测量放样,对各种监测仪器进行检测;应按监测设计要求进行电缆连接和编号,具体方法见附录E.2。

    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。

9.3.3应按监测设计要求及附录E.3和附F.1的方法进行各种仪器埋设。必须保证仪器埋设的位置和方向正确,并防止仪器受到损坏。   

9.3.4  电缆牵引应按设计要求实施;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门重的附件。

    埋设电缆时威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;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。

    9.3.5监测仪器应做如下埋设记录:仪器设计代号和出厂编号、仪器的坐标位置和方向、电缆走向和高程、仪器埋设时间及埋设前后的检查和监测数据、混凝土入仓温度、气温及浇筑块周围环境情况。

9.4观测

    9.4.1应按照规定的测次和时间进行观测。各种互相有关的项目,应同时监测。

    9.4.2使用直读式接收仪表进行观测时,每月应对仪表进行一次准确度检验。如需更换仪表时,应先检验是否有互换性。地震反应监测仪器检查要求见附录F2.2。

    9.4.3必须认真填写观测记录,注明仪器异常、仪表或装置故障、电缆剪短或接长及集线箱检修等情。

    9.4.4应对现场观测值进行质量控制,具体要求见附录E.4。

    9.4.5仪器设备妥应加保护。电缆的编号牌应防止锈蚀、混淆或丢失。电缆长度不得随意改变,必须改变电缆长度时,应在改变长度前后读取监测值,并做好记录。集线箱及测控装置应保持干燥。

    9.4.6仪器埋设后,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选定。

    9.4.7在泄水情况下,对泄水建筑物进行观测时,宜同时进行泄水建筑物水力学观测(见附录G)。

10监测自动化系统

10.1一般规定

    10.1.1监测臼动化系统包含数据自动采集、数据传输、数据存储和数据管理等几部分。

    10.1.2大坝监测安全自动化系统,应具备下列基本功能要求:

    1数据采集功能,能自动采集各类传感器的输出信号,能把模拟量转换为数字量;数据采集能适应应答式和自报式两种方式,能按设定的方式自动进行定时测量,能接收命令进行选点、巡回检测及定时检测:

    2 掉电保护功能,在断电情况下确保持续工作3d以上;

    3 自检、自诊断全功能;

    4现场网络数据通信和远程通信功能;

    5防雷及抗j干扰功能;

    6数据异常报警及故障显示功能;

    7数据备份功能。

    10.1.3监测自动化系统的选择,应符合下列基本性能要求:

    1 采样时间:巡测时小于30min;单点采样时小于3min。

    2 测量周期为10min~30d,可调。

    3 监控室环境温度保持20~300C;湿度保持不大于85%。

    4 系统工作电压为220(1±10%)V。

    5 系统故障率不大于5%。

    6防雷电感应为1000V。

    7采集装置测量精度不低于本标准对测量对象精度的要求。

    8采集装置测量范同满足被测对象有效工作范围的要求。

    9系统能稳定可靠地工作。

    10.1.4监测自动化系统宜有自动监测与人工观测的比测设施。

    10.1.5监测自动化系统应经常保持良好工况,监测设备应定期检查和更新。

10.2监测自动化系统设计

    10.2.1监测自动化系统的布置,应符合下列要求:

    1纳入监测自动化系统的测点应以满足监测工程安全运行需要为主,施工期监控及为科学研究而设置的测点原则上不纳入监测自动化系统。

    2监测自动化系统的更新改造设计应在完成原有仪器设备检验和鉴定后进行。

    3监测自动化系统控制室的设置应符合国家现行的有关控制室或计算机机房的规定;控制室应有独立的接地线。

    10.2.2监测自动化系统可选用下列三种基本形式:

    1集中式。

    2分布式。

    3混合式。

    10.2.3对监测范围广、测点数量多、工程规模巨大的水利水电枢纽,宜采用二级管理方案。即根据枢纽结构的特点,以建筑物为基本单元,将枢纽划分为若干监测子系统;由各子系统再组成上一级管理网络,并对各子系统现场网络进行管理。

    10.2.4监测自动化系统设备的选择应符合下列要求:

    1数据采集装置。应具有10.1.2所列的基本功能。

    2计算机系统。与数据采集装置连接在一起的监控主机和监测中心的管理计算机配置应满足监测自动化系统的要求,并应配置必要的外部设备。计算机房应配置打印机,必要时也可配置描仪和绘图仪等外部设备。计算机房应配置专用电源和不间断电源( UPS),并应设置独立的接地线设施。

    3数据通信。数据采集装置和监控主机之间宜采用现场总线,监控主机和管理计算机之间应采用局域刚络或远程通信;通信介质可根据两者之间的距离和工程环境要求选用有线和(或)无线(包括卫星)等。大坝安全监测站或网络工作组应根据电厂/管理局MIS系统的要求提供网络通信接口。

    4大坝安全监测自动化系统软件。应具有在线采集软件和大坝安全监测管理软件。大坝安全监测管驯软件宜包含离线分析、图形报表制作、数据库管理、网络系统管理、远程辅助监测等功能模块。

    10.2.5接入监测自动化系统的传感器应选用经过长期运行考验和成熟的产品,它们应该结构简单、传动部件少、容易维修,且可靠性高、稳定性好,并能在潮湿环境下长期正常工作。

10.3安装和调试

    10.3.1对有相对位置和方向要求的监测设备(如垂线和引张线仪等)的安装,在现场放样时,应严格控制坐标位置;监测自动化设备的安装支架应埋设牢靠,水平度和垂直度应满足设计要求;对扬压力、绕坝渗流等监测仪器,在安装前应先检查测孔的状态,必要时应进行冲孔或扫孔,然后再安装仪器设备。

    10.3.2 自动化系统安装过程中,应对系统设备进行线体试验、参数标定,并作好详细记录。

    10.3.3对于老坝监测设施更新改造的工程,在自动化监测传感器安装时,应尽量不破坏原有可用的监测设施。

    10.3.4监测自动化系统调试时,应与人工观测数据进行同步比测,并应将监测自动化的基准调整到与人工观测相一致,应进行整机和取样检验考核。

10.4运行和管理

    10.4.1应对监测自动化系统每年进行一次系统检查,做好正式记录,存档备查。

    10.4.2应设法改善测点和监测站的工作环境,不允许水滴直接溅落到监测设备上,应尽量避免气流对垂线和引张线造成的振荡。

    应对量水堰进行定期清理,防止排水析出物及其他杂物附着在堰板上,影响流量测量的精度。

    10.4.3必须对监测自动化系统加以防护:

    1 系统应采用专用电源供电,不应直接用现场照明电源。电压保护措施,以避免受当地电源波动过大的影响。

    2系统应有可靠的防雷电感应措施,系统的接地应可靠,接地电阻应满足电气设备接地要求。

    3 电缆应加以保护,特别是室外电缆应布设在电缆沟或电缆保护管内。电缆沟宜封闭,并应做好排水措施。

    4 易受周围环境影响的传感器应加以保护;安装在坝体外部的设备,应考虑日照、温度、风沙等恶劣天气对监测设备的影响,必要时应采取特殊防护措施。

    5野外及离坝较远的设备(如绕坝渗流的监测仪器)应采取防雷措施,并予以封闭,以利防盗。

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