大壩變形監(jiān)測與分析研究

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1、大壩變形監(jiān)測與分析研宄新疆維吾爾自治IX哈密市水利局水利規(guī)劃勘測設(shè)計隊新疆哈密839000摘要：大壩安全監(jiān)測，重點在于變形監(jiān)測，選擇了合適的變形監(jiān)測方法，才能得出可靠的觀測數(shù)據(jù)，有了可靠的觀測數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確地判定大壩的安全性。木文介紹了幾種常用的大壩變形監(jiān)測技術(shù)，最后，對大壩變形監(jiān)測與分析的一些要點進行了分析。關(guān)鍵詞：大壩；變形監(jiān)測；技術(shù)；分析引言水庫潰壩事故的頻發(fā)，不僅對國家經(jīng)濟造成了巨大的損失，而且嚴(yán)重威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。面對潰壩事件帶來的巨大損失，人們深刻的認識到大壩的安全監(jiān)測的重要性。采用監(jiān)測技

2、術(shù)對大壩壩體進行變形監(jiān)測，測出大壩上各點的位置變化，才能分析大壩安全運行狀態(tài)，并建立大壩的變形預(yù)測模型，實現(xiàn)大壩變形的定量預(yù)測。只有這樣，才能及時發(fā)現(xiàn)大壩的異常變化，對其安全性能做出準(zhǔn)確的判斷，然后采取必要措施，防止事故的發(fā)牛.。一、常用的大壩變形監(jiān)測技術(shù)1、GPS監(jiān)測技術(shù)全球定位系統(tǒng)(GPS)在測量方面的應(yīng)用是對測量技術(shù)的一個巨大變革，它可以在測站點不通視的情況下，對觀測點的三維坐標(biāo)同時進行測定，并且觀測精度高。與傳統(tǒng)的變形監(jiān)測技術(shù)比較，GPS監(jiān)測技術(shù)不僅具有操作簡便、全天候、高精度、速度快等優(yōu)勢，而且GPS

3、監(jiān)測技術(shù)將計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等結(jié)合，從而實現(xiàn)了對監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集、自動傳輸、分類管理，最終達到變形監(jiān)測系統(tǒng)的遠程實時監(jiān)控目的。1998年，我國的隔河巖大壩外部變形首次采用GPS自動化系統(tǒng)，對壩體表面的各觀測點進行變形監(jiān)測，測量精度可達到亞毫米級，其監(jiān)測效果相當(dāng)理想。2、常規(guī)大地測量技術(shù)常規(guī)大地測量技術(shù)早在上個世紀(jì)80年代就被廣泛應(yīng)用。這種測量技術(shù)最主要的就是采用水準(zhǔn)儀和全站儀等測量工具進行測量，對觀測點上的坐標(biāo)以及高程等信息來監(jiān)測變形幅度。這種測量技術(shù)具冇自身獨特的優(yōu)點，能夠測量出人壩整體變形的狀態(tài)，并

4、且在靈活性方面也比較強，不論什么形式的變形體都可以進行，能夠提供出絕對的變形信息。但是有利也有弊，它的缺點在于，在野外工作量方面要大很多，而II觀測的吋間也較長，受地理環(huán)境的嚴(yán)重影響，在進行連續(xù)監(jiān)測或者自動式的全天監(jiān)測中也較為困難。3、三維激光掃描技術(shù)三維激光掃描技術(shù)主要通過激光測距原理，瞬間測得空間0標(biāo)的三維坐標(biāo)值。B前，該技術(shù)已被人們作為快速獲取空間點云數(shù)據(jù)的一種有效手段，在數(shù)據(jù)采集過程中表現(xiàn)出了速度快、信息豐富、自動化程度高、無需接觸0標(biāo)物等特點，所以三維激光掃描技術(shù)已逐漸應(yīng)用于各種變形監(jiān)測中。雖然三維激

5、光掃描技術(shù)雖然己經(jīng)被應(yīng)用于隧道的檢測及監(jiān)測、大壩的變形監(jiān)測、文物古跡測量等，但由于地面激光三維掃描儀器的價格非常昂貴，大部分測量單位還沒奮，所以在很大程度上制約了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用。4、地面攝影測量技術(shù)這種測量方法就是通過被測量物體本身的一些影響，隨后再通過一些圖像的處理以及攝影方面的處理，從而逐漸獲取到冇關(guān)人壩變形的冇效數(shù)據(jù)。這種監(jiān)測技術(shù)優(yōu)點在于，不需要直接去測量大壩本身，能夠冋吋對所奮的變形點進行測量，并且會獲得相砬的三維信息。但是由于該種測量方法的監(jiān)測儀器較貴，并II很多地方并沒有考慮應(yīng)用相關(guān)儀器，所以并沒

6、有得到普及。二、壩體監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理及成果分析1、壩體表部變形監(jiān)測壩體表部設(shè)置的水平位移和垂直位移綜合測點，水平位移采用視準(zhǔn)線法施測。視準(zhǔn)線左端的工作基點，利用平面變形控制網(wǎng)網(wǎng)點作為校核基點進行校核,右端點利用平面變形控制網(wǎng)網(wǎng)點或視準(zhǔn)線校核基點進行校核（視準(zhǔn)線工作基點和校核基點均含有水準(zhǔn)標(biāo)志）；例如在某大壩監(jiān)測中，壩體表面垂直位移利用精密水準(zhǔn)法進行觀測，其工作基點共三個，分別位于右岸1861m高程灌漿洞洞底、左岸壩軸線下游約300m處上壩公路旁及右岸下游進廠公路旁，三個工作基點均納入壩址區(qū)一等水準(zhǔn)網(wǎng)。壩體表部共設(shè)

7、置了6條視準(zhǔn)線，其中壩軸線上游正常高水位以下1條，防浪墻前正常蓄水位高程以上1條，壩頂下游側(cè)1條，下游壩面3條（基本在1/3、1/2、2/3壩高處，位置和堆石體內(nèi)部位移觀測房頂測點結(jié)合）。測點水平間距約40m。蘇中壩軸線上游正常高水位以下測線測點僅監(jiān)測至混凝土面板施工前。視準(zhǔn)線工作基點測量中誤差應(yīng)小于±1.0mm。并宜按國家一等三角測量要求施測；視準(zhǔn)線測點測量中誤差應(yīng)小于±2.0mm。2、左、右岸高邊坡變形監(jiān)測為了掌握大壩左、右岸壩肩建筑物基礎(chǔ)開挖工程觀測項0布設(shè)情況，左岸、右岸分別

8、設(shè)置若干個觀測墩。采用極坐標(biāo)法觀測。測角、測距用全站儀；氣象元素觀測采用空盒氣壓計和干濕溫度計，每月定期觀測兩次。3、基礎(chǔ)變形監(jiān)測進水U及溢洪道基礎(chǔ)灌漿廊道布置垂直位移測點進行基礎(chǔ)沉降監(jiān)測。每壩段1點，利用精密水準(zhǔn)法進行觀測。如果進水口基礎(chǔ)巖石處存在軟弱夾層，為了監(jiān)測進水口基礎(chǔ)巖石變形，可以在機進水口基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)，設(shè)置了幾根倒垂線，其錨固點深入基巖。4、數(shù)據(jù)處理外、Ik數(shù)據(jù)觀測結(jié)束后