大壩安全監(jiān)測(cè)培訓(xùn)

1、大壩安全監(jiān)測(cè)培訓(xùn),深圳市水務(wù)工程檢測(cè)有限公司 2010年11月13日,我國大壩安全監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀1 . 水庫基本情況,1949年，全國僅有大中型水庫23座；2007年，全國各類水庫86353座，其中大型529座、中型3181座、小型82643座；（09年鑒）湘、粵、贛、川、鄂、滇 6省水庫占全國的55%；湖南水庫總數(shù)全國第一，湖北大型水庫最多，占全國大型水庫的十分之一；由水庫提供灌溉水源的耕地2.4億畝，總灌溉面積的1/3

2、；北京、天津、深圳和香港等近百座城市全部或部分依靠水庫供水，200億立方米/年；我國已建成水庫是世界上水庫最多的國家之一。壩型壩高：土石壩占總數(shù)的93%，壩高15m以上水庫2.63萬，30m以上的水庫9191座,,我國大壩安全監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀 2.大壩安全監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀,多數(shù)大型水庫的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施雖然較完整，但設(shè)施的技術(shù)水平落后，且損壞報(bào)廢的很多，急需改造中型水庫中約50%有一些基本的監(jiān)測(cè)設(shè)施，但大多也已損壞而不能使用，另50%左右

3、基本沒有安全監(jiān)測(cè)設(shè)施小型水庫中除少數(shù)小（1）型水庫有幾根測(cè)壓管外，絕大多數(shù)無任何監(jiān)測(cè)設(shè)施就全國整體而言，水庫大壩安全管理與信息化、現(xiàn)代化的差距很大。大型水庫已有較完善的大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，其中相當(dāng)一部分還實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)和資料整編自動(dòng)化,安全監(jiān)測(cè)目的與意義,安全監(jiān)測(cè)目的 （1）監(jiān)測(cè)大壩施工期和運(yùn)行期的安全 （2）將觀測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)理論計(jì)算結(jié) 果 （3）掌握施工過程中大

4、壩的實(shí)際情況，據(jù)此完善設(shè)計(jì)理論或施工技術(shù)方案 （4） 配合工程科學(xué)研究及其他 安全監(jiān)測(cè)意義 （1）保障水庫大壩運(yùn)行安全 （2）推動(dòng)工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的進(jìn)步 （3）為病險(xiǎn)工程的診斷和合理加固提供依據(jù) （4）現(xiàn)代化和法治化工程管理的需要,現(xiàn)行安全監(jiān)測(cè)法規(guī)、規(guī)范、規(guī)程,《 水庫大壩安全管理?xiàng)l例》 《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL60-94） 《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)

5、范》（SDJ 336-89） 《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DL/T5178-2003） 《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》（SL169-96） 《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》（DL/T5209-2005 《大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)規(guī)范》（DL/T5211-2005,歷年潰壩：1954～2009年56年間全國共發(fā)生水庫潰壩 3504座，年均62.6座，其中小型3375座（占96%）過程分布：潰壩高峰在大躍進(jìn)、文革期間，最多

6、1973年潰556座，改革開放后快速減少，近年低位穩(wěn)定重大災(zāi)害：1975年河南板橋、石漫灘潰壩，1993年青海溝后潰壩等，極大改變了大壩安全管理發(fā)展進(jìn)程近期情況：2000-2009年共47座，年均4.7座，近幾年是,07年7座，08年1座，09年沒有，10年已有8座,潰壩及危害,全球水庫潰壩,1928年美國63m高的St.Francis(圣佛朗西斯)重力壩潰決，死亡421人。1963年意大利Vajont(瓦依昂)拱壩庫岸滑坡，死亡

7、2000余人。1963年中國河北東川水庫潰壩，死亡900余人。1975年中國河南板橋水庫潰壩，26座水庫相繼潰決，24萬余人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失34.97億。1976年美國93m高的Teton（提堂）土壩失事1993年青海省溝后水庫潰壩，300余人死亡2001年四川大路溝水庫潰壩，傷亡近40余人2009年三峽蓄水和降雨等因素影響，庫區(qū)千將坪發(fā)生體積約2400萬m3特大滑坡，直接經(jīng)濟(jì)損失8000萬,,,板橋水庫在河南境內(nèi)，24.

8、5m 高的粘土心墻砂殼壩，是“75.8” 暴雨中潰決的一座大型水庫。遭遇歷史罕見暴雨洪水，1975年8月8日1時(shí)30分潰決，造成巨大災(zāi)難。在國內(nèi)外的大壩安全管理領(lǐng)域有重大影響，并深遠(yuǎn)影響了我國的水庫管理、防洪標(biāo)準(zhǔn)、除險(xiǎn)加固等一系列大壩安全工作,,,溝后水庫是一座?。?）型水庫，位于青海省海南州共和縣境內(nèi)，71m高的混凝土面板砂礫石壩。由于壩頂防滲體系的隱患，庫水自壩頂防浪墻與面板接縫進(jìn)入壩體，造成頂部壩體濕陷及滲透破壞，于1993年8月

9、27日潰決，使下游的海南州州府所在地恰卜恰鎮(zhèn)等遭受重創(chuàng)。小水庫也會(huì)出大問題，此次事故使人們重新審視小型水庫的安全與管理問題,,,,新疆兵團(tuán)八一水庫 2004,青海英德爾水庫2005,甘肅小海子水庫2007,內(nèi)蒙古崗崗水庫2007,,板橋水庫,水庫概念,水庫：為防洪和興利建設(shè)的蓄水利用工程，由樞紐、庫區(qū)和下游等構(gòu)成的工程體系。大壩一般指樞紐規(guī)模：按總庫容大小將工程分為 5級(jí)：即大（1）型，大（2）型；中型；?。?）型，小（2

10、）型山塘：庫容低于10萬方的水庫稱為山塘、塘壩，暫不 論壩高和下游影響，未納入水庫管理（有些地區(qū)參照）非水庫大壩：攔沙壩（水保工程）、灰壩（火電附屬 工程）、尾礦壩（冶金附屬工程）,大壩安全監(jiān)測(cè),1.監(jiān)測(cè)范圍 （1）壩體：壩頂、迎水坡、背水坡及壩址 （2）壩基和壩區(qū)：壩基、壩端、壩址近區(qū)、壩端岸坡、上游鋪蓋 （3）溢洪道：進(jìn)水段（引渠）、堰頂或閘室、閘墩、邊墻、胸墻、溢流面、底板、工作橋

11、 （4）輸、泄水洞：引水段、豎井、洞身、工作橋、出口 （5）閘門及啟閉機(jī)：閘門及其開度指示器、門槽、止水、啟閉機(jī)及備用電源 （6）觀測(cè)及通訊設(shè)備：觀測(cè)設(shè)備、通訊設(shè)施、照明及交通設(shè)施2.監(jiān)測(cè)手段 （1）巡視檢查 （2）用儀器設(shè)備觀測(cè),大壩安全監(jiān)測(cè),3.監(jiān)測(cè)內(nèi)容 巡視檢查 環(huán)境量監(jiān)測(cè) 變形監(jiān)測(cè) 滲流監(jiān)測(cè) 水力學(xué)觀測(cè) 結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、溫度觀測(cè),,,監(jiān)

12、測(cè)階段和測(cè)次表1.4.1 土石壩安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)次表,巡 視 檢 查,巡視檢查的分類 日常巡視檢查 年度巡視檢查 特殊巡視檢查巡視檢查方法 常規(guī)方法：用眼看、耳聽、手摸、鼻嗅、腳踩等直觀方法，或采用簡(jiǎn)單的輔助工具對(duì)工程表面和異常現(xiàn)象進(jìn)行檢查。 特殊方法：采用開挖、鉆井、鉆孔取樣、投放化學(xué)試劑、水下電視、水下攝影等對(duì)工程內(nèi)部、水下部位或壩基進(jìn)行檢查。 巡視檢查記

13、錄和處理 檢察人員要具備一定的工程知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，相對(duì)固定人員，做好檢查記錄和現(xiàn)場(chǎng)填表，必要時(shí)可以附有圖片、素描。 現(xiàn)場(chǎng)記錄及填表要及時(shí)整理，分析有無異常跡象，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)的匯報(bào)，或采取必要的分析研究工作，查明原因及時(shí)處理。,巡視檢查記錄和整理表,,,環(huán)境量監(jiān)測(cè),環(huán)境量監(jiān)測(cè)目的 環(huán)境量監(jiān)測(cè)目的是為了了解環(huán)境量的變化規(guī)律及對(duì)水工建筑物的變形、滲流和應(yīng)力應(yīng)變等的影響。環(huán)境量測(cè)監(jiān)內(nèi)容 主要包括：氣溫、

14、水溫、波浪、大壩上下游水位、壩前淤積、下游沖刷、地震及冰壓力等環(huán)境量監(jiān)測(cè)相關(guān)規(guī)范 水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn) GBJ138-90 降水量觀測(cè)規(guī)范 SL21-90 水文普通測(cè)量規(guī)范 SL58-93 河流冰情觀測(cè)規(guī)范 SL59-93,環(huán)境量監(jiān)測(cè)水位觀測(cè),監(jiān)測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)布置 上游水位監(jiān)測(cè)應(yīng)設(shè)置在受泄流和風(fēng)浪影響小、便于儀器安裝埋設(shè)和監(jiān)測(cè)的位置。 下游水位監(jiān)測(cè)應(yīng)設(shè)置

15、在受泄流影響小、水流平穩(wěn)，便于儀器安裝埋設(shè)和監(jiān)測(cè)的位置。 水位監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)和測(cè)流斷面統(tǒng)一布置。水位監(jiān)測(cè)的方法 水尺法（直立式、傾斜式、矮樁式和懸垂式） 水位計(jì)法 （浮子式、壓力式、超聲波） 瞬時(shí)水位一般采用波浪儀器或電測(cè)水位計(jì) 注：水位監(jiān)測(cè)的水準(zhǔn)基面與水工建筑物的水準(zhǔn)基 面應(yīng)一致,,環(huán)境量監(jiān)測(cè)降雨量監(jiān)測(cè),降雨量監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置 壩址區(qū)附近至少有一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)

16、 觀測(cè)點(diǎn)布置在空曠平坦，不受地形、樹木、煙塵 的影響，同時(shí)應(yīng)避開強(qiáng)風(fēng)區(qū)。 山區(qū)中的觀測(cè)除布置在平坦空曠地段之外，還應(yīng)使儀器口與山頂之間的仰角小于30℃降雨量觀測(cè)的儀器 雨量器、虹吸式和翻斗式雨量計(jì)、桿式雨量計(jì)、遙測(cè)雨量計(jì)、自動(dòng)測(cè)報(bào)雨量計(jì) 注：雨量器、虹吸式和翻斗式雨量計(jì),,虹吸式雨量計(jì),翻斗式雨量計(jì),環(huán)境量監(jiān)測(cè)氣溫和水溫監(jiān)測(cè),氣溫和水溫監(jiān)測(cè)布置 壩址區(qū)附近至少有一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

17、 靠近上游壩面的庫水中，布置測(cè)溫垂線。 土石壩的溫度監(jiān)測(cè)斷面可設(shè)置在壩前或泄水建筑物進(jìn)口前，斷面上至少有3條測(cè)溫垂線.觀測(cè)方法 溫度觀測(cè)一般采用鉑電阻溫度計(jì)、銅電阻溫度計(jì)和半導(dǎo)體溫度計(jì)等。 氣溫觀測(cè)儀器應(yīng)設(shè)在專用的百葉箱內(nèi)。百葉箱的設(shè)置應(yīng)符合有關(guān)氣象觀測(cè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。百葉箱內(nèi)應(yīng)設(shè)直讀式溫度計(jì)，以便比測(cè)。 庫水溫觀測(cè)應(yīng)將溫度計(jì)牢固固定在設(shè)計(jì)測(cè)點(diǎn)，電纜應(yīng)縛設(shè)套管保護(hù),環(huán)境量監(jiān)測(cè)其他監(jiān)測(cè),

18、,波浪監(jiān)測(cè) 庫面波浪監(jiān)測(cè) 護(hù)坡波浪監(jiān)測(cè)淤積監(jiān)測(cè) 水下部分一般用交會(huì)法，用測(cè)桿、測(cè)深錘、回聲測(cè)深儀；水上部分用普通測(cè)量方法冰凍監(jiān)測(cè) 土壤凍結(jié)深度監(jiān)測(cè) 冰蓋位移監(jiān)測(cè) 冰壓力監(jiān)測(cè)地震反應(yīng)監(jiān)測(cè) 地震強(qiáng)震觀測(cè)、動(dòng)孔隙水壓力觀測(cè),變形監(jiān)測(cè),變形監(jiān)測(cè)目的 目的是掌握水工建筑物與地基變形的空間分析特征和隨時(shí)間變化的規(guī)律，監(jiān)控有害變形及裂縫等的發(fā)展

19、趨勢(shì)。,變形監(jiān)測(cè),依據(jù)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL60-94）《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》（SL169-96） 《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(試行)》(SDJ336-89)《混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DL/T5178-2003),變形監(jiān)測(cè),變形監(jiān)測(cè)正負(fù)號(hào)的一般規(guī)定： 水平位移 向下游或向左岸為正，反之為負(fù)。 豎向位移 向下為正，向上為負(fù)。 裂縫和接縫

20、開合度以張為正，閉合為負(fù)。 傾斜監(jiān)測(cè) 向下游、向左岸為正，反之為負(fù)。 船閘閘墻的水平位移 向閘室中心為正，反之負(fù) 高邊坡和滑坡體位移 向下、向左為正，反之負(fù),變形監(jiān)測(cè)表面變形,土石壩監(jiān)測(cè)斷面布置 橫斷面：一般不少于3個(gè)，且盡量布置在最大壩高處，地質(zhì)條件復(fù)雜，地形突變處，壩內(nèi)埋管或運(yùn)行最可能發(fā)生異常的部位。 縱斷面：一般不少于4個(gè)，通常在壩頂?shù)纳舷掠蝹?cè)布設(shè)1～2個(gè)斷面，

21、下游壩坡半壩高以上布設(shè)1 ～ 3個(gè)斷面，半壩高以下布設(shè)1 ～ 2個(gè)斷面，對(duì)于軟基的壩體，還要在下游壩址外側(cè)增設(shè)1 ～ 2個(gè)斷面。 在每個(gè)觀測(cè)橫斷面和縱斷面交點(diǎn)處布設(shè)表面變形觀測(cè)點(diǎn)?；c(diǎn)布設(shè)： 起測(cè)基點(diǎn)可在每一縱排測(cè)點(diǎn)兩端的岸坡上各布設(shè)一個(gè)，其高程宜與測(cè)點(diǎn)高程相近。 水準(zhǔn)基點(diǎn)一般在土石壩下游1 ～ 3km處布設(shè)2 ～ 3個(gè)。 校核基點(diǎn)應(yīng)在兩岸同排工作基點(diǎn)連線的延長線上各布設(shè)1 ～ 2個(gè)，必要時(shí)可采用

22、倒垂線或邊角網(wǎng)定位。,,,,變形監(jiān)測(cè)表面變形,混凝土壩監(jiān)測(cè)斷面布置 橫斷面一般布設(shè)在每個(gè)壩端或閘墩上，拱壩應(yīng)布設(shè)在拱冠梁、拱端和1／4拱處 縱斷面一般布設(shè)在平行于壩軸線的壩頂及壩基廊道中 在每個(gè)觀測(cè)橫斷面和縱斷面交點(diǎn)處布設(shè)表面變形觀測(cè)點(diǎn)。基點(diǎn)布設(shè)： 工作基點(diǎn)和校核基點(diǎn)可在每一縱排測(cè)點(diǎn)兩端的岸坡穩(wěn)定巖體上各布設(shè)1個(gè)，高程宜與測(cè)點(diǎn)高程接近，或布設(shè)在兩岸山體的灌漿廊道內(nèi)。也可以采用倒垂

23、線作為基點(diǎn)。,變形監(jiān)測(cè)表面變形,表面變形的監(jiān)測(cè)方法 水平位移觀測(cè)：主要有視準(zhǔn)線法、引張線法、垂線法、激光準(zhǔn)直法、精密導(dǎo)線法、邊角網(wǎng)法、交會(huì)法。 豎向位移觀測(cè)：精密水準(zhǔn)法、靜力水準(zhǔn)法、三角高程法。 沉降用水準(zhǔn)測(cè)量（工作三等，校驗(yàn)二等） 綜合測(cè)量也有用全站儀，也有嘗試GPS系統(tǒng)的。,變形監(jiān)測(cè)內(nèi)部變形,土石壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè) 包括分層豎向位移、分層水平位移、界面位移及深層應(yīng)變監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)布

24、設(shè) 分層豎向位移：布置在最大斷面及特征斷面上。可設(shè)1～3個(gè)斷面。每個(gè)觀測(cè)斷面上可布設(shè)1～3條觀測(cè)垂線，且有一條布設(shè)在壩軸線附近。水管式沉降儀的測(cè)點(diǎn)應(yīng)分別布設(shè)在1∕3、1 ∕ 2、2 ∕ 3壩高處。 分層水平位移：和分層豎向位移相同。,變形監(jiān)測(cè)內(nèi)部變形,混凝土壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè) 混凝土壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)主要包括壩體撓度和傾斜。壩體撓度 觀測(cè)點(diǎn)一般布設(shè)在靠近壩頂、壩基及垂線與廊道相交處。傾斜

25、 壩體傾斜觀測(cè)面應(yīng)盡量設(shè)置在廊道內(nèi)、壩基及垂線與廊道相交處，可以設(shè)置在壩體下游面。,變形監(jiān)測(cè)內(nèi)部變形,內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)方法 豎向位移監(jiān)測(cè)方法：水管式沉降儀、振弦式沉降儀法、連桿式分層沉降儀法。 水平位移監(jiān)測(cè)方法：測(cè)斜儀法、鋼絲水平位移計(jì)法。 撓度觀測(cè)：垂線法、測(cè)斜儀法。 傾斜觀測(cè)： 靜力水準(zhǔn)法、傾斜儀法。,滲流監(jiān)測(cè),滲流概念 定義：水在孔隙介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng) 介質(zhì)：滲透

26、系數(shù)K 滲流：水壓力P、速度V、坡降J、滲流量Q 基本規(guī)律：達(dá)西定律V=KJ=k*（△P/L） 運(yùn)動(dòng)規(guī)律：運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)性方程 滲流場(chǎng)：空間區(qū)域的滲流運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),滲流監(jiān)測(cè),大壩滲流危害 1）土石壩：破壞防滲與排水設(shè)施，造成壩基壩體和結(jié)構(gòu)滲流破壞，降低壩坡穩(wěn)定性。 2）混凝土壩：揚(yáng)壓力降低壩體穩(wěn)定性，兩岸地下水影響壩座和巖體穩(wěn)定，對(duì)壩基和結(jié)構(gòu)造成水化學(xué)侵害。 3）此外：過大的滲漏

27、損失減低工程效益。滲流分析 滲流分析是認(rèn)識(shí)滲流場(chǎng)的方法，在介質(zhì)與邊界確定以后，滲流分析是滲流安全評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。 滲流場(chǎng)表達(dá)方式：滲流壓力分布；函數(shù)與圖表；流網(wǎng)、等勢(shì)線與流線（浸潤線）。 滲流分析方法：原型監(jiān)測(cè)、模型試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算等。,滲流監(jiān)測(cè),滲流性質(zhì) 滲流性質(zhì)主要反映為滲透系數(shù)K，K具有空間不均勻性和各向異性的特點(diǎn)，分析時(shí)簡(jiǎn)化處理。 （cm/s） K的確定方法：現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

28、（環(huán)坑注水、鉆孔注水與壓水等），室內(nèi)試驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)分析。滲流破壞 滲流破壞：滲流作用下的孔隙介質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，又稱滲透變形 破壞形式：管涌、流土、沖刷 土的分類：管涌、流土、過渡型，Cu判斷 破壞指標(biāo)：滲透坡降J，J破壞、J允許 破壞判斷：直觀判斷、分析比對(duì),滲流監(jiān)測(cè),滲流安全評(píng)判 在滲流場(chǎng)認(rèn)識(shí)清楚以后，滲流的安全判斷成為比較容易的問題。 評(píng)判方法：破壞指標(biāo)、

29、設(shè)計(jì)條件、工程類比等。滲流控制 “上堵下排”原則，上堵措施有防滲體和防滲結(jié)構(gòu)，下排措施有排水體和反濾保護(hù)措施，通過這些措施將大壩滲流控制安全范圍。,滲流監(jiān)測(cè),壩體滲流壓力觀測(cè) 1）橫斷面布置：最大壩高處、地形或地質(zhì)條件復(fù)雜壩段，一般不少于三個(gè)，盡量與變形等斷面結(jié)合。 2）觀測(cè)孔布置：根據(jù)壩型結(jié)構(gòu)及滲流場(chǎng)特征設(shè)3~4個(gè)，不少于上游、中游、下游三個(gè)。 3）觀測(cè)點(diǎn)布置：根據(jù)壩高、地層和滲流場(chǎng)特征，在不同高

30、程上布置1~3個(gè)。觀測(cè)設(shè)備 1）設(shè)備有測(cè)壓管、滲壓計(jì)兩類。 2）高壩、滲透系數(shù)小和壓力變幅小的土層不宜測(cè)壓管，測(cè)壓管管徑不宜大，滲流急變區(qū)的花管段不宜長、測(cè)點(diǎn)不宜少。 3）觀測(cè)設(shè)備的考證資料要準(zhǔn)確，孔口要防雨水，數(shù)據(jù)采集設(shè)備要定期校驗(yàn)。 4）造孔要干鉆，反濾和分段止水要可靠。,,,,,滲流監(jiān)測(cè),壩基滲流壓力觀測(cè) 觀測(cè)目的及內(nèi)容 1）監(jiān)控觀測(cè)斷面壩基的滲流安全變

31、化。 2）了解防滲排水措施的工作效能。 3）掌握透水地基的滲壓力大小及其分布。 4）監(jiān)控穿壩建筑物滲流安全。 5）壩基范圍包括天然巖土層，深入壩基的防滲排水設(shè)施等。觀測(cè)布置 1）橫斷面布置：取決于地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造，斷面數(shù)一般不少于 3 個(gè)，應(yīng)順流線方向布置，或與壩體滲流壓力觀測(cè)斷面相重合。 2）觀測(cè)孔布置：根據(jù)建基面輪廓、壩基地質(zhì)條件、防滲和排

32、水型式，一般不少于3個(gè)。 3）觀測(cè)點(diǎn)布置：一般在不同高程布置 1~2個(gè)。如下示意。觀測(cè)方法 與壩體觀測(cè)一樣，設(shè)備有測(cè)壓管、滲壓計(jì)兩類，設(shè)備選用原則也同。 一般壩基觀測(cè)對(duì)測(cè)壓管的限制放寬。,,滲流監(jiān)測(cè),滲流量 滲流量是滲流場(chǎng)的另一大基本要素，是反應(yīng)工程滲流安全問題最為敏感的效應(yīng)量。它是反應(yīng)滲流場(chǎng)介質(zhì)變化最直觀、最具綜合的定量指標(biāo)，尤其當(dāng)滲透破壞征兆在滲流壓力觀測(cè)中反應(yīng)不夠充分的時(shí)，更具有特別重

33、要作用。不論對(duì)何等工程都為必測(cè)項(xiàng)目。 大壩的滲流量由三部分組成：壩體的滲流量、壩基的滲流量、通過兩岸山體繞滲或兩岸地下水補(bǔ)給的滲流量。 滲流量觀測(cè)過程中要綜合考慮上下游水位、氣溫、水溫、降雨量。對(duì)滲透水要定期取樣分析。滲流量的觀測(cè)布置1）根據(jù)壩型和壩基地質(zhì)條件、滲漏水出流和匯集條件，及所采用的測(cè)量方法等確定。2）對(duì)壩體、壩基、繞滲及導(dǎo)滲 （含減壓井和減壓溝）的滲流量，應(yīng)分區(qū)、分段進(jìn)行測(cè)量。3）對(duì)明流和潛流盡可能完全測(cè)

34、量，有條件的工程宜建截水墻或觀測(cè)廊道。透水層深厚不能觀測(cè)是應(yīng)在下游順?biāo)鞣较蜃龅叵滤挥^測(cè)。4）所有集水和量水設(shè)施應(yīng)避免客水干擾。,滲流監(jiān)測(cè),滲流量觀測(cè)方法根據(jù)滲流量大小和匯集條件選用方法設(shè)備： 1）容積法：流量小于1 L/s 時(shí)宜采用容積法。 2）量水堰法：流量在 1～300 L/s 之間時(shí)宜采用量水堰法。 3）測(cè)流速法：當(dāng)流量大于300 L/s 或受落差限制不能設(shè)量水堰時(shí)，可用測(cè)流速或典型斷面水

35、位的方法。,滲流監(jiān)測(cè),量水堰法 量水堰類型 三角堰：當(dāng)滲流量在1～70 L/s之間時(shí)采用 （三角堰堰口為等腰三角形，底角為直角） 梯形堰：當(dāng)滲流量在10～300 L/s之間時(shí)采用 （一般采用1：2.5的邊坡，底邊寬度應(yīng) 小于3倍的堰上水頭，一般在0.25與1.5m之間） 矩形堰：當(dāng)滲流量大于50 L/s時(shí)采用 （堰口寬度應(yīng)為2到

36、5倍堰上水頭，一般應(yīng)在0.25與2m之間）,滲流監(jiān)測(cè),量水堰的設(shè)置注意問題 1）量水堰應(yīng)設(shè)在矩形斷面排水溝的直線段，槽底和側(cè)墻不漏水； 2）堰板與側(cè)墻和水流方向垂直，堰板平正，堰口水平； 3）堰上水流為自由出流形式，不受其它（雜物）干擾； 4）量水堰考證資料準(zhǔn)確，存檔備查。,,三角堰板結(jié)構(gòu)示意圖,滲流監(jiān)測(cè),直角三角形量水堰 Q =1.4H5／2

37、 式中：Q——滲流量，m3/s； H——堰上水頭，m。梯形量水堰 Q =1.86bH3/ 2 式中：Q——滲流量，m3/s； H——堰上水頭，m；

38、 b——堰口底寬，m。,應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,應(yīng)力（壓力）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 土石壩的壓力（應(yīng)力）監(jiān)測(cè)主要包括孔隙水壓力、土壓力（應(yīng)力）、接觸土壓力以及混凝土面板應(yīng)力等。 混凝土壩的應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測(cè)主要包括壩體（壩基）應(yīng)力、應(yīng)變、錨桿（錨索）應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力及溫度等。,應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,孔隙水壓力觀測(cè)目的及內(nèi)容了解土石壩壩身或壩基產(chǎn)生的孔隙水壓力及其分布與消散情況

39、了解孔隙水壓力對(duì)施工階段的施工質(zhì)量、進(jìn)度的影響 掌握大壩運(yùn)用期間的滲流狀態(tài)與壩身穩(wěn)定，以確保大壩安全 提高設(shè)計(jì)和科研水平 一般適用于飽和土及飽和度大于95%的非飽和粘性土 觀測(cè)內(nèi)容包括均質(zhì)土壩、水中填土壩、尾礦壩、松軟壩基，土石壩的土質(zhì)防滲體、砂殼等影響安全的關(guān)鍵部位均需進(jìn)行孔隙水壓力觀測(cè),應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,孔隙水壓力觀測(cè)設(shè)計(jì) 觀測(cè)斷面 根據(jù)工程重要程度、壩體尺寸、結(jié)構(gòu)形式，地形地質(zhì)條件及施工方法等確定 一般與沉降觀

40、測(cè)及土壓力觀測(cè)配合布置。 觀測(cè)點(diǎn) 每個(gè)橫斷面上測(cè)點(diǎn)數(shù)量決定于壩型和具體尺寸 以能給出所需的孔隙水壓力等壓線為原則,應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,觀測(cè)儀器及其安裝 儀器設(shè)備主要型式：水管式、測(cè)壓管式、鋼弦式、差動(dòng)電阻式、電阻應(yīng)變片式等。優(yōu)先選用鋼弦式孔隙水壓力計(jì) 鋼弦式孔隙水壓力計(jì)的埋設(shè)，分填土中埋設(shè)和鉆孔埋設(shè)兩種,孔隙水壓力計(jì)填筑過程中埋設(shè),孔隙水壓力計(jì)鉆孔,應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,土壓力土壓力監(jiān)測(cè)目的及內(nèi)容 壩體內(nèi)土壓力觀測(cè)

41、 土體或堆石體 接觸土壓力觀測(cè) 土和堆石與混凝土、巖面或圬工建筑物接觸面上 目的 了解壩體受力情況、接觸面的作用壓力大?。粸轵?yàn)證設(shè)計(jì)，判斷工程安全 內(nèi)容 土和堆石體的總應(yīng)力（即總土壓力）、垂直土壓力、水平土壓力 土和堆石與混凝土、巖面或圬工建筑物接觸面上的土壓力 土壓力計(jì)測(cè)值為總土壓力，土體有效應(yīng)力＝土壓力計(jì)測(cè)值－孔隙水壓力計(jì),應(yīng)力（壓力）、

42、應(yīng)變,壩體內(nèi)土壓力觀測(cè)設(shè)計(jì)觀測(cè)斷面 根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況等因素確定，一般可選1~2個(gè)橫斷面作為觀測(cè)斷面觀測(cè)點(diǎn) 在每個(gè)橫斷面不同高程上布置2-3排測(cè)點(diǎn)。對(duì)心墻壩，每排的各測(cè)點(diǎn)可分別布置在心墻中心線、心墻與壩殼接觸面上，以及下游壩殼內(nèi)為計(jì)算大小主應(yīng)力、剪應(yīng)力，土壓力計(jì)應(yīng)成組埋設(shè)。對(duì)平面應(yīng)力狀態(tài)，在壩軸線上，每組應(yīng)埋設(shè)2個(gè)土壓力計(jì)，壩軸線的上游每組應(yīng)埋設(shè)4個(gè)土壓力計(jì)，壩軸線的下游每組應(yīng)埋設(shè)3個(gè)土壓力計(jì)；三向應(yīng)力狀態(tài)，每組應(yīng)埋

43、設(shè)6-7個(gè)壓力計(jì)測(cè)點(diǎn)附近應(yīng)埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，以便求得該測(cè)點(diǎn)的有效應(yīng)力。,應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變,壩體內(nèi)土壓力觀測(cè)方法土壓力計(jì)土壓力計(jì)埋設(shè) 土壓力計(jì)有非坑式和坑式兩種埋設(shè)方法。一般土壓力計(jì)的埋設(shè)宜按非坑式埋設(shè)方法進(jìn)行，在堆石壩內(nèi)埋設(shè)時(shí)最宜采用。,安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，集成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)整編。數(shù)據(jù)綜合分析和反饋決策等功能與一體，對(duì)重要建筑物和構(gòu)造物的安全狀況實(shí)

44、時(shí)監(jiān)控和評(píng)判。大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行大壩安全參數(shù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和傳輸，并能進(jìn)行自動(dòng)資料整編和分析，監(jiān)測(cè)資料的同步性好，能大大減少人為因素的不確定性。,安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化,安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化基本要求可靠性 為了大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)能長期、穩(wěn)定運(yùn)行，其可靠性是第一位的。只有自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有低故障率和高可靠性，才能起到其監(jiān)視大壩安全的作用。準(zhǔn)確性 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性主要是指監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，這包括兩個(gè)方面，即

45、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的正確性和精度經(jīng)濟(jì)實(shí)用性 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在滿足的可靠性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，主要是從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備方面兩個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化,,,,,,,,,,,,,資料整編分析,監(jiān)測(cè)資料分析利用原型觀測(cè)資料，分析各效應(yīng)量及環(huán)境量之間的關(guān)系，及時(shí)掌握建筑物的運(yùn)行動(dòng)態(tài)，對(duì)安全性態(tài)做出合理評(píng)價(jià)，從而保證大壩安全運(yùn)行。 資料分析劃分 按監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分類 按建筑物類型分類 按工

46、程建設(shè)階段分類監(jiān)測(cè)資料分析的主要內(nèi)容 監(jiān)測(cè)效應(yīng)量的變化特征分析 環(huán)境量對(duì)監(jiān)測(cè)效應(yīng)量的影響分析 典型監(jiān)測(cè)效應(yīng)量的分布特征分析,資料整編分析,混凝土壩的分析項(xiàng)目 壩體變形穩(wěn)定 壩體強(qiáng)度安全 壩基及壩肩穩(wěn)定安全 土石壩的分析項(xiàng)目 壩與地基變形穩(wěn)定性分析 壩與地基滲流穩(wěn)定

47、性分析 水閘的分析項(xiàng)目 閘室穩(wěn)定性分析 閘室結(jié)構(gòu)安全性分析,資料整編分析,資料收集 監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)及考證資料 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料（變形、滲流、環(huán)境量等） 巡視檢查資料 相關(guān)的設(shè)計(jì)及施工資料資料分析 常規(guī)分析（特征值、變化率、相關(guān)分析、比較分析、分布特征分析） 數(shù)學(xué)模型分析（正分析、反分析）