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1、大坝安全全监测的的设计施施工潍坊金水水华禹信信息科技技有限公公司目录1 安全全监测的的重要性性及失事事举例2 安全全监测的的设计 2.1混凝凝土坝的的监测设设计 2.1.11 变形形监测 2.1.22渗流监监测 2.1.33 内部部监测 2.2 土土石坝的的监测设设计 2.2.11 渗流流监测 2.2.22变形监监测3 观测测仪器 3.1 垂垂线坐标标仪、引引张线仪仪 3.2 差差阻式仪仪器4 自动动化系统统的设计计641 安全全监测的的重要性性及失事事举例大坝建造造在地质质构造复复杂、岩岩土特性性不均匀匀的地基基上，在在各种荷荷载的作作用和自自然因素素的影响响下，其其工作性性态和安安全状况况
2、随时都都在变化化。如果果出现异异常，又又不被及及时发现现，任其其发展，其其后果不不堪设想想。国内外大大坝失事事的实例例不少。119755年8月月暴雨洪洪水导致致板桥水水库和石石漫滩水水库失事事，造成成大面积积水灾和和人员伤伤亡，京京广线也也被局部部冲毁，损损失巨大大。19993年年8月227日沟沟后水库库失事，造造成水库库下游113kmm处的恰恰卜恰镇镇5000人伤亡亡，直接接经济损损失1.53亿亿元。如果事先先运用有有效的观观测手段段对这些些工程进进行监测测，就能能及时发发现问题题，采取取有效的的工程措措施，就就能避免免灾难。119622年安徽徽梅山连连拱坝右右岸基岩岩发现大大量漏水水，右岸
3、岸13#垛垂线线坐标仪仪，观测测三天内内向左岸岸倾斜557.22mm，向向下游位位移了99.4mmm，且且右岸各各垛陆续续发现大大裂缝，经经过分析析是右岸岸基岩发发生错动动。在垂垂线坐标标仪监测测下放空空水库进进行加固固处理，避避免了一一场溃坝坝事故。119855年6月月12日日在长江江三峡的的新滩，发发生大滑滑坡，220000万m33堆积体体连带新新滩古镇镇一起滑滑入江中中。可是是险区居居民全部部提前安安全撤出出，无一一伤亡，这这全靠安安全监测测所作出出的准确确预报。大坝失事事的原因因是多方方面的，从从世界上上3000多座大大坝失事事的原因因分析，认认为355%是泄泄洪能力力不足，在在勘测、
4、设设计中洪洪水计算算和防洪洪能力方方面存在在问题，大大部分失失事是洪洪水以外外的工程程原因，有有一个量量变到质质变的过过程，可可以用监监测方法法及早发发现的。为为了保证证大坝、下下游人民民生命财财产的安安全及社社会的安安定，我我们国家家对水库库大坝的的安全制制定了相相应的法法律法规规及规范范，来加加强水库库大坝运运行期的的安全管管理。l 土石坝安安全监测测技术规规范（SSL600-944）l 混凝土坝坝安全监监测技术术规范(SDJJ3366-899)，能能源部,水利部部,19989年年l 混凝土坝坝安全监监测技术术规范(DL/T 551788-20003)，国家家经济贸贸易位员员会l 水库大坝
5、坝安全管管理条例例，国务务院，119911年l 水电站大大坝安全全管理办办法，电电力工业业部，119977年l 水电站大大坝安全全监测工工作管理理规定，电电力工业业部，119977年l 大坝安全全监测自自动化系系统设备备基本技技术条件件（SLL2688-20001），水水利部，220011年2 大坝坝安全监监测的设设计岩土工程程的安全全监测设设计应该该看成整整个工程程设计的的一个重重要组成成部分，根根据建筑筑物的等等级确定定监测项项目，监监测设计计必须与与所有其其他工程程设计一一样统一一安排。监监测设计计贯穿于于工程设设计、施施工以及及整个工工程寿命命期内，合合理的监监测设计计可以获获得作为为
6、工程安安全状况况的正确确评估，还还可以改改进大坝坝的设计计、指导导大坝的的施工，使使未来的的设计、施施工和运运行更合合理、更更安全。大坝安全全监测工工作一般般分以下下几个阶阶段：l 可行性研研究阶段段。应提提出监测测系统的的总体设设计方案案、观测测项目及及其所需需要的仪仪器设备备的数量量和投资资估算（一一般约占占主体建建筑物总总投资的的133%）。l 初步设计计阶段。应应优化监监测系统统的总体体设计方方案、测测点布置置、观测测设备及及仪器的的数量和和投资概概算。l 招投标设设计阶段段。应提提出观测测仪器设设备的清清单、各各主要观观测项目目及测次次；各观观测设施施安装技技术要求求和投资资预算。l
7、 施工阶段段。应根根据监测测系统设设计和技技术要求求，提出出施工详详图。承承包商应应编制施施工规程程，做好好仪器设设备的安安装、埋埋设、调调试和保保护、电电缆走线线、施工工期观测测及施工工期观测测资料分分析，及及时指导导大坝施施工，并并应保证证观测设设施的完完好率及及观测数数据连续续、准确确、完整整。工程程竣工时时，应将将观测设设施和竣竣工图、埋埋设记录录、施工工期观测测记录、以以及整理理分析等等全部资资料汇编编成正式式文件，移移交管理理单位。l 正常运行行阶段。应应根据正正常运行行阶段的的监测设设计，进进行正常常的合特特殊巡视视检查与与观测。对对监测系系统的设设施进行行检查、维维护、校校验、
8、更更新、完完善，定定期委托托科研院院所等专专业机构构对监测测资料进进行整编编、分析析、作出出工程性性态评价价，提出出监测报报告和安安全预报报意见。2.1 混凝土土坝的监监测设计计在混凝土土大坝安安全监测测技术规规范（DDL/TT51778-220033）中按按照大坝坝的级别别对各个个监测项项目的设设定有明明确的规规定(见见附表11)，对对新建大大坝各个个观测项项目规定定了观测测周期。各各个监测测项目应应该相互互协调和和同步，变变形监测测、渗流流渗压监监测和应应力应变变温度等等监测仪仪器仪器器宜在同同一重要要观测坝坝段上布布置，以以便相互互校核和和补充。观测断面面的选择择和观测测仪器的的布置应应
9、该根据据工程规规模、建建筑物等等级、结结构特点点及监测测目的确确定。仪仪器布置置应该选选择有代代表性的的坝段进进行，所所谓有代代表性的的坝段，一一般指最最大坝高高坝段或或观测成成果易于于与设计计比较的的坝段。当当地基存存在地质质问题时时，如软软弱夹层层、泥化化夹层，监监测重点点应是基基础和与与基础结结合的混混凝土坝坝内的坝坝踵、坝坝址部位位。重力坝可可以选取取溢流坝坝段或非非溢流坝坝段作为为重点观观测坝段段，对地地质复杂杂的工程程可增设设一个坝坝段，作作为次要要观测坝坝段,其其他作为为一般观观测坝段段；拱坝坝拟选择择拱冠梁梁和拱座座作为重重点观测测坝段，对对于高拱拱坝还可可以在11/4拱拱、3
10、/4拱处处各选择择一个坝坝段作为为次要观观测坝段段；对于于支墩坝坝一般选选择一个个坝高较较大的支支墩作为为重点观观测坝段段，对于于重要和和基础地地质情况况复杂的的工程，可可以增设设观测坝坝段，并并作为次次要观测测坝段，其其他作为为一般观观测坝段段。2.1.1 变变形监测测混凝土坝坝的变形形监测项项目主要要有坝体体变形、接接缝、裂裂缝，以以及坝基基变形、滑滑坡体和和高边坡坡的位移移等。在在混凝土土大坝安安全监测测技术规规范中规规定了各各个监测测量的精精度要求求和符号号约定，各各个项目目测量时时应该尽尽量同步步。2.1.1.11 变形形监测的的精度和和符号l 变形监测测的精度度一般按按照表11要求
11、。l 变形量的的正负号号遵守如如下规定定 1 水平位位移：向向下游为为正，向向左岸为为正，反反之为负负。 2 垂直位位移：下下沉为正正，上升升为负。 3 倾斜：向下游游转动为为正，向向左岸转转动为正正，反之之为负。 4 接缝和和裂缝开开合度：张开为为正，闭闭合为负负。 5 高边坡坡和滑坡坡体位移移：向下下滑为正正，向左左为正，反反之为负负。表1 变变形监测测的精度度项 目目位移量中中误差限限值水平位移移(mmm)坝顶重力坝支墩坝1.00拱坝径向2.00切向1.00坝基重力坝支墩坝0.33拱坝径向0.33切向0.33坝体垂直直位移(mm)坝顶1.00坝基0.33倾斜()坝体5.00坝基1.00坝
12、体表面面接缝和和裂缝(mm)0.22近坝区岩岩体和高高边坡(mm)水平位移移2.00垂直位移移2.00滑坡体(mm)水平位移移3.00（岩质质边坡）5.00(土质质边坡)垂直位移移3.00裂缝1.002.1.1.22 水平平变形监监测的设设计1水平位位移变形形监测方方式选择择和测点点的布置置顺水流方方向和垂垂直坝轴轴线方向向的水平平位移，可可以用垂垂线引张线线或视准准线方式式观测。垂垂线直线线引张线线方式配配置适当当的自动动化测量量仪器就就可实现现自动化化测量，并并且可以以和人工工观测并并存。视视准线方方式一般般用于人人工观测测。直形形重力坝坝或支墩墩坝坝体体和坝基基水平位位移宜采采用垂线线引
13、张线线方式观观测，引引张线可可以分段段布置，分分段中间间要设垂垂线。如如果坝体体较短，条条件有利利，坝体体水平位位移可采采用视准准线法观观测。拱拱坝坝体体和坝基基水平位位移宜采采用导线线法观测测，如果果条件允允许，也也可以用用垂线方方式测量量水平位位移。拱拱坝和高高重力坝坝近坝区区岩体水水平位移移，应布布设边角角网，监监测岩体体的变形形。水工建筑筑物位移移标点的的布置，应应该根据据建筑物物的重要要性、规规模、施施工、地地质情况况以及采采用的观观测方法法而定，以以能全面面掌握建建筑物及及基础的的变形状状态为原原则。通通常垂直直位移与与水平位位移标点点设在同同一观测测墩上。垂线测点点的设置置，首先
14、先应该选选择地质质或结构构复杂的的坝段，其其次是最最高坝段段和其他他有代表表性坝段段。拱坝坝的拱冠冠和拱座座应设置置垂线，较较长的拱拱坝还应应在1/4拱和和3/44拱处设设置垂线线，各高高程廊道道与垂线线相交处处应设置置垂线观观测点。水平位移移测点，应应尽量在在坝顶和和基础廊廊道设置置。高坝坝还应该该在中间间高程廊廊道设置置测点，每每个坝段段宜设置置一个测测点。2 工程程实例倒垂线正垂线图1 典型正、倒垂线布置垂线测点3 垂线线的设计计垂线测量量的是坝坝体顺水水流方向向及垂直直水流方方向的坝坝体水平平位移，有有正垂线线、倒垂垂线之分分。正垂垂线就是是在建筑筑物顶上上悬挂钢钢丝，在在基础廊廊道内
15、设设挂重及及垂线测测点，利利用倒垂垂线可以以测量坝坝顶到基基础廊道道的相对对位移，设设备简单单，安装装方便。倒倒垂线是是指从坝坝顶或坝坝体基础础廊道钻钻孔到坝坝基相对对不动点点，将钢钢丝锚固固在孔底底，在坝坝顶或基基础廊道道设浮桶桶及垂线线测点，利利用正垂垂线可以以测量坝坝顶或基基础廊道道的绝对对位移。垂线的中中部坝体体廊道内内也可以以设垂线线测点。垂垂线长度度不宜大大于500米，否否则垂线线容易受受空气对对流而震震动，不不易回到到平衡位位置，造造成测量量误差。正倒垂结结合时宜宜在同一一个观测测墩上衔衔接，否否则正倒倒垂之间间的坝体体变形应应设因瓦瓦尺或量量具仪观观测。u 正垂线设设计正垂线重
16、重锤应设设止动片片，阻尼尼箱内应应装防锈锈、粘性性小的抗抗冻液体体，其内内径和高高度应该该比重锤锤直径和和高度大大1020ccm。重重锤重量量一般按按下式确确定：WW200(1+0.002L)，式中中：W-重锤锤重量，kkg；LL垂线长长度，mm。垂线钢丝丝宜采用用强度不不锈钢丝丝，直径径应保证证极限拉拉力大于于重锤重重量的22倍，宜宜适用1.00mm1.22mm的的钢丝，一一般垂线线钢丝直直径不宜宜大于1.66mm。垂垂线安装装完成有有效孔径径应不小小于855mm。观测站宜宜用钢筋筋混凝土土观测墩墩，观测测站宜设设防风保保护箱或或修建安安全保护护观测室室。u 倒垂线设设计倒垂线钻钻孔深入入基
17、岩深深度应该该按照坝坝工设计计计算结结果，达达到变形形可以或或略处，缺缺少该项项计算结结果时，可可取坝高高的1/411/2，钻钻孔深度度不小于于10mm。倒垂线孔孔内宜埋埋设壁厚厚577mm无无缝钢管管作为保保护管，内内径不宜宜小于1100mmm，垂垂线安装装完成有有效孔径径应不小小于855mm。垂线浮体体组宜采采用恒定定浮力式式，浮子子的浮力力一般按按下式确确定：PP2550(11+0.01LL)式中中：P浮子浮浮力，NN；L测线长长度,MM。垂线钢丝丝宜采用用强度不不锈钢丝丝，直径径应保证证极限拉拉力大于于重锤重重量的33倍，宜宜适用1.00mm1.22mm的的钢丝，一一般垂线线钢丝直直径
18、不宜宜大于1.66mm。4 引张张线的设设计 引引张线的的设备包包括端点点装置、测测点装置置、测线线及其保保护管。端点装置置可采用用一端固固定、一一端加力力的办法法，也可可以采用用两端加加力的方方法。测线愈长长引张线线所需要要的拉力力愈大。长长度为22006000m的引引张线，一一般采用用4080kkg的重重锤张拉拉。重锤锤重量按按下式计计算H=S2W/(8Y)式中：S引张线线长度，mm；W引张线线钢丝单单位重量量，kgg/m；H水平拉拉力（重重锤重量量），kkg；YY引张线线悬链线线直径，mmm。引张线钢钢丝宜采采用强度度不锈钢钢丝，直直径应保保证极限限拉力大大于重锤锤重量的的2倍，宜宜适用
19、0.8mmm11.2mmm的钢钢丝。引张线保保护管一一般用11001660mmm的PVVC管。5 视准准线的设设计视准线应应离障碍碍物1mm以上。工工作基点点应采用用钢筋混混凝土墩墩，测点点设观测测墩，墩墩上埋设设强制对对中底盘盘要求水水平，配配活动占占标，高高于地面面1.22m。为了保证证观测精精度，视视准线的的长度不不能过长长，一般般按如下下控制：重力坝和和支墩坝坝 3000m拱坝 3000m 滑滑坡体 8800mm2.1.1.33 竖直直变形监监测竖直变形形是指坝坝体铅直直方向的的变形，即即坝体沉沉降。沉沉降测点点可以和和水平位位移测点点结合布布置，可可与视准准线的水水平位移移测点布布置
20、在同同一个测测点墩上上。坝体廊道道和坝面面的沉降降变形可可以使用用精密水水准测量量，如需需要实现现自动化化测量，可可以采用用利用连连通管原原理设计计的静力力水准仪仪系统。测点保护装置遥测引张线仪引张线体(图三)引张线系统框图引张线浮托装置人工比测装置引张线固定端引张线固定端静力水准原理2.1.2 渗渗流监测测大坝及其其基础的的渗流监监测,是是安全监监测的主主要项目目。坝基基扬压力力是坝体体外荷载载之一，是是影响大大坝稳定定的重要要因素，坝坝体扬压压力主要要是指溷溷尼姑水水平施工工缝上的的孔隙水水压力。如如果孔隙隙水压力力过大，说说明施工工面上结结合不良良。坝基基渗流量量突然增增大，说说明坝基基
21、破碎带带处理或或灌浆效效果不佳佳，两岸岸混凝土土与基岩岩接触不不良。若若坝体渗渗流量突突然增大大，可能能是坝体体混凝土土出现裂裂缝所致致。总之之，渗流流监测必必不可少少。2.1.2.11 扬压压力监测测布置u 坝基扬压压力监测测的布置置。扬压力观观测应该该根据建建筑物的的类型、规规模、坝坝基地质质条件和和渗流控控制的工工程措施施等设计计布置。一一般应该该设纵向向观测断断面12个，每每个坝段段不少于于1个测测点，如如地质条条件复杂杂，则应应适当增增加测点点。横向向观测断断面至少少2个，依依据坝的的长度而而定，横横断面间间距一般般501000m。以以重力坝坝、重力力拱坝及及支敦坝坝为例，横横断面上
22、上测点的的布置以以能绘制制扬压力力分布图图形为准准，一般般566个，帷帷幕前一一个测点点，帷幕幕后一个个测点，排排水幕线线上一个个，排水水幕后223个个，测点点一般布布置在坝坝段中心心线或支支敦中心心线上。簿簿拱坝一一般不测测扬压力力，仅在在排水幕幕上布置置测点，检检验帷幕幕灌浆效效果，测测点也一一般每个个坝段设设一个点点。坝基扬压压力监测测一般埋埋设U形形测压管管，测压压管用122寸钢管管引到观观测廊道道，必要要时也可可以埋设设渗压计计。排水水幕处的的测压管管一般布布置在排排水孔之之间，但但决不能能用排水水孔作测测压管观观测孔。排排水孔一一般深入入坝基深深处，而而扬压力力观测孔孔一般在在建基
23、面面下1.0m。u 坝体扬压压力的监监测布置置观测混凝凝土坝坝坝体的渗渗透压力力，宜采采用渗压压计（或或称孔隙隙水压力力计），观观测断面面一般设设在水平平施工缝缝上。每每个截面面上的测测点宜在在上游坝坝面到坝坝体排水水管之间间，或在在该截面面高程上上最大静静水压力力的是分分之一处处，而且且在廊道道上游面面排水管管中心线线上观测测。2.1.2.22 渗流流量监测测布置渗流量的的布置应应该结合合枢纽布布置，对对渗流的的流向、集集流和排排水设施施统筹规规划，然然后进行行渗流量量的观测测设计。渗渗流量观观测一般般采用单单孔排水水量和量量水堰观观测，或或者采用用容积法法观测。布布置时应应该注意意将坝体体
24、渗流量量和坝基基渗流量量分开观观测，坝坝体渗流流排水多多流入排排水沟内内。因此此，可以以在不同同高程的的廊道设设置量水水堰观测测不同部部位的渗渗流量。坝坝基渗流流量应将将河床坝坝段和两两岸坝段段分开观观测，可可以采用用单孔渗渗流量计计。大坝坝总渗流流量可以以通过集集水井用用容积法法观测。2.1.2.33 绕坝坝渗流监监测布置置测点布置置应该根根据地形形、枢纽纽布置和和绕坝渗渗流区岩岩体渗流流特性而而定。在在两岸的的帷幕后后顺帷幕幕方向布布置两排排测点，测测点布置置在靠坝坝肩处较较密，帷帷幕前可可以不知知少量的的测点。扬压力观测纵向布置量水堰的的结构H（25）H堰板(三角堰梯形堰矩形堰)(35)
25、H且1.5m水尺水流量水堰布置2.1.3 混混凝土坝坝内部观观测混凝土坝坝内部观观测一般般指应力力、应变变及温度度监测等等项目，它它应当与与变形、渗渗流监测测等项目目结合布布置，组组成一个个大坝的的完整的的安全观观测系统统。混凝土坝坝内部观观测一般般选择典典型坝段段作为观观测坝段段，进行行全面观观测，同同时针对对某些特特殊情况况在其他他坝段布布置一些些适当的的仪器进进行某些些项目的的观测。观观测坝段段选择的的原则，在在整座大大坝的各各个坝段段中从坝坝体结构构、坝基基地质条条件和坝坝高等方方面来看看具有代代表性的的坝段。例例如选择择高度最最大或基基岩最差差的坝段段作为观观测坝段段，也可可以在非非
26、溢流坝坝段和溢溢流坝段段各选择择一个坝坝段作为为观测坝坝段。观测坝段段选定后后，在坝坝段内选选定个垂垂直于坝坝轴线的的横断面面称为观观测断面面，一般般选择通通过坝段段中心线线的断面面。为了监测测坝体和和坝基的的应力状状态及坝坝体和坝坝基抗滑滑稳定，一一般布置置以下三三类内部部观测仪仪器。u 坝体工作作状态的的影响因因素或荷荷载的观观测温度是影影响大坝坝位移的的主要因因素，也也是施工工期间浇浇筑混凝凝土和进进行坝缝缝灌浆的的重要控控制参数数，基础础约束区区混凝土土的温度度控制不不好，就就容易引引起不易易发现的的贯穿性性裂缝，因因此在观观测坝段段需要进进行监测测。温度度计在观观测断面面上一般般成网
27、格格形布置置，测点点的间距距一般为为8115m，坝坝面附近近的测点点间距可可小些，上上游坝面面布置水水温计，下下游坝面面布置混混凝土表表面温度度测点及及导温系系数测点点。u 坝体应力力状态的的观测坝体应力力状态的的观测重重点是靠靠近底部部的基础础观测截截面，因因为距离离坝底愈愈近，水水荷载和和自重引引起的应应力愈大大，因此此基础观观测截面面的应力力状态在在坝体强强度和稳稳定控制制方面起起关键作作用。但但为了避避开基坑坑不平和和边界造造成的应应力集中中，基础础观测截截面距坝坝底不宜宜小于55m。重重力坝的的应力分分布受到到坝体施施工方法法的影响响，同仓仓浇筑的的混凝土土基础观观测截面面的应力力是
28、连续续分布的的，应变变计组的的布置按按平面变变形问题题考虑，可可以布置置4向或或5向应应变计组组，其中中4向应应变计组组构成的的平面与与观测基基面重合合。u 坝体接缝缝和坝基基基岩变变形观测测基岩变位计坝体基岩变位计基岩变位计布置图重力坝和和支墩坝坝的纵缝缝都需要要灌浆胶胶结成整整体，整整体重力力坝的横横缝也需需要进行行灌浆。为为了监测测灌浆前前后坝缝缝的开度度变化，以以及在灌灌浆时控控制压力力，在灌灌浆区中中部坝缝缝内要设设置测缝缝计。坝基底部部的坝踵踵和坝趾趾分别埋埋设2支支以上基基岩变形形变位计计对于坝坝体抗滑滑稳定性性有监测测作用，坝坝踵垂直直向布置置的基岩岩变形计计可以同同时监测测上
29、游坝坝踵是否否因为拉拉应力引引起基岩岩裂缝张张开或坝坝底和基基岩脱开开。2.2 土石坝坝的监测测设计土石坝的的安全监监测，必必须根据据工程等等级、规规模、结结构形式式，地形形、地质质条件等等因素，设设置必要要的监测测项目及及其相应应设施，定定期进行行系统的的观测。土土石坝施施工期以以监测填填筑坝体体的孔隙隙水压力力和变形形为主保保证坝体体填筑的的稳定，运运行期以以监测坝坝体浸润润线和渗渗流量以以及下游游坝坡位位移为主主，以确确保坝坡坡稳定。2.2.1渗流流监测安全监测测项目的的选择以以确保工工程安全全为前提提，优先先保证重重点部位位的监测测。加强强土石坝坝渗流和和外部变变形观测测，同时时辅之以
30、以一些特特定项目目的监测测。u 渗流量监监测在大坝下下游坝趾趾建量水水堰，是是常用的的方法。这这需要作作截水墙墙以汇集集渗水，对对于建在在深冲积积层上的的土坝更更必须这这样做，否否则大部部分渗水水从下部部的冲积积层漏走走了。截截水墙在在施工期期进行坝坝基处理理时就进进行，减减少一些些重复工工程量和和后期施施工时的的困难。由于土石石坝所在在范围广广，渗流流量监测测容易受受到降雨雨的影响响。u 坝体浸润润线观测测浸润线观观测断面面宜选择择在最大大坝高处处、合龙龙段、地地形或地地质条件件复杂处处，一般般不少于于3个，并并尽量与与变形、应应力应变变观测断断面相结结合。在在每个横横断面内内从坝顶顶往下游
31、游坝坡布布置35个测测点，观观测水位位，绘制制浸润线线。浸润线观观测的可可以采用用测压管管方式或或埋设渗渗压计方方式。一一般如下下原则选选择：1作用水水头小于于20mm的坝，渗渗透系数数大于或或等于110-44cm/s的土土体中，渗渗透压力力变幅小小的部位位，宜采采用测压压管方式式。2 作用用水头大大于200m的坝坝，渗透透系数小小于100-4cmm/s的的土体中中，观测测不稳定定渗流过过程以及及不适宜宜埋设测测压管的的部位（如如上游铺铺盖或斜斜墙底部部、接触触面等），宜宜采用埋埋设渗压压计方式式，其量量程应与与测点水水压力相相适应。u 绕坝渗流流观测在大坝与与两岸山山坡连接接处，沿沿坝脚线线
32、，从坝坝顶到下下游布置置渗流压压力测点点。2.2.2 变变形监测测变形监测测的项目目，主要要有坝的的表面变变形，内内部变形形，裂缝缝及接缝缝等。变变形监测测的正负负号规定定与混凝凝土坝类类似。2.2.2.11 表面面变形监监测表面变形形的横向向观测断断面通常常选在最最大坝高高、合龙龙处、地地形突变变处、地地质条件件复杂处处，一般般不少于于3个。每每个横向向观测断断面一般般不少于于4个标标点，通通常在上上游坝坡坡正常蓄蓄水位以以上1个个，正常常蓄水位位以下可可根据需需要设临临时测点点，坝顶顶下游坝坝肩布置置1个，下下游坝坡坡半坝高高以上113个个，半坝坝高以下下122个（含含坝脚一一个）。测点的
33、在在坝轴线线方向上上的间距距，一般般坝长小小于3000m时时，宜取取2050mm，坝长长大于3300mm时，宜宜取5001000m。表面竖向向位移及及水平位位移变形形一般共共用一个个测点。某土坝的坝体测压管浸润线观测观测垂线浸润线测点等势线均质土坝等势线观测布置测压管结构示意图水库校核基点工作基点位移标点视准线土坝视准线观测布置位移标点三角网工作基点位移标点校核基点土坝三角网水平位移观测布置2.2.2.11 内部部变形监监测为了了解解土石坝坝在施工工和运行行期间坝坝体内的的固结和和沉降(垂直位位移)情情况，结结合其他他有关观观测资料料进行综综合分析析，以判判断其稳稳定性和和有无变变形裂缝缝，作
34、用用施工控控制和工工程安全全运行的的依据。土石坝坝坝体内部部的固结结和沉降降，一般般采用在在坝体内内逐层埋埋设横梁梁管式沉沉降仪，电电磁式沉沉降仪，干干簧管式式沉降仪仪，水管管是沉降降仪等方方式。u 沉降观测测沉降观测测应该与与坝体其其他各种种位移观观测、坝坝体内孔孔隙水压压力的观观测配合合进行。内内部变形形观测的的布置应应该根据据工程的的重要程程度，结结构形式式，地质质，地形形，坝长长以及施施工方法法等确定定，一般般应在原原河床、最最大坝高高、合龙龙段、代代表性地地质、特特征地质质处。每每根沉降降管的测测点间距距，应根根据坝身身填料特特性，施施工方法法而定，一一般为225mm。沉降降管最下下
35、一个测测点应置置于坝基基表面，同同时测量量坝基的的沉降量量。水管式沉沉降仪，测测点的布布置，一一般沿坝坝高横向向布置33排，即即1/33坝高处处，2/3坝高高处，11/2坝坝高处。测点(不锈钢环)硬质聚氯乙烯塑料波纹管(外7cm，内5.8cm)岩石管口保护电磁式沉降仪示意图通气管排水管连通水管测点水管式沉降仪原理图大坝内部u 水平位移移监测水平位移移是指垂垂直坝轴轴线方向向和平行行坝轴线线方向的的位移，大大坝在上上游水压压力作用用下，可可能向下下游方向向位移，也也可能是是由于坝坝基或坝坝体的抗抗剪强度度降低，产产生的侧侧向位移移，这样样的侧向向位移可可能引起起坝体横横向开裂裂，以及及两岸脱脱离
36、，形形成不利利于坝体体安全的的渗流通通道。因因此，在在这些可可能产生生较大位位移部卫卫安装位位移计，观观测大坝坝在施工工和运行行期间坝坝体内部部的位移移情况，结结合其它它观测项项目综合合分析，判判断坝坡坡的稳定定性，坝坝内有无无隐蔽性性裂缝，作作为施工工和运行行安全运运用的依依据。坝体内部部水平位位移观测测，一般般沿可能能产生有有害位移移的方向向，在坝坝体内部部埋设引引张线式式水平位位移计、测测斜仪、电电位器式式位移计计（TSS位移计计）、正正倒垂等等等设备备观测。常用的引引张线式式位移计计适宜水水平埋设设，一般般在靠近近坝体顶顶部的左左右岸区区，分层层设在最最大坝高高断面的的粗粒料料区，分分
37、设高程程约为11/3、22/3、11/2坝坝高处。尺锚固板重垂坝体钢丝引张线式位移计原理图探头管线初始位置lsinlsin测斜仪工作原理3 观测测仪器3.1 垂线坐坐标仪、引引张线仪仪国内现己己普遍使使用的遥遥测垂线线坐标仪仪有两种种，一种种是电容容感应式式垂线坐坐标仪，其其优点是是结构简简单，便便于加工工制造，测测量速度度快。缺缺点是:测值不不直观，必必须通过过模拟量量换算；线性范范围小，超超过线性性范围后后精度迅迅速降低低；而且且一侧极极板受水水滴、潮潮湿影响响时即产产生很大大误差。测量电路复杂，电缆传输模拟量，传输电路中联接点多，防潮性能差，易受干扰和雷电流影响而导致故障，因而故障率高。
38、测量装置无互换性，无精确测量基准，维修或更换后资料不能连续。无自校功能，某些部位发生故障后仍输出错误测值；“中间极”必须套在垂线钢丝或引张线钢丝上，并用导线引出，安装时扰动垂线，测量时也带入误差。普遍使用用的另一一种仪器器是步进进电机式式垂线坐坐标仪，具具有测值值直观，测测量范围围大而测测量精度度高，抗抗干扰能能力强等等优点，该该种仪器器的最优优产品为为潍坊金金水华禹禹信息科科技有限限公司的的STCC50型垂垂线坐标标仪，具具有如下下优点:(1)仪仪器和垂垂线钢丝丝无任何何接触，无无论安装装和测量量都不干干扰垂线线位移。测测值直观观，精确确可靠，测测量精度度不因量量程加大大而降低低。 (2)有
39、2根永久久固定在在测点上上的不锈锈钢基准准杆，作作为测量量和自校校的基准准，能始始终保持持测值连连续性和和校验测测值正确确性，在在仪器维维修或更更换后能能保持资资料连续续。 (3)在跟踪踪垂线的的探头上上有两对对红外光光照准器器，相互互备用，保保证每次次测量都都能取得得测值，使使仪器可可靠性大大为提高高。同时时采取了了多种密密封防潮潮措施，使使故障率率大大降降低。 (4)测量装装置和仪仪器均具具有互换换性，输输出为数数字量，测测量电路路的抗干干扰抗雷雷电流能能力强，可可靠性高高，不易易产生故故障。 (5)测量系系统具有有自检能能力，能能显示故故障部位位，便于于维修，部部件和电电路更换换方便，故
40、故障易于于排除。(6)机机械加工工精密，工工艺优良良，电路路和接插插件均有有多重防防潮密封封措施，且且有控温温加热元元件保持持干燥。垂线坐标标仪主要要技术指指标为：测量范围围：X50mm，Y30mm分辨力： 0.01mmm测量精度度：0.lmmm环境温度度:110+50环境湿度度:95%RH引张线仪仪主要技技术指标标为：测量范围围：300/50mm分辨力： 0.01mmm测量精度度：0.lmmm环境温度度:110+50环境湿度度:95%RH3.2 钢弦式式渗压计计实现坝体体渗流监监测自动动化的仪仪器有压压阻式、差差阻式、电电感式和和钢弦式式等几种种类型。由由于压阻阻式仪器器的长期期稳定性性较差
41、，损损坏率高高，难以以长期应应用于大大坝安全全监测；差阻式式渗压计计稳定性性好，但但是灵敏敏度低，尤尤其是在在低水位位监测的的情况下下不适用用；电感感式仪器器稳定性性差，故故障率高高，在国国内许多多工程中中使用效效果不好好；钢弦弦式传感感器可将将测压管管中水位位变换为为频率量量远传，其其灵敏度度高，安安装方便便，已在在国内外外工程中中大量使使用，国国产钢弦弦式渗压压计由于于生产工工艺方面面的原因因，质量量较差，特特别是长长期稳定定性方面面不理想想。美国国Geookonn公司原原装生产产的GKK-45500SS型钢弦弦式渗压压计，该该仪器具具有灵敏敏度高，长长期稳定定性好，温温度影响响小等优优点
42、，已已在国内内几十座座大坝上上使用，效效果良好好，但价价格较高高。由美美国进口口机芯及及配件在在国内组组装的DDG-445600s型钢钢弦式渗渗压计具具备了GGK-445000S型的的性能，而而价格介介于国产产和原装装进口钢钢弦式渗渗压计之之间，已已在国内内大量使使用，效效果良好好，DGG-46650型型钢弦式式渗压计计，其技技术指标标为：测量范围围：050 PSII分 辨 力：00.0225% F.SS准 确 度：0.55% FF.S线 性 度：0.55% FF.S3.3 差阻式式仪器19322年美国国人卡尔尔逊研制制成功差差阻式仪仪器，其其原理见见下图所所示，当当受到外外界的拉拉压而变变形
43、时，仪仪器内部部两根张张紧钢丝丝R1、R2的电阻阻发生差差动变化化，钢丝丝电阻RRt=R1+R2及Z=R1/R2能反映映仪器所所在处的的应力、变变形的大大小。差阻式仪仪器在混混凝土坝坝内部观观测应用用非常广广泛。波纹管方铁杆弹性钢丝中性油 差阻式应变计结构引出电缆接线套筒弹簧差阻式仪仪器的种种类仪 器 名 称称型 号 规 格格应力应变仪器应变计DI-110DI-225DI-225DLLDI-225DMMDI-225BDI-115GYYDI-225GYY无应力计计配DI-25配DI-10钢板计配DI-10测缝计CF-55，122CF-225CF-440CF-55，122GYCF-225GYYCF-440GYY裂缝计配CF-5，112钢筋计KL-220，222，225，228，332，336，440KL-220，222，225，228，332，336，440GYY渗压计SZ-22，4，88，166SZ-44A应力计WL-330，660温度计DW-11DW-11GY土压力计计YUB-2，44，8，116渗流渗压压扬压力计计YZ-11，5，110变形仪器器位移计WY-1100GG三向测缝缝计SX水管式沉沉降仪C