DL T 5178 2003 混凝土坝安全检测技术规范3

 

附  录D

（规范性附录）

渗流监测设施及水质分析项目

    D.1测压管的埋设方法

    D.1.1埋设在坝底基岩面下的单管式测压管

50mm；孔底在建基面下0.5m~1.Om。

    2钻孔时应严格控制深度和垂直度，如有倾斜，应测出其斜度，以便准确计算底部高程。

    D.1.2深孔单管式测压管

    1在设计定位处钻孔，孔径100mm-110mm，孔深依据设计的要求而定，孔壁应力求完整光滑。

    2 在钻孔底部灌注15cm厚的水泥砂浆或水泥膨润土浆。

    3 把内径50mm的塑料管（下部管端应钻小孔）放入孔内。

    4 先填入约40cm厚的、粒径为10mm~20mm砾石，再填入20cm厚的细砂。

    5上部全灌注水泥砂浆或水泥膨润土浆。

    6 管顶加盖保护。

    见图D．1(a)。

    D.1.3深孔多管式测压管

    多管式测压管的埋设方法与深孔单管式测压管的埋设方法基本相同，钻孔的直径应由埋入的塑料管的根数决定，孔内反滤料、细砂及水泥浆的分布情况见图D.1(b)。应注意做好各岩层进水管之间封闭隔离工作。

           

               (a)单管式测压管；    (b)多管式测压管

1-冰泥砂浆或水泥膨闰土浆；2-有孔管头；3-细砂；

4-砾石反率料；5-聚氯乙烯管：6_一管盖

图D．1测压管

    D.1.4测压管进水管的反滤保护装置

    l将微孔塑料管（多孔聚氯乙烯管），外包土工布，置入有可能塌孔的钻孔，如断层破碎带中的钻孔内，作为保护装置。

    2组装式过滤体以聚氯乙烯硬质管为进水管段，其外包涤纶过滤布，过滤布外套上专用的泡沫软塑料做孔壁撑体，用土工布将泡沫软塑料缠紧，使其外径小于钻孔直径，并用胶粘紧，以便放入孔内，粘胶遇水自动脱开，组装过滤体则紧靠孔壁。这种装置适用于可能产生管涌的断层破碎带内。

    D.1.5测压管管口装置及保护

    管口装置应根据测压管水位的测量方式，选择适用于无压、有压和自动化监测的要求进行设置，管口装置见附图D．2。

    管口保护装置，要求结构简单、牢固、能防止雨水流入和人蓄破坏，并能锁闭且开启方便。

 

1-测压管；2-渗压计；3-电缆；4-闷头；5-阀门；

6-三通；7-水龙头；8-压力表

图D.2管口装置示意图

    D.2渗压计的埋设方法

    D.2.1准备工作   

    1 渗压计在埋设前，必须进行室内检验，合格后方可使用。

    2 取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈。

    3 按设计要求接长电缆，接长时必须将同型号同色芯线接在一起，并用锡焊牢，认真进行硫化。亦可用双层热塑型套管，进行热塑处理连接电缆，电缆接长后须用测试仪器进行量测，并做好记录。

    4安装前需将渗压计在水中浸泡2h以上，使其达到饱和状态，再在测头上包上装有干净的饱和细砂袋，使仪器进水口通畅，防止水泥浆进入渗压计内部。

    D.2.2在混凝土浇筑层面埋设渗压计 

    1应在浇筑下一层混凝土时，在埋设位置的层面预留一个深30cm、直径20cm的孔，见图D.3。2在孔内铺一层细砂，将渗压计放在砂垫层上。

   2用细砂将渗压计埋好，孔口放一盖板，再浇筑混凝土。

1-渗压计；2-电缆；3-细砂；4-盖板；5-预留孔

图D.3浇筑层面渗压计埋设图

    D.2.3 在基岩面上埋设渗压计

   1 在渗压计埋设的基岩位置钻一个孔深100cm、孔径5cm的集水孔，见图D.4

l-渗压计；2-电缆；3-砂浆；4-麻袋；5-细砂；6-钻孔；7-砾石

图D.4基岩面上渗压计埋设图

    2将裹有渗压计的细砂包放在集水孔上，细砂包的体积应为1000cm³。

    3砂包用砂浆糊住，待砂浆凝固后，即可浇筑混凝土。

    D.2.4在水平浅孔内埋设渗压计

    1在埋设渗压计的位置钻一个孔深50cm、孔径15cm-20cm的浅孔，如孔无透水裂隙可根据需要的深度，在孔底套钻一个3cm的小孔，见图D.5。

    2在小孔内填入砾石，在大孔内填细砂。

    3将渗压计埋在细砂中，孔口用盖板封上，并用水泥砂浆封住，待砂浆凝固后，即可填筑混凝土。

l-孔洞；2-钻孔；3-电缆；4-渗压计；5-细砂；6-盖板；7-砂浆

图D.5水平浅孔内渗压计埋设图

    D.2.5在坝基深孔内埋设渗压计

    在坝基深孔内埋设渗压计时，深孔直径不小于100mm，埋设前测量好孔深，先将仪器装入能放入孔内的砂包中，包中装细砂，向孔内倒入40cm厚的砾石，其粒径约为10mm，然后将装有仪器的砂包吊入孔底。如孔太深，砂包及电缆自重超过电缆强度时，可用钢丝吊住砂包，并把电缆绑在钢丝上进行吊装，以免电缆损坏，再在上面填入40cm厚细砂，然后填20cm厚、粒径为10mm-20mm的砾石，再在余孔段灌入水泥膨润土浆或预缩水泥砂浆。

D.2.6  电缆敷设

渗压计埋设完后，按设计要求走向敷设电缆，电缆尽可能向高处引，通过露天时进行保护。

    D.3量水堰的结构

    D.3.1量水堰应设在排水沟的直线段上，堰槽段应采用矩形断面，其长度应大于堰上最大水头7倍，且总长不得小于2m（堰板上、下游的堰槽长度分别不得小于1.5m和0.5m）。堰槽两侧应平行和铅直。堰板应与水流方向垂直，并需直立，水尺或水位计装置应该在堰板上游3-5倍堰上水头处。

    D.3.2量水堰一般选用三角堰，三角堰缺口为等腰三角形，底角为直角，堰口下游边缘呈45⁰。矩形堰堰板应严格保持堰口水平，水舌两侧的堰墙上应留通气孔。

    D.3.3量水堰的结构如图D.6、图D.7所示。

1-水尺；2-堰板

图D.6量水堰结构示意图

      

图D.7直角三角

形量水堰板示意图

 

D.4水质分析项目

D.4.1  全分析项目

1 水的物理性质：水温、气味、浑浊度、色度。

2  pH值。

    3溶解气体：游离二氧化碳—C0₂，侵蚀性二氧化碳—C0₂，硫化氢-H₂S，溶解氧-O₂。

    4耗氧量。

    5  生物原生质：亚硝酸根—NO₂^-1，硝酸根—NO₃^-1，磷—P，铁离子（高铁——Fe³⁺及亚铁—Fe²⁺），铵离子——NH₄，硅——Si。

    6总碱度、总硬度及主要离子：碳酸根——CO₂^2-，重碳酸根——HC0₃^-1，钙离子

——Ca²⁺，镁离子—Mg²⁺，氯离子——C1^-，硫酸根—SO₄^2-，钾和钠离子——K⁺ Na⁺。

    7矿化度。

    D.4.2简易分析项目

    色度、水温、气味、浑浊度、pH值、游离二氧化碳、矿化度、总碱度、硫酸根、

  重碳酸根及钙、镁、钠、钾、氯等离子。

附录E

（规范性附录）

应力、应变及温度监测仪器检验及埋设

    E.1监测仪器检验

    E.1.1 差动电阻式仪器

    E.1.1力学性能检验

    1试验条件、设备及注意事项

    1)参比工作条件：环境温度为10℃-30℃，试验时，环境温度应保持稳定；环境相对湿度不大于80%。

    2)主要设备：

    a)应变标准仪，零级干分表，10mm和15mm的零级百分表。

    b)一级活塞式压力计。

    c)压应力计的承压板、压块和球座。

    d)一级万能材料试验机。

    e)水工比例电桥。

    3)注意事项：

    a)应将仪器在参比工作条件下预先置放24h以上。

    b)将仪器安装到检验设备上时应控制电阻比的变化不大于20×0.01%。

    c)检验前，应在测量范围上、下限值的1.2倍内预先拉压循环三次以上，直至测值稳定。   

    4)分挡加荷规定：

    a)应变计，见表E.l。

    b)钢筋计，见表E.2。

    c)压应力计，见表E.3。

    E.1.1  E.1.1

   d)测缝计，见表E.4。

   e)渗压计，见表E.5。

表E.1    应变计

规格	S-100	S-150	S-250
测点数	11	7	9
间距	250	400	200

表E.2    钢筋计

规格	R-16	R-18	R-20	R-22	R-25	R-28	R-32	R-36	R-40
测点数	9	6	7	9	6	7	9	6	6
间距MPa	25	40	35	25	40	35	25	40	40

表E.3    压应力计

规格	WL-30	WL-60
测点数	6	6
间距MPa	0.5	1.0

表E.4    测缝计

规格	J-5	J-10-1
测点数	7	12
间距MPa	1	1

 

表E.5    渗压计

规格	P-1	P-2	P-4	P-8	P-16	P-24
测点数	6	6	6	6	9	7
间距KPa	20	40	80	160	200	400

2 端基线性度检验

    先将仪器下行至下限值，量测电阻比之后，逐挡上行，每挡测试，全程共测得n个电阻比。后向下行，逐挡测试，同样测得n个电阻比，共完成三次循环，

下列各值：    

1)  各点总平均值计算公式如下：

（Za）_i=        (E．1)

     式中：

(z_u)i—上行第i挡测点电阻比测值的平均值：

(z_d)i—下行第i挡测点电阻比测值的平均值。

2）各挡测点的理论值计算公式如下：

（Zt）i=         (E.2)

式中： 

i─测点序号（0、l、…、n-1）；

z─量程上下限各自六次电阻比测值的平均值之差。

3）各测点电阻比测值的偏差计算公式如下：

δi=（Za）i-(Zt)I          (E.3)

4)仪器端基线性度误差计算公式如下

a=%               (E.4)

式中：

Δ1－取δ_ｉ的最大值。

3非直线度α2检验

可利用本节端基线性度检验的测值计算非直线度：

a=           (E.5)

式中：

Δ_２——每一循环中各测点上行及下行两个电阻比测值之间的差值取最大值。

4不重复性误差钧检验

    可利用本节端基线性擘检验的测值计算不重复性误差：

a=            (E.6)

式中：

△3—三次循环中各测点上行及下行的各自三个电阻比测值之间的差值取最大值。

5最小读数f检验

可利用本节端基线性度检验的测值计算和检验各仪器的最小读数ｆ。

1）应变计

                f=                (E.7)

式中：  

△Ｌ—相当于全量程的变形基，mm；

L—应变计标距，mm。

2)钢筋计：

               f=             (E.8)

式中：

P-检验时的最大拉力，N；

Ae—钢筋计钢套截面积，cｍ^２。

3）压应力计

               f=                (E.9)

P-检验时的最大拉力，N；

A—压应力计的有效面积，cｍ^２

4）测缝计

               f=                 (E.10)

式中：

   △L—相当于全量程的变形基，mm

5)渗压计

f=                 (E.11)

P-检验时的最大压强，Ｋpa；

6) 误差计算

               a_f=             (E.12)

式中：

f_T、f_i——分别为仪器厂家和用户检验的f值。

6 误差要求

力学性能检验的各项误差，其绝对值不得大于表E.6的规定。

表E.6  力学性能检验标准

项目	G1	G2	G3	Gf
限差（%）	2	1	1	3

 

E.1.1.2温度性能检验

    1试验条件、设备及注意事项

    1)参比工作条件：

    a)环境温度为20C±2℃；

    b)环境相对湿度不大于80%。

    2)主要设备：

    a)双层保温桶；

    b)二级标准水银温度计；

    c)恒温水槽和水银导电；

    d)水工比例电桥；

    e) 500V直流兆欧表。

    3)注意事项：

    a)试验O^oC电阻时，仪器之间需铺8cm-10cm厚、直径小于3cm的碎冰层，用洁净的自来水（水与冰比例为1：2）或蒸馏水。保证仪器在O℃情况下恒温2h，测值已稳定不变时再测读。

   b)试验温度系数时’仪器要浸入水下Scm，勿使仪器碰到加热器，保持温度变化在±O.l℃以内的情况下恒温1h以上，测值已稳定不变时再测读。

    c)应在测记温度E电阻的同时，测量仪器的电阻比和绝缘电阻。

    4)分挡规定见表E.7。

    表E.7    分档规定

仪器	检验温度
温度计	0	35	70	-
差动式仪器	0	20	40	60（渗压计免做）

2 0℃电阻检验

    1)温度计：测量O℃时仪器的电阻。

2)差动电阻式仪器：除温度计外，其他差动电阻式仪器测量0℃电阻后，均应按式(E.13)计算出计算0℃电阻：

                         (E.13)

式中：

R₀^′─计算0℃电阻；

R₀─实测0℃电阻；

β─由厂家提供;

T1─60℃,渗压计取40℃

3)温度常数检验。

a)温度计的温度常数a按式(E．14)计算：

                                 (E.14)

式中：   

    α₀—铜丝材料的电阻温度系数，由厂家提供，或取a0=42.5×10^-4℃^-1。

    b)除温度计外，其他差动电阻式仪器的0℃以上和0℃以下的温度常数α^′α^″按(E.15)、式(E.16)计算：   

                          (E.15)

                     (E.16)

式中：

α-由厂家提供，或取a= 2.89×10^—3℃-1。

4) 温度绝缘检验

a)高温绝缘：在进行温度性能检验时，应测量温度达到量程上限时的仪器绝缘电阻。

b)低温绝缘：在进行O℃电阻检验时，应测量仪器处于O℃时的绝缘电阻。

5）检验要求。仪器温度性能检验后，各项指标与出厂系数计算结果之差的绝对值及绝缘电阻应满足表E.8的规定。

项目	R0/Ω	R0ti/℃	T/℃		Rx/MΩ
			温度计	差动电阻式仪器	绝缘电阻绝对值
限差	≤0.1	≤1	≤0.3	≤0.5	≥50

 

E.1.1.3防水性能检验

    1主要设备

    1) 能承受2.OMPa的高压容器一个，相应压力的水压机一台；

    2) 1—2级压力表，量程为l.OMPa；

    3) 500V直流兆欧表；

    4) 测缝计专用夹具及电缆引出管止水橡皮塞。

    2注意事项

    1) 在高压容器内的空气应排尽，高压容器和水压机中灌满水，防止漏水；

    2) 在高压容器上设置电缆引出管，将仪器电缆头引出到容器以外；

    3) 螺杆螺帽等要拧紧，保证试验安全。

    3防水检验

    1) 检验时对仪器施加水压为0.5MPa，持续时间应不小于0.5h，渗压计应在规格范围内加压。

    2) 量测仪器电缆芯线与外壳（或高压容器外壳）之间的绝缘电阻，量测温度为室温。

    3) 要求被检仪器的绝缘电阻不小于200MQ。

    E.1.1.4水工比例电桥检验

    1试验条件

    1)参比工作条件：

    a)环境温度为室温lO-30℃；

    b)环境相对湿度不大于80%。

    2)主要设备：

    a)水工比例电桥率定器；

    b)光点反射式检流计；

    c)水工比例电桥及凯惠电桥；

    d) 100V直流兆欧表。

    2检验项目

    1)绝缘电阻Rx；

2)零位电阻ro及变差Δro；

3)电阻比z及电阻尺的准确度；

    4)内附检流计灵敏度fg及工作时间tg。

    3检验要求

各项限差见表E.9之规定。表中z与R的限差，适用于电阻比率定器法：如采用简易率定法时，则该限差可放宽1倍。

表E.9   水工比例电桥检验的标准

项目	Rx/Ω	ro/Ω	Δro/Ω	z×10-4（绝对值）	R/Ω（绝对值）	fg×10-4/mm	Tg/S
限差	≥200	≤0.01	≤0.01	≤1	≤0.02	≥3	≤3

E.1.2钢弦式仪器

    各种规格和类型的钢弦式仪器的检验项目、检验条件、设备及检验方法可参照差动电阻式仪器进行。在检验时主要有以下几点不同：

    1测量仪表

    测量仪表由水工比例电桥改为钢弦频率计。

    2系数检验

    最小读数f检验改为灵敏度系数K的检验。

  1)应变计：

                           (E.17)

式中：  

Li—各级拉压长度，mm；

L—仪器长度，mm；

fo—拉压前的初始频率，Hz；

fi—各级拉压时的频率，Hz；

n—拉压次数。

2)钢筋计（锚杆应力计）：

       (E.18)

式中：

P-检验时的最大拉力，N；

Ao—钢筋计钢套截面面积，cm²;

f一最大拉力时的频率，Hz；

fo—未拉时的初始频率，Hz；

3)测缝计：

       (E.19)

式中：

Li—每次拉压长度，mm；

Z—每次拉压Li长度的频率，Hz；

fo—拉压前的初始频率，Hz；

n—拉压次数。

4)渗压计：

       (E.20)

式中：

Pi—各级压力时的压强，kPa；

fi—各级压力下的频率，Hz；

fo—压力为零时的频率，Hz：

n—加压次数。

5）误差计算：

     (E.21)

式中:

K_T、K_i—分别为仪器厂家和用户检验的K值。

    6)误差要求。灵敏度系数检验的误差α_K，其绝对值不得大于1%。

    3其他

    由于温度对钢弦式仪器的影响较小，现场若无条件可免做，但厂家应给出有关系数。

    E.2 电缆连接

    E.2.1本节是以差动电阻式仪器对电缆的要求为例提出，其他类型仪器对电缆的要求可参照执行。

    E.2.2 基本要求

    1埋设的仪器应连接具有耐酸、耐碱、防水、质地柔软的专用电缆，其芯线应为镀锡铜丝。  

    2电缆及电缆接头在使用温度为-25-60℃；承受的水压为l.OMPa时，绝缘电阻应不大于100MΩ/km。

    3 电缆芯线应在100m内无接头。

    4三芯或四芯电缆每100m的单芯电阻应不超过1.5Ω，每100m电缆芯线之间的电阻差值应不大于单芯电阻的10%，五芯电缆每100m单芯电阻应不超过3.OΩ。

    5电缆内通入O.lMPa-0.15MPa气压时，其漏气段不得使用。

    E.2.3 电缆的检验

    成批电缆采用抽样检查法，抽样数量为本批的10%，不得小于100m。

    1用电桥率定器标定数字电桥或水工比例电桥，保证数字电桥或水工比例电桥的正确性；

    2用3lOOm水工比例电桥分别测量电缆芯线黑、蓝、红、绿、白的电阻，测值应不大于3Ω/100m。

    3用500V直流电阻表测量被测电缆各芯线间的绝缘电阻，测值应不小于100MΩ。

    4根据电缆耐水压参数，把被测电缆置于耐水压参数规定的水压环境下48h，用500V直流电阻表测量被洲电缆芯线与水压试验容器间的绝缘电阻，测值应不小于100MΩ。

    E.2.4 电缆的准备

    应根据观测设计和现场情况准备仪器的加长电缆，其长度按下式计算：

L = KLo + B        (E.22)

式中：

    L—接长电缆总长度，m；

    Lo-仪器到观测站牵引路线长度，m；

    K-接长电缆系数，一般取1.05；

    B—观测端加长值，对坝内仪器为2m-3m，对基岩仪器3m-5m。

    E.2.5  电缆的连接

1按照图E.1剥制电缆端头，在去除芯线铜丝氧化物时，不得折断铜丝氧化物，不得折段铜丝[图E.1(a)]。

2 仪器出厂电缆一般为三芯，与接长电缆连接时按表E.10进行，当需连接两电缆间的芯线数相同时，按表E.11进行[图E.1(b)]。

3 连接时应保持各芯线长度一致，并使各芯线接头错开，采用锡和松香焊接，焊后检查芯线连接质量[图E.1(c)]。

表E.10     不同芯线数的电缆端头长度     mm

芯线颜色	仪器出厂电缆	接长电缆
	三芯	四芯	五芯
蓝 黑 红 绿 白	25 45   65	65 45 25 25	65 65 45 25 25

 

表E.11    相同芯线数的电缆端头长度     mm

芯线颜色	仪器电缆芯线			接长电缆芯线
	三芯	四芯	五芯	三芯	四芯	五芯
蓝 黑 红 绿 白	25 45   65	25 45 65 85	25 45 65 85 105	65 45   25	85 65 45 25	105 85 65 45 25

 

 

  

3-黑线芯线；2-丝塔接；4-扭紧铜丝；

5-焊锡；6、8-红色芯线；7、9-白色芯线；

10-绿色芯线；11、13-电工胶布；12-黄蜡稠

图E.l  电缆的连接(单位：mm)

    4芯线搭接部位用黄蜡绸、电工绝缘胶布和橡胶带包裹，电缆外套与橡胶带连接处应锉毛并涂补胎胶水，外层用橡胶带包扎直径应大于硫化器钢模槽2m[见图E.1（d）]

    E.2.6硫化要求

    1接头硫化须严格控制温度，硫化器预热至100℃后放入接头，升温到155℃

-160℃，保持15min后，关闭电源，自然冷却到80℃后脱模。

    2硫化接头在O.lMPa-0.15MPa气压下试验时不漏气，在1.OMPa压力水中的绝缘电阻应大于50Ω。

    3 接头硫化前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻。

    4 应在仪器端、电缆中部和测量端安放仪器编号牌。

    5电缆测量端芯线头部的铜丝应进行搪锡，并用石蜡封。电缆连接也可采用热缩材料代替硫化。具体要求如下：

    1接线时，芯线宜采用5mm-7mm的热缩套管，加温热缩，用火从中部向两端

均匀地加热，排尽管内空气，使缩管均匀地收缩，并紧密地与芯线结合。

    2缠好高压绝缘胶带后，将预先套在电缆上的18mm-20mm热缩套管移兰带处加温热缩。  

    3 热缩前应在热缩管与电缆外皮搭接段涂上热熔胶。

    4 接头热缩前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻。

    E.3监测仪器埋设

    E.3.1一般规定

    1埋设时，应使仪器保持正确位置及方向，及时对仪器进行检测，发现问题应及时处理或更换仪器。埋设仪器周围的混凝土回填时，要小心填筑，剔除8cm的骨料，由人工分层振捣密实。混凝土下料时应距仪器1.5cm以上，振捣时振捣器与仪器的距离应大于振动半径，一般不小于1.Om。

    2当48h械化程度高、浇筑强度大时，可采用预置埋设槽的方法。该法是在混凝土浇筑后48h内拆除埋设槽模板，清理冲毛，将仪器埋入槽内，然后回填混凝土。

    3埋设后，应做好标记，以防人或机械损坏仪器，仪器项部已终凝的混凝土厚达 60cm以上时，守护人员方可离开。

  E.3.2应变计

  1 单向应变计

  1)可在混凝土振捣后，及时在埋设部位造孔埋设。

  2)埋设仪器的角度误差应不超过10，位置误差应不超过2cm。

  2 两向应变计

  1)两应变计应保持相互垂直，相距8cm-10cm。

  2)两应变计的中心线与结构表面的距离应相同。

  3应变计组

  1)应变计组应固定在支座及支杆上埋设，见图E.2。

1-应变计：2-支座（支杆）；3-

预埋锚杆：4-保护箱；5-混凝土

图E．2应变计组埋设示意图（单位：cm）

 

2)支杆伸缩量应大于0.5mm，支座定向孔应能固定支杆的位置和方向。

3)应根据应变计组在混凝土内的位置，分别采用预埋锚杆或带锚杆预制混凝土块固定支座位置和方向。

4)埋设时，应设置无底保护木箱，并随混凝土的升高而逐渐提升，直至取出。

    5)严格控制仪器方位，角度误差不得超过±1⁰。

  4基岩应变计

1)基岩应变计标距长度应为1m-2m。

2）埋设孔径应大于仪器最大直径4-5cm，仪器应位于埋设孔中心，见图E.3。

3）孔内杂志要清除，并冲洗干净，排除积水。

4)埋设时应用膨胀水泥砂浆填孔，如用普通水泥，应掺适量膨胀剂。

5)为了防止砂浆对仪器变形的影响，应在仪器中间嵌一层2mm后的橡皮或油毛毡。

6)仪器方向的误差应不超过±1⁰。

(a)坑埋式；(b)钻孔式

1一基岩应变计；2一隔

层；3-水泥砂浆；4-岩石

图E．3基岩内埋设应变计示意图

5无应力计

    1)无应力计筒应按图E.4加工。

    2)埋设时在无应力计筒内填满相应应变计组附近的混凝土，人工振捣密实。

    3)无应力计埋设在坝内部时了应将无应力计筒的大口向上（图E.4）；无应力计位置靠近坝面时，应尽量使无应力计筒的轴线与等温面垂直。

    6钢板计

    1）钢板计夹具与钢板焊接时应罨用模具定位。

    2)夹具焊接后，应冷却至常温后安装应变计。

    3)埋入混凝土内的钢板计应设保护盖，见图E.5；夹具表面应涂沥青。

    E.3.3压应力计   

    1  垂直方向埋设

    1)埋设仪器的混凝土面应冲洗凿毛，底面应水平，在底面铺6mm厚水泥砂浆垫层；水泥砂浆配合比为2：3，水灰比为0.5，见图E.6。

    2)水泥砂浆垫层初凝后，用更稠的水泥砂浆放在垫层上，将应力计放在水泥

    

 

l-应变计；2-电缆；3一沥青层(5cm厚)；

4-内筒(厚0.5mm)；5-外筒(厚1.2mm)；

6-空隙（可填木屑或橡胶）：7-16号铅丝

拉线；8-周边焊接

图E.4无应力计套筒(单位：mm)

l-应变计；2-钢管；3一保护盖；

4- M8螺钉；5-上卡环；6-下卡环

图E.5钢板计埋设示意图（单位：mm）

   

l-应力计；2-砂浆垫层；3-

三脚架；4-加重块；5-混凝土

图E．6压应力计

埋设示意图(单位：mm)

3)随时用手水准或水平尺校正仪器，使其保持水平。

4)压重12h后，浇筑混凝土，振捣后取出三脚架和压重。

5)浇筑、振捣混凝土时不得碰撞三脚架和仪器。

2水平方向和倾斜方向埋设

1)埋设时应注意振捣密实，使混凝土与仪器承压面密切结合。

2)应保证仪器的正确位置和方向。

    E.3.4 钢筋计

    1钢筋计应尽量焊在同一直径的受力钢筋并保持在同一轴线上，受力钢筋之间的绑扎接头应距仪器1.5m以上。

    2钢筋计的焊接可采用对焊、坡口焊或熔槽焊。

    3焊接时及焊接后，可在仪器部位浇水冷却，使仪器温度不超过60℃，但不得在焊缝处浇水。  

    E.3.5测缝计

    1 坝缝测缝计埋设

    1)在先浇混凝土块上预埋测缝计套筒，见图E.7。

    2)当电缆需从先浇块引出时，应在模板上设置储藏箱，用来储藏仪器和电缆。

    3)为避免电缆受损,必须将接缝处的电缆长约40cm范围内包上布条。

    4)当后浇块混凝土浇到高出仪器埋设位置20cm时，振捣密实后挖去混凝土露出套筒，打开套筒盖，取出填塞物，安装测缝计，回填混凝土。

l-铅丝；2-测缝计套筒；3-侧缝计；

4-电缆；5-储藏箱；6-模板

图E.7测缝计埋设示意图(单位：cm)

    2基岩与混凝土交接面上的测缝计埋设

    1)应在基岩中打孔，孔径应大于9cm，深度为50cm，在孔内填入大半膨胀水泥砂浆，将套筒或带有加长杆的套筒挤入孔中，使筒口与孔口平齐。

    2)将套筒内填满棉纱，螺纹口涂上机油或黄油，旋上筒盖。

    3)混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土，见图E.8。

    E.3.6裂缝计

    1除加长杆弯钩和仪器凸缘盘外应全部用多层塑料布包裹。

    2在埋设位置上将捣实的混凝土挖深约20cm的坑，将裂缝计放入，回填混凝土，见图E.9。  

    E.3.7温度计

    1)设在坝体内的温度计一般不考虑方向，可直接埋入混凝土内，位置误差应控制在5cm。

    2）埋设在上游面附近的库水温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面5cm10cm,见图E.10。

1-测缝计套筒；2-测缝计；

3-电缆；4-钻孔；5-砂

浆；6-支撑三脚架；7-预

拉垫板；8-加长杆

图E.8接触缝面测缝

计埋设示意图（单位：cm）

1-测缝计；2一裂缝；

3-加长杆（+32mm钢筋）

4-包塑料布涂沥青

图E.9裂缝计埋

设示意图(单位：cm)

1一固定圈；2-保护套：3一密

封胶；4-电缆：5-模板：6-

温度计；7-锚固杆；8-坝体

图E.10库水温度计夹具及埋设图

    3埋设在混凝土表层的温度计，可在该层混凝土捣实后挖坑埋入，回填混凝土后用人工捣实。

    4埋设在浇筑层底部或中部的温度计，振捣时，振动器距温度计不小于0.6m。

    5埋设在钻孔中的基岩温度计，可预先绑扎在细木条上，以便于控制仪器位置。

    E.4质量控制

    E.4.1  电阻比测值

    用水工比例电桥测量仪器电阻比时，对四芯线仪器应正测电阻比Z及反测电阻比z，按表E.12进行质量控制。
表E.12     电阻比质量控制表（×10^-4）

Z或z观测值	Z+z 的控制值	Z或z观测值	Z+z 的控制值
9600	20016±2	10100	20001±2
9700	20009±2	10200	20004±2
9800	20004±2	10300	20009±2
9900	20001±2	10400	20016±2
10000	20002±2

 

E.4.2 电阻值

用水工比例电桥测量各芯线电阻与仪器电阻之和按表E.13进行质量控制，白、绿、红、黑、蓝芯线以1、2、3、4、5表示。

 

表E.13   电阻值质量控制表

电缆芯数	观测值	计算值	中值	上下限
三	R13、R34、Rs	R13+R34-Rs	2r	2r±0.04
四	Rs、Rt	Rs-Rt	2r	2r±0.03
五	R12、R14、R25	R14-R25	0	0±0.04

 

E.4.3水工比例电桥检查

现场检查结果按表E.14进行质量控制。

表E.14       直读式仪表检查控制表

方法	电阻比	电阻值Ω
率定器法	±1.0	±0.02
简易率定法	±2.0	±0.04

 

E.4.4 自动检测装置检查 

    自动检测装置应具有自校和自检功能，每次自校和自检的误差不得超过表E.14中率定器法的规定误差，否则应自动报警。

E.4.5集线箱检查

现场检查结果按表E.15进行质量控制。

表E.15        集线箱检查控制表

项目	误差
各结点内阻 各结点内阻之差 各结点内阻变差 绝缘电阻	≤0.03 ≤0.005 ≤0.002 ≥100000

E.4.6 电缆检查

现场检查结果按表E.16进行质量控制。

表E.16       四芯电缆检查控制表

观测值	计算值	中值	上下限
Rs、RT	(Rs-RT)/2	r1	r1
R13、R23、R24、RT	(R23+R24-R13-RT)/2	r2	r2
R13、R34、Rs	(R13+R34-Rs)/2	r3	r3

 

附录F

（规范性附录）

地震测站的安装和运行

    F.1测站监测设施的安装

F.1.1  拾振器安装应符合下列要求：

1地震反应测点应采用钢筋混凝土观测墩，观测墩露出部分尺寸为4Ocm×40cm×20cm。

    2 观测墩浇筑前在大坝测点位置打孔预埋插筋，将面打毛，冲洗干净后再用砂浆混凝土现浇；预留出导线穿入孔。

    3 观测墩上应设置拾振器底板，二者用环氧树脂黏结，保证牢固接触。

    4拾振器安装后，再安装保护罩。

    F.1.2  电缆安装应注意下列问题：

    1信号电缆采用多芯屏蔽防水电缆。

    2 电缆宜沿坝内廊道电缆沟敷设，对裸露部分应采取适当的保护措施。

    3 在信号线与记录线的连结处应设置电话接线盒，以供检查方便。

    F.1.3记录部分安装应符合下列要求：

    l记录器应固定在监测室的工作台。

    2监测室应有抗震设计，保证强震时记录器能正常工作；室内有独立的配电盘和过压安全保护设施，并各有补充直流电源及照明的220(1±10%)v市电，室温不应低于O℃。   

    3信号接通后，应确定拾振器的振动方向与记录图上振动波形方位的对应关系；应根据欲测地震的强度调整各记录道的灵敏度，使仪器处于待触发状态，一旦地震发出，仪器就能自动记录。

F.2 测站的运行

F.2.1大坝强震测站运行采取“无人看管，定期巡回”的形式。

F.2.2 定期巡回时主要检查如下内容：

1环境检查：仪器有无干扰和破坏。

2记录指示系统检查：仪器是否触发运行，若仪器已触发应按时收取记录。

3电源检查：电池工作电压是否正常，如发现电压不足，需按规定给电池充电。

4 驱动系统检查：驱动系统工作是否正常。

5 拾振器检查：拾振器系统工作是否正常。

6 触发-控制系统检查：触发-控制系统工作是否正常。

7 时标检查：时标工作是否正常。

8 记录介质检查：介质是否需要更换，

附  录G

（规范性附录）

泄水建筑物水力学监测

    G.1水流流态

    G.1.1泄水、引水、过坝建筑物的进口流态观测包括水流侧向收缩、回流范围、旋涡漏斗大小和位置、波浪高度、水流分布情况等。

    G.1.2泄水建筑物泄槽流态观测包括水流形态、折冲水流、冲击波、弯道水流及其产生的横比降、闸墩和桥墩的绕流流态等。

    G.1.3泄水建筑物出口流态观测包括上下游水面衔接形式、底流、面流、戽流、挑流等消能工流态观测。

    G.1.4泄水建筑物下游河道流态观测包括水流流向、回流形态和范围、冲淤区、波浪及水流分布对岸边和其他建筑物的影响等。

    G.1.5水流流态可采用文字描述、摄影、录像进行记录，也可采用地面同步摄影测量等方法进行观测。

    G.2水面线

    G.2.1上下游水面衔接特性观测包括挑流水舌轨迹线和水跃情况等。

    G.2.2水面线观测可在闸墩及其导墙上绘出方格网，或在消力池边墙、挑流鼻坎边墙和泄槽边墙立水尺，泄洪时用望远镜或经纬仪观测，也可采用地面同步摄影钡方法进行观测。  

    G.2.3挑流水舌轨迹线应测量水舌出射角、入水角、水舌上、下缘轨迹线、

挑距、平面扩散等

    G.2.4水跃应测量消力池内水面线、水跃长度、平面扩散等。

    G.3动  水  压  力   

    G.3.1动水压力观测包括平均压力和瞬时压力（脉动压力、波浪压力、水锤压力）。

    G.3.2溢流堰面、闸底板中线、闸墩下游中线、消力池底板和边墙挑流鼻坎反弧段和边墙体型突变部位的动水压力测点，应沿水流方向选定若干控制断面布置，有条件的可与模型试验相对应。

    G.3.3泄水孔、洞的动水压力，应测定边壁压力。

G.3.4有压隧洞动水压力，应选定若干控制断面测量洞壁动水压力，确定压坡线。

G.3.5 动水压力可采用测压管和压力传感器等进行观测。

G.4  流速

    G.4.1泄水、引水建筑物前沿、消能建筑物（消力池、挑流鼻坎）和电站尾水渠内布置测点。   

    G.4.2顺水流方向选择若干观测断面，在每一断面上测量不同水深点的流速，特别应注意水流特征与边界条件有突变部位的流速观测。

    G.4.3流速可采用浮标、流速仪或底流速仪等进行观测。

    G.5泄流量

    G.5.1泄流量监测，须在工程建成后，积累过流水位与流量关系的资料，直到可绘出水位与流量关系曲线。在有闸门控制时，应绘出闸门不同开度下的水位与流量关系曲线。  

    G.5.2按测试需要布置固定测流断面和临时测流断面。

    C.5.3根塌水文测流断面水尺、流速及水流断面面积推算流量。

    G.6 空蚀

    G.6.1在下列部位宣布置测点：

    1水流曲率突变或水流发生分离现象的下游处、扩散段、弯道岔道、消力墩背水面及底部。    

    2隧洞、闸门门槽和门框、溢流面反弧段、挑流鼻坎、辅助消能工。

    3高水头底孔出流与坝面溢流交汇处，水流受到干扰而流速达到15m/s以上的区域。   

    4施工不平整、人工突体处。

    5模型试验中容易发生空蚀的部位。

    G.6.2在可能出现空穴处，用水下噪声探测仪监听空泡溃灭时噪声强度变化进行空蚀监测。可用地面近景摄影测量的方法测出空蚀量，大型空蚀应量测空蚀的面积和深度，计算空蚀量。观测空蚀的平面分布，在整个空蚀破坏范围内，设置各种标记，用照相机、录像机拍摄记录空蚀破坏全貌，同时记录相应的水流条件（上、下游水位、流量、闸门开度等）。

    G.7通气量

    G.7.1在通气孔、槽区等部位，通气管形状比较规则且前后均有一定直段的部位设置通气量测点。

    G.7.2可采用孔板法、毕托管、风速仪等方法，测出通气孔风速，计算通气量。观测负压值可用测压管或压力表。

    G.8掺气浓度

    G.8.1在坝后掺气水流底层设置测点，观测掺气平均浓度及其发展过程，研究掺气浓度分布规律。

    应力口密水舌落点和冲击力的测点，测出沿流向底部的含气浓度，并延伸至上游空腔中，测出水舌落点附近的最大掺气浓度和冲击力。

G.8.2可采用掺气仪（电测法）、水尺和测压管法等进行观测。

G.9 振动

    G.9.1在薄拱坝坝身和坝体上部结构、溢流厂房的顶部面板、高压闸门、弧形支撑梁，导墙、输水管道段、开关站等易产生振动的部位布置测点。

    G.9.2可采用加速度计、拾振器、测振仪等仪器进行观测。

    G.10泄洪雾化

    G.10.1在下游两岸岸坡、开关站、高压电线出线处、发电厂房等受泄洪雾化影响部位布置测点。  

    G.10.2可用雨量器、自记雨量计、比色法、目测、地面摄影测量法等进行量测。
附  录H

（规范性附录）

监测资料分析的方法和内容

    H.1资料分析的方法

    H.1.1资料分析目前常用的方法有比较法、作图法、特征值统计法及数学模型法。   

    H.1.2比较法

    比较法有监测值与监控指标相比较、监测物理量的相互对比、监测成果与理论的或试验的成果（或曲线）相对照等三种。

    1监控指标是在某种工作条件下（如基本荷载组合）的变形量、渗漏量及扬压力等设计值，或有足够的监测资料时经分析求得的允许值（允许范围）。在蓄水初期可用设计值作监控指标，根据监控指标可判定监测物理量是否异常。

    2监测物理量的相互对比是将相同部位（或相同条件）的监测量作相互对比，以查明各自的变H量的大小、变化规律和趋势是否具有～致性和合理性。

    例如，图H.l是坝基垂直位移观察结果，图H.1(b)是某大坝在灌浆廊道内测得的坝基垂直位移过程线，三条过程线相应的测点分别位于25号、30号、33号坝段。这些过程线表明在1978年上半年前，30号坝段与25号及33号坝段的观测值变化速率是不一致的。1978查30号坝段处在基岩破碎带范围内，于是对该坝段基岩部位进行了灌浆处理。从1978年下半年开始，30号坝段的垂直位移增长速率与其他两坝段的垂直位移增长速率基本上就一致了。

    3监测H与理论的或试验的成果相对照比较其规律是否具有一致性和合理性。

    例如，图H.2是某大坝坝踵混凝土应力勺与上游水深之间的相关图。从这张相关图可以看出，第32号坝段实测坝踵部位混凝土应力唧曲线与上游水位的升高无关，且与有限单元计算的曲线及39号、26号坝段坝踵部位实测应力的变化规律也不一致。经研究，第32号坝段坝踵接缝已经裂开，因而产生这种现象。

H.1.3作图法

根据分析的要求，画出相应的过程线图、相关图、分布图以及综合过程线图（如将上游水位、气温、监控指标以及同坝段的杨压力和渗漏量等在同一张大图上）等。由图可直观的了解和分析观测值的变化大小和其规律，影响观测值的荷载因素和其对观测值的影响程度，观测值有无异常。

 

(a)沿大坝轴线垂直位移分布图(1-

1978年8月的垂真位移；2-1978年11

月的垂直位移；3-1979年4月的垂直

位移）；(b)垂直位移过程线(1-30号

坝段，2-25号坝段，3-33号坝段)

图H.1坝基垂直位移观测结果

图H.3是某坝坝基发生漏水事故时13号垛水平位移过程线。由过程线可知，1962年11月6日该垛位移值突然增大，向下游达19.56mm，向右达14.53mm，位移的上下游向和左右向的变化率亦与以前的速率有着显著差异，这是该事故在水平位移观测值中的异常反映。

H.1.4 特征值统计法

 特征值包括各物理量历年的最大值和最小值（包括出现时间）、变幅、周期、年平均值及年变化的趋势等。通过特征值德尔统计分析，可以看出监测物理量之间在数量变化方面是否具有一致性和合理性。

H.1.5 数学模型法

用数学模型法建立效应量和原因量之间的关系是监测资料定量分析的重要手段。它分为统计模型、确定性模型及混合模型。有较长时间的观测资料时，一般常用统计模型。

H.2 资料分析的内容

1-库水位；2-左右向；3-上下向

图H.3某坝1962年13号垛水平位移过程线

    资料分析一般包含以下内容：

    1 分析监测资料的准确性、可靠性和精度。

    对由于测量因素（包括仪器故障、人工测读及输入错误等）产生的异常测值进行处理（删除或修改），以保证分析盼有效性及可靠性。

    2分析监测物理量随时间或空间而变化的规律：

    1)根据各物理量（或同一坝段内相同的物理量）的过程线，说明该监测量随时间而变化的规律、变化趋势，其趋势有否向不利方向发展。

    2)同类物理量的分布曲线，反映了该监测量随空间而变化的情况，有助于分析大坝有无异常征兆。

    3统计各物理量的有关特征值：

    统计各物理量历年的最大和最小值（包括出现时间）、变幅、周期、年平均值及年变化趋势等。

    4判别监测物理量的异常值：

    1)观测值与设计计算值相比较。

    2)观测值与数学模型预报值相比较。

    3)同一物理量的各次观测值相比较，同一测次邻近同类物理量观测值相比较。

    4)观测值是否在该物理量多年变化范围内。

    5分析监测物理量变化规律的稳定性：

    1)历年的效应量与原因量的相关关系是否稳定。

    2)主要物理量的时效量是否趋于稳定。

    6应用数学模型分析资料：

    1)对于监测物理量的分析，一般用统计学模型，亦可用确定性模型或混合模型。

    应用已建立的模型作预报，其允许偏差一般采用±2S (S为剩余标准差)。

    2)分析各分量的变化规律及残差的随机性。

    3)定期检验已建立的数学模型，必要时予以修正。

    7分析坝体的整体性：对纵缝和拱坝横缝的开度以及坝体挠度等资料，进行分析判断坝体的整体性。

    8判断防渗排水设施的效能：

    1)根据坝基（拱坝拱座）内不同部位或同部位不同时段的渗漏量和扬压力观测资料结合地质条件分析判断帷幕和排水系统的效能。

    2)在分析时，应注意渗漏量随库水位的变化而急剧变化的异常情况。还应特别注意渗漏出浑浊水的不正常情况。

    9校核大坝稳定性：

    重力坝的坝基实测扬压力超过设计值时，宜进行稳定性校核。拱坝拱座出现上述情况时，亦应校核稳定性。

    10分析巡视检查资料：

    应结合巡视检查记录和报告所反映的情况进行上述各项分析。并应特别注意下列各点：

    1)在第一次蓄水之际，有否发生库水自坝基部位的裂隙中渗漏出或涌出；有否渗漏量急骤增加和浑浊度变化。

    2)坝体、坝基的渗漏量有无过量；在各个排水孔的排水量之间有无显著差异。

    3)坝体有无危害性的裂缝；强缝有无逐渐张开。

    4)在高水位时，水平施工缝上的渗漏量有无显著变化。

    5)混凝土有无遭受物理或化学作用的损坏迹象。

    6)大坝在遭受超载或地震等作用后，哪些部位出现裂缝、渗漏；哪些部位（或监测的物理量）残留不可恢复量。

    7)宣泄大洪水后，建筑物或下游河床是否被损坏。

    11评估大坝的工作状态：

    根据以上的分析判断，最后，应对大坝的工作状态做出评估。

    H.3各时期监测资料分析报告的主要内容

    H.3.1第一次蓄水时

    1 蓄水前的工程情况概述。

2仪器安装埋设监测和巡视工作情况说明。

3 巡视检查的主要成果。

    4蓄水前各有关监测物理量测点（如扬压力、渗漏量、坝和地基的变形、地形标高、应力、温度等）的蓄水初始值。

    5蓄水前施工阶段各监测资料的分析和说明。

    6根据巡视检查和监测资料的分析，为首次蓄水提供依据。

    H.3.2蓄水到规定高程、竣工验收时

    1工程概况。

    2仪器安装埋设监测和巡视工作情况说明。

    3巡视检查的主要成果。

    4该阶段资料分析的主要内容和结论。

    5蓄水以来，大坝出现问题的部位、时间和性质以及处理效果的说明。

    6对大坝工作状态进行评估，为竣工验收提供依据。

    7提出对大坝监测、运行管理及养护维修的改进意见和措施。

    H.3.3大坝定期检查时

    1工程概况。

    2仪器更新改造及监测和巡视工作情况说明。

    3巡视检查的主要成果。

    4资料分析的主要内容和结论。

    5对大坝工作状态的评估。

    6说明建立、应用和修改数学模型的情况和使用的效果。

    7大坝运行以来，出现问题的部位、性质和发现的时间、处理的情况和其效果。

    8拟定主要监测量的监控指标。

    9根据监测资料的分析和巡视检查找出大坝潜在的问题，并提出改善大坝运行管理、养护维修的意见和措施。

    10根据监测工作中存在的问题，应对监测设备、方法、精度及测次等提出改进意见。

    H.3.4大坝出现异常或险情时

    1工程简述。

    2对大坝出现异常或险情状况的描述。

    3根据巡视和监测资料的分析，判断大坝出现异常或险情的可能原因和发展趋势。

    4提出加强监测的意见。

    5对处理大坝异常或险情的建议。    

混凝土坝安全监测技术规范

条文说明

目    录

4总则                     8渗流监测

5巡视检查                 9应力、应变及温度监测

6环境量监测               10监测自动化系统

       7变形监测                 11  监测资料的整理整编和分析

4 总则

4.0.1自SDJ336-1989《混凝土大坝安全检测技术规范》颁布施行以来，大坝安全检测工作得到了高度重视，大坝安全检测工作在保证大坝安全，充分发挥大坝安全耳目作用方面发挥了越来越重要的作用，本条对这一点进行了确认，明确规定了混凝土坝必须设置必要的监测项目，从而使安全检测工作在制度上得到保证。

另外，在试行《混凝土大坝安全检测技术规范》时，各地也普遍存在着求大求全的情况，为了避免安全监测无针对性设置项目，导致过多过滥的弊端，这一条又把监测项目的设置与监测目的结合起来。

4.0.2  混凝土坝安全检测工作应遵循仪器检测和巡视检查相结合的原则。国内国外的监测实践都证明了这一原则的重要性。1986年8月6日，丰满大坝泄洪时，12号和13号坝面被冲刷破坏800多平米，冲走混凝土2000多立方，也是由运行人员及时发现的。因此在本条款中增加了仪器检测和巡视检查相结合的原则。

4.0.4混凝土坝的安全检测项目和各检测项目测次的规定，参考了国际大坝委员会第41期会刊推荐的风险度方法，并参考了国外有关大型水坝的安全管理经验。

大把风险度方法是评价大坝风险的一种方法，它是根据环境中潜在的危险因素，大坝技术状态及因溃坝对国民经济的影响等诸种因素对大坝风险指数的评估。

    国际大坝委员会推荐的监测项目的选定方法取决于风险指数和坝高，见表2。测次的确定，也取决于大坝运行的阶段、水库功能及大坝风险指数，见表3。风险度方法建议的监测项目，把巡视检查和渗漏量放在首位，建议的测次则按照大坝运用的不同时期和监测项目的类别来确定。本规范采取了上述监测项目简明、测次较为合理的内容，因考虑使用方便，统一采用了表格的形式。

    1988年，国际大坝委员会发表了题为“大坝监测的一般原理”的60号公告，对测次作了如下建议：

    1施工前，进行坝座地形量测、测压量测和地震量测是有益的。

    2首次蓄水，开始蓄水（初始运行）之前，应进行全部量测。随后逐次测量的日期将依库水位升高程度而定：水越接近高水位，量测的间隔就越短。例如，如果我们把有关仪器进行的一系列量测称做“观测”，那么，量测可包括：

    1)当水位达到1/4坝高时，进行一次观测；

    2)当水位达到1/2坝高时，进行一次观测；

    3)当水位趋向3/4坝高时，每升高1/10坝高，就观测一次；

    4)当水位在3/4坝高至坝顶时，每升高2m观测一次。

    此外，在蓄水完成之前，连续两次观测的时间间隔决不应超出～个月。若有可能，使蓄水过程中的几天间歇期与观测日期一致；在间隔期的始末进行监测。

    除此之外，每天都可做一些简单的监测；如用肉眼检查坝面和坝座、渗漏、下游附生泉流、垂线和排水系统。

    为获得令人满意的结果，整个量测应委托一位经验丰富的技术人员负责，由他亲自指导从事各种量测的操作人员。

    3运行期：首次蓄水后的几年内，风险率较高，量测应频繁一些，如果没有特殊的需要，可用以下测次：

1)沉降阶段。

a)地形量测：每年四次；

表2  建议的监测项目

坝高h m	A类		B类				C类		其他		警报
	简易目捡	渗漏量	测压管	位移沉降	接缝与裂隙的活动	气象状态	混凝土温度	应变与应力	地震	自动化记录
（1）	（2）	（3）	（4）	（5）	（6）	（7）	（8）	（9）	（10）	（11）	（12）
<15	*	*总渗漏量当ag>10	*当ag>15	*当ag>20	*当ag>30	—	—	—	—	—	—
15-30	*	*总渗漏量	*	*当ag>10	*当ag>20	○	—	—	*a1=5	○当ag>20	○ag>25或a11≥3
30-50	*	*分部渗漏量	*	*	*	*	○ag>20	—	*a1=4	○当ag>20	○ag>25或a11≥3
50-1000	*	*分部渗漏量	*	*	*	*	○	○	*a1=3	○	○ag>25或a11≥3
>100	*	*分部渗漏量	*	*	*	*	○	*	*	○	○ag>25或a11≥3

 

 

大坝运用时期	水库的功用（蓄水类型与管理）	按照项目的类别来确定测次
		A类	B类	C类
第一次蓄水		多到每天几次（在水位上升时或根据蓄水速度）	每周一次至每天几次（取决于蓄水的速度和水位）		每周一次
	日调节水库，抽水蓄能水库	每周一次	每周一次
第一次蓄水后的头5年	周调节	每月二次（ag<15），或每周二次（ag>15,h>30m）	每月二次（ag<15），或每周二次（ag>15,h>50m）
第一次蓄水后试用期超过5年		半年一次（ag<15或h<15m）每月一次（10<ag<15或15m<h<30m）每月二次（ag>15,h>30m）	每月一次（ag<15）或每月二次（ag>15,h>50m）
第一次蓄水使用期超过20年	在重新规定检测项目和测次时，必须考虑大坝的维护状态

 

    b)垂线、测斜仪：每周一次；

    c)应变计：每周两次；

    d)测压计：每周一次；

    e)渗漏、排水系统：每日一次。

    若是自动量测：量测可以更频繁一些（甚至～天数次），以便为了解结构实际性态提供大量有用数据。

    2)正常运行（沉降稳定后）。

    上述测次可减半。不仅减少测次，而且测读的仪器数量也可根据运行最初几年所了解的情况予以减少。

    以上规定并非一成不变。对于首次蓄水，可以考虑具体的条件和现行规定而作较大的修改。

显然“公告”对测次的规定与本规范有较大的不同，对首次蓄水期间的安全监测，“公告”依库水位升高程度而决定测次，较为科学：而本规范依时间而决定测次，便于操作。对于高坝的首次蓄水监测，可参照“公告”试行，对蓄水后的头几年监测，“公告”推荐的测次比本规范更频繁。本规范主要考虑了我国国情，我国当前大量采用的是人工检测，人工检测频次不能太高，随着安全检测自动化程度的提高，与公告的差距将会消失。

4.0.5首次蓄水，对大坝是一次重大考验，由于设计参数取用不当，基础情况未查明，施工中留下的工程隐患未发现，这时都会对大坝安全产生危害。国际大坝委员会调查表明，多数失事的坝为新建造的坝，有的在运行的头一年就失事。因此，要加强对首次蓄水的安全检测。但是，许多工程为了提高工程效益，往往未等大坝浇筑到顶就提前蓄水，这是，不少监测仪器安装埋设未到位，致使蓄水阶段能投运的仪器不多，形成必须设置临时监测系统以解燃眉之急的局面。实践表明，首次蓄水阶段的临时监测系统不同于永久的监测系统。临时监测系统有两大任务，一是蓄水阶段的安全监测任务，二是为永久的监测系统获取初始值。但实际情况表明，一些工程的临时监测系统只注意了第一项任务，而忽视了第二项任务。在临时测点的布置上考虑与永久的监测系统测点的关系不够。关键测点缺少相互之间的互换性和传递性，致使日后永久系统得不到绝对测值，给大坝安全评价带来困难。在这次修订中，明确规定：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起始数据。

监测自动化系统也存在数据连续性问题。由于这样或那样的原因，我国一些工程的监测自动化系统存在较多的故障，由此常常引起测值的丢失，造成数据的不连续，影响监测资料的分析。为了避免这种情况的发生，在这次修订中，也明确规定了检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大坝安全监测设施如同大坝一样，也要逐渐老化，性能变异，失效或造成损坏。因此，安全监测设施需要进行定期检查，对于仪器精度较难满足要求或监测系统不合理，或仪器损坏，则需要对原有的监测系统进行更新。但是，监测设施更新改造不同于原有的监测系统设计，特别是一些老坝的运行规律已基本掌握，潜在的安全隐患也已清楚，国外对这些坝增设的监测系统比较简单，他们只要求能监测影响安全的异常现象即可，而不必增设为了了解和认识老坝的监测设施。因此，已建坝安全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。

4.0.8监测仪器是安全检测的基础。只有好的监测仪器，才能获得好的检测资料，因此，检测仪器必须耐久，可靠，实用，有效。检测仪器在使用中，由于环境因素，操作影响，材料老化，检测仪器的性能会发生变异。监测仪器可分为传感器和量测仪器两大部分，为保证可靠的资料，规范规定，传感器应定期进行工作状态的鉴定，量测仪器应按国家及行业规定定期由有资质的单位进行计量检定。

5 巡视检查

5.0.1巡视检查是监视大坝安全运行的一种重要方法。大坝一些异常现象，通过巡视检查可及时发现，如裂缝产生、新增渗漏点、混凝土冲刷和冻融、坝基析出物、局部变形等，这些缺陷在仪器上常常反应不出来，并且当前仪器是采用单点监测的方法，很难做到检测部位恰恰是大坝出事地点。如美国1971年提糖坝失事，当时在右岸的一个窄断层突然发生管涌，不到6b就造成垮坝，而检测仪器对此没有记录。因此只有仪器监测是不够的，必须同时开展巡视检查。

    5.0.3大坝安全监测系统是大坝重要的附属设施。它广泛布置在大坝各个部位，有的在廊道里，有的在坝肩公路旁，各种监测设施极易受人为的碰撞、动物的侵袭和多种自然因素的影响，从而影响安全监测资料的准确性和可靠性。这次规范修订增加了对安全监测系统进行巡视检查的内容。以便及时发现问题，及时进行处理，保证大坝安全监测系统处于良好的状态。

    5.0.4为了保证巡视检查有效，经验表明，巡视检查应根据每座大坝的具体情况和特点制定详细的检查程序，做好事前准备。检查程序包括检查人员、检查内容、检查方法、携带工具、检查路线等，详尽且便于操作。并且，巡视检查前，需要做好必要的准备工作，特别是年度巡查和特殊情况的巡查，本规范列了6条，根据情况可增减。实践表明：准备工作越充分越好，只有做好准备，才能保证检查顺利进行。

6环境量监测

6.1一般规定

6.1.1环境量监测包括上下游水位、水温、气温、降雨量、泥沙淤积、冲刷及冰冻项目的监测。这些监测实质上是对大坝作用量的监测，其重要性与效应量（变形、应力应变等）监测一样。因此，这次修订把环境量监测从原规范附录移至正文，放在与变形、渗流、应力应变监测相同的位置。

为避免重复，本章规定：环境量监测除按各自有关专业方面的规定外，在监测布置须执行本章有关规定。

6.5降水量

   6.5.1降水对大坝渗流监测资料特别是对绕坝渗流监测资料的影响较大。为了准确地对大坝渗流作出解释，修订后增加了降水量监测项目。

6.6冰压力监测

    6.6.1北方严寒地区，冰冻现象极为严重。冰冻产生体积膨胀，引起巨大的冰压力不可忽视。因此，修订后的规范要求根据工程具体情况在大坝前缘设置压力传感器，对冰压力进行监测。

7变形监测

7.1一般规定

    7.1.3变形监测的精度是变形监测系统的基本指标，但精度要求需要恰当，精度要求过高，会使监测工作复杂化，费用大量增加；精度要求过低，又不能得出大坝性态

7.2监测设计

    7.2.1水平位移监测方法较多，近20年，随着大坝安全监测工作的受到重视，许多大坝都设置了水平位移监测系统，这方面实践较多，渐渐地形成了较合理的布置模式。在这次修订中，放进了新的规范中。

    对于重力坝或支墩坝的坝体和坝基水平位移监测，新规范建议采用引张线法，真空激光准直法和垂线法监测。

    引张线法由于设备简单、直观、精度高、费用少，在国内大坝安全监测中使用较广也较有成效。真空激光准直法，虽然费用高～些。但是，它可以同时监测水平和垂直位移，精度高，性能稳定，也颇受大坝业主喜爱：垂线法可以同时测定大坝各个高程的水平位移，正倒垂结合，又可为各种水平位移准直法提供位移基准值，精度也高，在重力坝水平位移监测中，为优先选用项目。

    视准线和大气激光准直受旁折光影响严重，不易达到变形监测最低精度要求，故规定当坝长较短，条件有利时才可选用，一般只适用于中小工程。

    对于拱坝坝体和坝基的水平位移，在这次修订中，废弃了导线法，而建议采用垂线监测。

    导线法由于测量复杂，费时费工，误差较大，成功事例不多。垂线法可以同时测得大坝不同高程径向和切向位移，方法简单，精度高，易实现自动化监测，它已成为当今国内外拱坝水平位移监测布置的主流形式。

7.2.3垂线在大坝水平位移的监测中处于中心的位置，它不仅能测读大坝有关高程的水平位移，而且它又常常为各类准直线提供位移基准值。因此，垂线的安装埋设质量要求较高。

影响垂线精度的主要因素是气流，解决问题的办法有以下集中：

1）控制线体长度。

2）加防风保护管。正垂线一般都应加防风保护。

3）增大重锤重量或浮体浮力。原规范倒垂浮力的计算公式是前苏联的经验、

公式，这次修订对该式进行了修改，修改后的浮力计算公式如下：

P>250(1+ 0.01L)     （1）

式中：

P-浮子浮力，N；

L—测线长度，m。

    和原式相比，对于50m长的线体，浮力增大75N，即增长7.5kg的力。

    与上述修改相匹配，测线宜采用强度较高的不锈钢丝或不锈因瓦丝，其直径应保证极限拉力大于浮子浮力的3倍。并推荐选用1.Omm-1.2mm的钢丝。

    7.2.9-7.2.10由于目前几乎是不可能实现要在工程设计阶段准确无误地预测岩体的基本状况及其在施工、运行过程中的变化情况，因此坝基、坝肩周围的岩体成了大坝安全的一个薄弱环节。近些年，国内一些工程高边坡和地下洞室暴露的问题，都说明了这一点。另外，根据对失事大坝的统计，大多数失事大坝也是由于基础存在问题而引起的。因此，在这次修订中，增加了岩体变形监测的内容。

    测斜仪和多点位移计是近十多年来国内使用较为成功的仪器。测斜仪可以监测地下不同高程岩体的变形情况，可以测出边坡滑移面的位置。

8渗流监测

    8.1一般规定

    8.1.1渗流监测是大坝安全监测的主要项目，大坝一旦出现险情，渗流状况就会及时出现变化。因此，坝体和坝基需要布设一套科学合理的渗流监测系统。

    原规范经10多年的试行，表明所做规定基本合理，这次修订，仅对坝基横向扬压力监测布置作了少量调整，一是取消了岸坡坝段作为横向监测断面布置扬压力测点的规定，因为岸坡坝段水头小，实测扬压力都很小，它往往不是大坝稳定的控制坝段，测值用处不大，若为监测帷幕运行情况，纵向监测断面已在各坝段布置了一个测点，这已足够了；二是增加了灌浆帷幕转折的坝段作为坝基横向监测断面的规定，这是因为该坝段是一个薄弱环节，多个工程实例表明，该坝段扬压力测值较高，并且坝段受力复杂，常常是大坝稳定的一个控制坝段。

    8.3监测设施及其安装

    8.3.1测压管是进行渗透压力监测和地下水位监测的基本设施，在国内应用较广。为了提高测压管的观测精度，修订后的规范规定：测压管安装压力表应做到“一管一表”，对于拆卸后重新安装的压力表应待压力稳定后才能读数。并且，推荐使用测压管管口保护装置，以防止雨水倒灌入内。

    对于u形测压管，通过国内工程的大量实践，目前已基本没有采用，因此，   本次修订予以取消。

    8.3.6 量水堰是监测大坝渗漏量的主要设施，可采用三角堰或矩形堰，三角堰适用流量为1L/S-70L/S的量测范围；矩形堰适用于流量大于50L/s的情况。

    量水堰的观测精度，与量水堰位置关系很大。量水堰应设在排水沟的直线上，堰槽段应是矩形断面，其长度应大于堰上最大水头7倍，且总长不得小于2m（堰板上、下游的堰槽长度不得小于1.5m和0.5m）。

    量水堰的观测精度，与量水堰本身结构关系也很大。三角堰缺口应为等腰三角形，底角为直角，堰口下游边缘呈45⁰；矩形堰堰板应严格保持堰口水平。不论三角堰还是矩形堰，堰板应与水流方向垂直，并需直立。

    测得堰上水头后，渗漏量可按下述公式计算：

1)    直角三角堰。

    (2)

式中：  

Q--渗漏量，m³/S；

H-堰上水头，m。  

2)矩形堰。

                           (3)

                      

式中：

Q-渗漏量，m³/S：

b-堰宽，m;

H-堰上水头，m。

P-项板至堰顶的距离，m。

9应力、应变及温度监测

9.1一般规定

    9.1.2新中国成立几十年，大坝内部监测仪器一直主要采用差动电阻式仪器，现在，钢弦式仪器己被广泛采用。这为大坝安全监测仪器选型提供了多种可能。

    差动电阻式仪器经过40多年的研制和改进，已形成了一个品种多、规格全的仪器系列性能和质量已经能满足水工建筑物监测的需要，它经久耐用，性能稳定；近年来，在检测技术上有了新的突破，仪器成了可供数字测量仪表和自动化采集系统测量的传感器，但是,差动电阻式仪器电阻值较低，易受测量系统的电阻影响，而且仪器在施工埋设时，因碰撞而容易引起内部弹性钢丝的折断。钢弦式仪器的优点是钢丝频率讯号的传输不受导线电阻的影响，适宜于远距离测量，仪器灵敏度高，稳定性好，易实现自动化监测。因此，可根据工程实际情况，选用差动电阻式仪器或钢弦式仪器。

    仪器在使用前要进行检验。各种规格和类型的钢弦式仪器的检验项目、检验条件、设备及检验方法可参照差动电阻式仪器进行。

    关于差动电阻式仪器和钢弦式仪器的质量控制标准，应参照各自的仪器标准。

9.2监测设计

    9.2.5-9.2.12由于坝基和坝肩周围的岩体是大坝安全的薄弱环节，因此，在规范修订中,在增加了岩体变形监测的同时，增加了岩体的应力和应变监测。根据国内外大坝失事的模式，规范对坝基、坝肩及近坝库岸边坡岩体的应力应变监测作了具体的规定，对洞室围岩的应力应变监测也作了详细的规定。

    9.2.13为了避免因混凝土内大量水化热引起坝体膨胀而开裂，大坝设置了一些接缝。接缝实质上是各种有规律的人为裂缝。它是大坝变形的敏感部位，因此，除坝体纵缝规定布设测缝计外，对强震区的拱坝，横缝也建议布设测缝计。

在预留宽槽内回填混凝土，常常因混凝土收缩而产生裂缝，成为工程隐患。对此，应根据回填混凝土产生裂缝的危害情况，在宽槽上、下游面布设测缝计进行监测。

9.2.14强地震是大坝安全的一大威胁。为了监测大坝在地震作用下的安全状况，也为了验证设计，为抗震理论的发展提供依据，对地震去的大坝应进行强震安全检测。

大坝强震安全监测的布置要考虑的强震反应特征，要考虑坝基、坝肩山体的影响，在总结已有强震安全监测资料的基础上，提出了典型坝型强震监测的推荐方案：

1 重力坝

选择了一个主监测断面，在坝顶和坝基廊道内各布置一个测点，高坝可在中间不同高程加设1-3个测点，并根据结构特点，在离坝址2倍坝高的基岩的设置1个测点。

    2拱坝

    在拱冠梁从坝项到坝基布置3个-4个测点，在二侧坝顶各布置1个测点，二侧拱座宜各布置1个测点，在下游基岩上设一个测点。薄拱坝应在2/3坝高附近布置测点。

    9.2.16随着安全监测仪器质量的提高，监测仪器电缆成了提高监测系统质量的一个重要问题，因此，在这次修订中，增加了监测仪器电缆条款。

    在监测系统中，所用电缆较多。差动电阻式仪器一般采用三芯和五芯水工电缆；钢弦式仪器应采用屏蔽电缆；网络应采用网络专用电缆。

    由于电缆作为监测仪器的延伸部分，因此，选用的电缆必须经过严格的检验：规范增加了“电缆检验”的内容，只有符合规定要求的电缆才可采用。

    仪器电缆连接，目前采用的主要有二种方法，一是硫化接头，二是热缩接头。在使用时，应按规定的操作步骤和技术要求进行，严防接头漏水。

10监测自动化系统

    10.1.1 监测自动化是20世纪60年代发展起来的一种全新的监测技术，它是随着计算机技术、网络通信技术的发展而发展起来的。由于监测系统的各个环节都可以实现自动化，因此，自动化检测就有多种含义。国外区分为三种含义，或三种形式，第一种是数据处理自动化，俗称后自动化；第二种是实现数据采集自动化，俗称前自动化；第三种是实现在线数据采集，离线资料分析，俗称全自动化。因此，本文定义检测自动化包含数据自动化、数据传输、数据存储和数据管理等部分。

    10.1.2监测自动化系统是高科技的产物，它有～定内涵，也有一定标准。本条对自动化监测系统的7项基本功能作了明确规定。

    10.1.3为了保证大坝监测的质量，本条对监测自动化系统的性能作了规定，如：采样时间、采样装置测量精度和测量范围、系统的故障率、系统的运行性能和系统的工作环境等都作了明确规定，以保证监测自动化系统获得满意的资料。

10.2监测自动化系统设计

    10.2.1监测系统的布置设计是安全监测设计的主要内容，由于自动化监测系统不仅测读快，测读及时，能够做到相关量同步测读，能够胜任多测点、密测次的要求，提供在时间上和空间上更为连续的信息，而且测读准确性和可靠性高，因此，应普遍使用监测自动化系统。但是，监测自动化系统较为昂贵，对环境条件要求也比较高，根据我国国情，监测自动化不宜一刀切，也不宜包罗万象；因此，本条规定纳入自动化系统的测点应以满足监测工程安全运行需要为主，纯粹为施工服务及为科学研究而设置的测点，原则上不纳入自动化系统。人工监测能满足要求或难于实施监测自动化的监测方法和设施（如大地测量）可不纳入自动化系统。

    对于老坝的监测系统更新改造，应强调实事求是，有针对性的原则，并不提倡“推倒重来”'而是在原有的仪器设施作出检验和鉴定的基础上，只对不足或不符合要求的部分仪器设施进行更新改造，并注意使新的部分和原有部分溶为一体。

    10.2.2经多年的研制和开发，监测自动化系统的布置形成三大基本形式：集中式监测系统、分布式监测系统和混合式监测系统。这三大基本形式各有优缺点：集中式监测系统的高技术部件均集中在机房，工作环境好，便于管理，系统重复部件少，相对投资也较少，但系统传输的是模拟量，易受外界干扰，系统风险集中，可靠性不高，技术复杂，电缆用量大，维护不便；分布式监测系统传输的是数字量，传输距离长，精度高，风险分散，可靠性高，技术简单，电缆用量小，布置灵活，观测速度快，但系统重复部件多，投资相对较大。由于监测自动化系统各种布置形式具有各自的优缺点，因此，在选用时，应根据具体情况做出决择。

    10.2.3对于监测范围广，测点数量多，工程规模巨大的水利水电枢纽，本规范推荐采用分级计算机监控系统。具体做法是：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，这些子系统可以采用集中式、分布式或混合式监测系统。各子系统再组成上一级计算机监控管理系统，对各子系统进行管理。

    在这个系统中，许多计算机通过通信线路联成网络。网络的结构形式可以采用星型结构或总线型结构。在星型结构中，积有上、下级计算机之间才能进行通信；在总线型结构中，不仅上、下级计算机之间能进行通信，同级计算机之间也能进行通信，进一步提高了系统的可靠性。

    10.2.4-10.2.5 大量事实表明，监测自动化系统设备的优劣决定着监测自动化系统的成败，因此，规范对监测自动化系统设备的功能要求作了规定，并要求接入监测自动化系统的传感器应选用经过长期运营和成熟的产品，他们应该结构简单，传动部件少，容易维修，可靠性高，稳定性好。在管理上，规定了设备安装后需要试运行一年，进行实际考验，再进行竣工验收，以保证设备性能满足运行要求。

11  监测资料的整理整编和分析

11.1一般规定

    11.1.1大坝安全监测是监视大坝安全运行的耳目。通过监测，可取得大量大坝运行性态的资料，但是，这些资料是原始的、片断的、零散的，甚至是杂乱无章的。为了深刻揭示大坝运行规律，从繁多的监测资料中找出存在的问题，得出科学结论，必须对监测资料进行整理整编和分析，因此，本规范规定，每次仪器监测或巡视检查后应随即对原始记录加以检查和整理，并应及时做出初步分析。每年应进行一次监测资料整编。在整理和整编的基础上，定期进行监测资料分析。

    11.1.6随着计算机技术的推广和普及，大坝安全监测工作应推行建立以计算机为基础的监测资料数据库或信息管理系统。这不仅仅因为监测数据量大，整编工作繁重，而且，可使监测数据的调用快速方便，满足对大坝安全监控的需要。

    计算机信息技术是近30年发展起来的计算机技术。一般信息系统都具有输入、输出、数据传输、数据存储和数据加工处理等五大功能。这些功能由计算机完成，部分也可由人工承担。

    为了实现统一管理，大坝安全监测资料数据库应力求统一，尽量避免低水平重复开发。

    11.1.7运行中混凝土坝安全监控指标是指对已建坝的荷载或效应量所规定的安全界限值。它是对大坝进行安全性态评价的一个十分重要的依据。当实测值在指标规定的范围以内或数值以下时，可认为坝是安全或正常的，否则认为坝是不安全或不正常的。因此，安全监控指标在大坝安全管理中具有重要的作用。

    大量事例说明，大坝安全监控指标不是一个固定不变的值，而是随着坝龄的增长，筑坝材料的老化，大坝安全监控指标是不断变化的。因此，运行管理部门应定期组织专家分析论证，及时提出变化后的监控指标。

    在工程施工阶段和第一次蓄水阶段，大坝安全监控指标宜根据设计理论计算和模型试验成果，并参考类似工程经验提出。

    在运行阶段，大坝安全监控指标可根据极限状态法和置信区间法提出。这时，确定大坝安全监控指标的基础是监测资料，因此，必须十分注意监测系统的可靠性、稳定性，以及大坝监测资料的连续性、准确性。

11.2资料整理和整编

    11.2.1本节做了较大压缩，将一些条目移至“混凝土坝监测资料整编规程”，以免两个标准过多的重复。

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