水库工程大坝安全监测方案范文

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关键词:大坝 水平位移 垂直位移 安全监测

中图分类号： TV698 文献标识码： A

位移监测及资料分析是了解大坝安全状态、监控其安全的重要手段,垂线是使用最普遍的位移监测手段之一 ,它具有测点多、深入坝体等特点 ,获得的监测数据包含了反映坝体安全状态的信息。在水库大坝水平位移与垂直位移监测技术与方法的运用中，对水库大坝的水平位移进行监测。

1 概述水库大坝水平位移与垂直位移监测的概念

1.1 水平位移监测

从传统的水库大坝监测方式来看，水平位移通常使用的是采用经纬仪三角测量或者视准测量的有效方法，尤其是在结合水库大坝变形量的整体因素，在监测精确度要求高的情况下，就会产生更新的检测方式。从传统方法向垂线、引张线的发展，更好的显示出自动化监测技术的不断发展，特别是步进电机式、光电式、感应式等自动遥感器的设备运用，更加促进了整个监测效果的精确度。

1.2 垂直位移监测

垂直监测在水库大坝中的运用，主要采用人工光学水准测量，尤其是在自动化遥感测量的发展基础上，并伴随着静力遥测技术的出现，在我国研制的差动变压器以及电容式静力水准装置的运用，更好的提升了垂直位移监测技术的整体运用，并得到了广泛的应用。

2 分析当前水库大坝变形监测的主要技术手段

目前,在大坝安全监测技术规范中,主要有和

2.1 土石坝安全监测技术运用

在土石坝安全监测中,坝大坝的变形监测内容分为:表面变形,内部变形,裂缝及接缝,混凝土面板变形及安坡位移。

大坝表面变形监测主要分为竖向位移监测和水平位移监测 。

2.1.1竖向位移监测的方法主要是精密水准法,或连通管(静力水准)法:

2.1.2水平位移又分为横向(垂直坝轴线)位移和纵向(平行于坝轴线)位移。

2.1.2.1横向位移的监测方法主要是视准线法(活动标法,小角法,大气激光准直法等);有必要且有条件时,可用网前方交会法观测增设工作基地(或位移测点)的横向水平位移。

2.1.2.2纵向水平位移观测,一般用因钢尺测量,或用普通钢尺加改正系数,有条件时可用光电测距仪测量。

2.1.2.3混凝土面板变形及安坡位移监测的技术方法与大坝表面变形监测基本相同。

2.2 混泥土坝安全监测技术运用

规定:变形监测项目主要有坝体变形,裂缝,接缝以及坝基变形.滑坡体及高边坡的水平位移监测

2.2.1坝体,坝基滑坡体及高边坡的水平位移监测

2.2.1.1重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移一般采用引张线法,真空激光准直法和垂线法监测,对于短坝,条件有利时也可用视准线法或大气激光准直法。

2.2.1.2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会法监测。

2.2.1.3近坝区岩体,高边坡和滑体坡的水平位移, 采用边角网,视准线法和交会法监测 。

2.2.1.4观测近坝区岩体,高边坡或滑体坡的水平位移时,基准点和工作点应尽量组成边角网。

2.2.2坝体,坝基,滑坡体及高边坡的垂直位移监测

2.2.2.1坝体,坝基的垂直位移监测,一般用精密水准法.连通管法(即流体静力水准法)和真空激光系统。

2.2.2.2滑坡体及高边坡的垂直位移监测,一般用精密水准法,也可用三角高程法测定。

3 探讨水库大坝水平位移与垂直位移监测的具体方法运用

3.1 工程实况

水库位于约40km处的河干流上，是一座以防洪、灌溉为主的中型水利枢纽工程，总库容量1786万。大坝均为土坝，坝顶宽6m，最大坝高38.5m，坝顶高程500.61m，坝顶长198m，防浪墙顶高程501.10m，大坝水平位移监测采用人工视线小角度标法（活动标法）测量垂直位移采用人工方式精密水准法测量，不仅费时费力、劳动强度大，而且由于水平位移视准线长度超过规范要求，使观测精度降低，严重违背实时、连续、准确等观测优点，故拟对大坝位移监测进行自动化改造。

3.2 垂直位移监测网方式

线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求(国家二等水准测量)施测,根据沉降变形测量精度要求高的特点,以及标志的作用和要求不同,垂直位移监测网布设方法分为三级:

（1）基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装载。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点。

（2）工作点。要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点，同基准点一样，其平面控制点应设有强制归心装置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证整体工程垂直位移监测需要。

（3）沉降变形点。直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。

3.3 流动式半自动变形监测系统的综合方式

流动式半自动化变形监测系统一方面可用于基点和工作基点三角网的边角观测；另一方面还可在基点或工作基点上对变形点进行边角交会测量。由于自动化全站仪在机载软件的控制下，可实现对棱镜目标的自动识别与照准，因此测站工作实现了自动化观测、记录与限差检核。但因多站观测，需要人工在有关的网点（基点或工作基点）之间搬动仪器。因此，此系统应用的特点是监测方案传统成熟，但使用的设备是现代化的。该系统的软硬件主要配置如下：

（1）硬件配置：1台NET05或NET1自动化全站仪、若干单棱镜组（根据监测点位数量而定）及其它附件。

（2）软件配置：NET05、NET1全站仪机载软件，或PDA、PC机版专业软件，用于变形监测过程中的基准网点、位移监测点的自动化观测。软件功能满足中国现行规范的要求；在PC机上运行的变形监测网后处理平差软件。主要用于测前基准网的精度估计、测后的观测数据平差处理、基点（工作基点）的稳定性分析、变形监测点的变形计算与分析等。流动式半自动化变形监测系统方案成熟，设备先进，已在国内许多大型水电大坝的变形监测中发挥了很好的作用。

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关键词水库大坝;安全监测;自动化;分析评价系统;辽宁

大坝是水库的主要水工建筑物,其类型按建筑材料可分为土石坝和混凝土坝2类。其中土石坝占水库总数的95%以上,由于土石坝是散粒体结构,坝体的分析具有一定难度。坝体渗流和坝基、坝体渗透压力等重要参数是进行大坝安全稳定性分析的基础信息,及时获取尤为重要[1-2]。大坝安全自动监测是保证大坝安全的重要措施,是坝工设计、建设和运行管理中必不可缺的工作。

1研究目标

调查统计结果表明,造成病险水库的主要原因之一,是大坝安全监测方法落后,人工监测不及时,监测数据不准确,不能及时发现坝体隐患,大坝长期带病超限运行,在遇暴雨洪水高水位运行时,容易引起坝体滑坡或垮坝事故。因此,有必要研究适合于水库工作环境的、能够长期稳定运行的新型总线结构自动采集技术,以解决分散式结构采集模式在水库实际应用中存在的问题。并结合当前世界先进的水库土石坝自动化监测设备,综合运用水利、计算机信息及通讯技术,结合实际土石坝工程,设计与开发土石坝自动化安全监测与分析评价预报系统,最终总结、研究水库大坝安全监测自动化系统解决方案。

2研究内容

针对水库实际工作发现的问题与需求,围绕研究目标,完成了如下研究。

2.1大坝外部变形监测技术

具体研究内容包括:坝体外部变形的测点布设、应用全站仪进行外部变形自动化监测、外部变形数据分析模型理论及通用程序模块的设计与开发等。

2.2总线式结构自动化观测技术

具体研究内容包括:profibus、modbus总线结构式智能化(大坝)渗流、浸润线监测技术研究,并根据水利工程特点设计全新的防雷系统等。

2.3大坝安全自动监测技术

具体研究内容包括:监测数据的自动采集、传输与入库、采集数据库的设计、数据库优化技术、数据异常报警技术等。

2.4水库大坝安全分析评价预报系统

具体研究内容包括:基于实时采集数据库、水库工情数据库、参数库的大坝安全分析评价预报系统软件设计开发的研究,系统通用性、可靠性、可移植性研究,大坝安全分析、评价与预报模型理论研究与通用程序模块的设计与开发等。

3解决问题

该项目的研究采用现场调查、理论研究与工程实践相结合的方式展开,研究过程中如下关键性问题的解决为项目研究的顺利完成奠定了基础。

3.1总线式结构自动化观测技术研究

通过理论研究,结合实际工程监测施工设计,应用现代电子理论方法对监测系统的系统结构、计算机监测软件、传感器等方面进行了优选研究,根据水库大坝环境和不同水库大坝参数的差别,先后选用了2种结构系统:①profibus总线结构式智能化(大坝)渗流监测系统;②modbus总线结构式智能化(大坝)渗流监测系统[3]。

实践证明,2种结构系统具有接线量小、线路短、结点少、故障率低等优点,彻底解决了大坝监测中存在的电源波动、干扰、潮湿、高温严寒和人为破坏等难题,为水库大坝监测提供了现代化的方法手段。

3.2系统防避雷技术研究

由于监测系统设备在坝面安装,无廊道屏蔽、系统分布范围大,导致土石坝安全自动监测系统易遭雷击。专业统计分析表明,有90%的雷害是由感应雷电流沿通讯电缆、电源电缆进入系统损毁设备[4],因此,研究工程防雷措施应同时从构建覆盖整套系统的屏蔽防护体系、切断雷电流传输通道、建造良好下泻通道最大限度输导雷电流等方面入手,具体工程措施包括:数据传输主干路采用光缆通讯;所有电缆采用镀锌钢管保护并地埋敷设,使系统设备和通讯线路完全置于全屏蔽法拉第笼的保护之下;合理利用测压管体系构建接地系统,使系统接地电阻在1 ω以下;所有设备采用单端接地方式,避免由于地电位差引入干扰;在各信号电缆、电源电缆两端加装浪涌识别防雷设备,切断雷电流传输通道;为整个系统加装避雷针,最大限度降低直击雷危害等。同时,研究设计了串联式浪涌识别电源防雷、串联式信号线避雷、分散式联合接地系统模式和电源稳压系统,有效避免了直击雷、感应雷和电压浪涌波动对系统的破坏和影响。

3.3水库大坝安全分析评价预报系统

为开发建立具有通用性、可移植性水库大坝安全分析评价预报系统,该研究将系统划分为数据采集子系统、数据管理信息子系统和分析评价预报子系统。对采集数据库的效率优化、监测数据动态维护管理、坝体变形安全分析模型理论、渗流安全分析模型理论进行了深入研究。建立集坝体裂缝分析、过程线分析、浸润线分析、位势分析、相关分析及坝体安全综合评价(包括坝体安全评价体系与评价准则的建立、模糊综合评价模型、灰色关联度评价模型与人工神经网络评价模型的开发)等功能的大坝安全分析评价预报系统。

4小结

通过对大坝安全监测自动化技术研究,目前已形成一套成熟稳定的开发建设模式,项目研究成果对水库大坝安全监测自动化建设与除险加固改造具有全面的指导作用。该成果的实施能够极大地提高水库大坝的安全监测水平,提高水库防洪和供蓄水能力,发挥水库的巨大作用。对水库流域的可持续发展具有重大促进作用和应用价值。此项成果具有重要的推广价值,目前该技术已在省内外多座水库应用,应用效果良好。

5参考文献

[1] 刘奇,高永超,何维民.论棋盘山水库大坝安全监测自动化系统技术研究[j].现代农业科技,2009(7):280,282.

[2] 朱盟.大伙房水库大坝安全监测自动化系统技术研究[j].现代农业科技,2007(23):220,222.

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Abstract： With the development of information technology and the management modernization of the concrete dam， the pore water pressure gauge monitoring has replaced the traditional manual monitoring. Through analysis of the application scope and method of pore water pressure and the actual application of pore water pressure gauge in the concrete dam of Zhuzhuang reservoir， we found that the modernization and datamation of pore water pressure monitoring has increased the service life of the dam， shortened the time of engineering data collection and analysis， and reduced the maintenance cost in the whole dam engineering maintenance period， so it is worth to be promoted.

关键词：混凝土大坝；孔隙水压力；参数；监测与应用

Key words： concrete dam；pore water pressure；parameters；monitoring and application

中图分类号：TV642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）14-0181-02

0 引言

孔隙水压力监测是影响混凝土坝工程安全监测中重要的监测项目之一，孔隙水压力的分布状态可作为混凝土坝工程稳定计算的来源和分析依据。如果没有了混凝土坝孔隙水压力监测，只从表面观察，很难发现混凝土坝的轻微渗漏、变型和塌陷，难以保证混凝土坝的工程施工和维护。20世纪70年代以来，大坝安全自动化监测系统得到了迅速发展，孔隙水压力计的应用和发展再次成为热点，然而孔隙水压力计在混凝土坝中的应用却不普遍。文章通过分析孔隙水压力的监测与应用，旨在推广和普及孔隙水压力计在混凝土坝中的应用。

1 孔隙水压力监测仪的应用

孔隙水压监测与变形监测、土压力监测同属于大坝外部压力监测，而孔隙水压力监测更侧重混凝土坝体内混凝土含水率、水压力及混凝土温度三个数据，根据这些数据的变化来预测预报混凝土坝渗漏、变型和塌陷的可能性及危险程度，做到超前预报，以减轻或避免混凝土坝渗漏、变型和塌陷造成的巨大经济损失和人员伤亡。

为了得到这些数据，需要进行孔隙水压力的数据监测，我们可以用工程测量得到的数据对比孔隙水压力的基准数据和历史测量数据得到混凝土坝的孔隙水压力的其分布与消散情况，以及大坝运用期间的工程维护与坝身稳定，以确保大坝的安全，提高设计和科研水平。为了使孔隙水压力监测工作能连续正常的进行，朱庄水库依据坝体尺寸，结构形式、地形、地质条件及施工方法等情况，专门修建观测房和观测廊道，以便集中监测。

2 朱庄水库混凝土坝的工程布局及孔隙水压力计安装方案

朱庄水库大坝坝体为浆砌石混凝土重力坝，最大坝高95米，坝长544米，总库容4.162亿立方米，大坝建在两侧为峭壁太行山峡谷中。朱庄水库的大坝维护主要在于日常的工程数据监测，而孔隙水压力数据则是工程维护不可或缺的指标。

朱庄水库混凝土坝的监测横切面有四个，对均质填筑坝部分，监测点在主要监测横断面内，在坝坡稳定分析弧区域和靠近坝基部位相应的多布置了一些测点，目的是为了解不同介质交界上的孔隙水压力变化情况，并兼顾建成后的渗漏、变型和塌陷观测。每个横断面上都布置了几排测点，排与排高差为49m，高程约为1/4坝高。在坝身与地基交界面上也布置一排，位置与沉降测点位于同一高程，每排测点的距离，是根据坝型和坝体尺寸确定。每个剖面安置5个监测站点，每个监测站点设置5个测点，每个测点需要安装一枚孔隙水压力传感器，此工程共安装250枚孔隙水压力传感器。

图1为朱庄水库混凝土坝0+315溢流坝剖面图。

3 孔隙水压力计调试、观测与记录

仪器安装过程中即开始读数与记录，观察读数数值是否有异常的大幅度震荡，如果数值变化不大，且趋于稳定，可以认为孔隙水压力计调试成功，如果数值波动较大，应检测周围水文变化和检查安装位置和安装方法是否符合工程设计。

①孔隙水压力计的测读方法，依所选用仪器类型而定。一般情况下水工建筑物的体积较大，质量较重，通常采用振弦式孔隙水压力计，通过测读其自振频率的变化以确定其反应的孔隙水压力的变化。

②孔隙水压力的观测测次，依据坝体的自身特点和监测阶段而定，除满足规定要求外，应遵守下列规定。1）在施工期，每填方升高5-10m或1-2天时应观测一次。同时必须测记观测断面填方的填筑高程变化。2）在汛期高水位周期和出现历史峰值的时候，应按初蓄期的规定进行观测。

③孔隙水压力计安装调试完成后，即可监测和整理数据，为接下来的日常观测和维护做好依据。1）观测基准数值的确定：孔隙水压力的基准数值取安装后至施工前1-2天测值的平均值。2）监测频率的确定：处于不稳定情况或者数值幅度拨动较大的情况，可以调整为一天监测三次，并上报上级单位，调查数值波动范围较大的原因，提出解决方案；待孔隙水压力周围环境稳定后，正常工程监测可以延长为每10天一个周期。3）孔隙水压力监测过程中，要对工程周边的天气情况进行记录（如气温、晴雨）。

4 混凝土坝孔隙水压力监测的价值

①我国混凝土结构水工建筑物设计年限一般为50-100年，目前我国混凝土坝规范没有规定大坝使用寿命。但应该看到我国大部分的混凝土结构水工建筑物都是在20世纪五十年代到八十年代建设的，当时是计划经济时代，物资和资金短缺，大型工程机械也偏少，导致混凝土设计强度和水泥用量偏低。例如朱庄水库混凝土坝，是在1963年海河洪水后，在同志“一定要根治海河”的口号下，仓促上马建设。当时是边施工边设计，土石方块均的靠人挑马拉建设成功的，这些因素极大的制约了朱庄水库混凝土坝的适用寿命。工程维护监测，特别是孔隙水压力的监测，对大坝的维护，和延长适用寿命效果是非常显著的，以平均混凝土坝75年的寿命算，朱庄水库大坝建设至今已经有50多年历史了，算是高龄大坝了。2015年的除险加固工程评估，朱庄水库混凝土大坝因为孔隙水压力监测指导的工程维护，使大坝的使用周期能达到200年寿命，也就是说，正确的孔隙水压力监测将朱庄水库混凝土坝的使用寿命整整延长了一倍多，工程成本等于减少了一半。

②山区混凝土坝的重要作用不仅仅是蓄水灌溉和工业发电，它的更大作用是防灾减灾。朱庄水库为浆砌石重力坝，为百年设计，千年校核，万年一遇洪水保坝验算，水库有强大的泄流能力，万年的洪水位为260.9m，说明朱庄水库有较高的防洪能力，一般情况下溃决的可能性较小，其溃坝主要来自不确定的因素。这种不确定因素就完全可以通过孔隙水压力的监测数据进行推算排查，防微杜渐，从源头上解决可能出现的轻微的渗漏、变型和塌陷等不良现象。朱庄水库防洪保护的城镇及重要工矿区有：邢台市、沙河市、邢台煤矿、邢台电厂、南和县、任县、巨鹿、隆尧、宁晋等，共9个市镇，57个城镇，128万人口，116.7万亩淹没耕地，工农业产值89亿元。保护交通线路有：京广铁路、107国道、京深高速公路，社会价值无法计算。如果能做好孔隙水压力的监测统计，和数据整理，就能安全的保护朱庄水库混凝土浆砌石重力坝的安全，也就能避免上面提到的这些损失。

③对于工程维护人员来讲，孔隙水压力计的普及使用，大大减少了工作人员的工程量。在安装孔隙水压力计之前，孔隙水压力监测至少需要4个人带着测量绳等原始工具，进入大坝内部测量廊道中，同时协作，完成测量任务，一次全部的大坝孔隙水压力测量需要整整一天，采集完数据后，根据水压高程和简易水压计，计算各个监测点的孔隙水压力，然后和上一周期内的数据比较差值，整整一个工作周期需要两天，自从安装了孔隙水压力计后，工程量大大缩短，一个人2小时内能完成全部数据采集和差值比较。一切都要归功于孔隙水压力计在混凝土大坝工程维护中的推广应用。

5 结语

大坝孔隙水压力对大坝工程维护和监测非常重要，而混凝土大坝的孔隙水压力监测就是为了避免和及时修复这种损害的，因此混凝土大坝孔隙水压力监测的应用推广及数据资料整理分析，就变得尤为重要了。熟练掌握和运用孔隙水压力监测方法才能更好的为大坝整体观测和维护服务。

参考文献：

[1]刘春广，等.朱庄水库志[M].中国水利水电出版社，2014.8.

[2]水利电力部水利管理司.水工建筑物观测工作手册[M].水利电力出版社，1978.

[3]水利部.土石坝安全监测技术规范SL60―94[M].水利电力出版社，1994.

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【关键词】 防渗设计；水库；除险加固

1.中小型水库存在的渗漏问题

水库渗漏是中小型水库存在的主要问题之一，不仅造成严重的水资源浪费，而且严重者会影响坝体稳定，导致坝体崩溃，将对下游人民生命财产安全带来重大危害及损失。

土石坝渗漏问题主要表现为渗漏、滑坡和裂缝，一般处理防渗的原则为“上堵下排”，上堵的措施有垂直防渗和水平防渗。垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、土工合成材料、帷幕灌浆防渗等，水平防渗有粘土铺盖等。下排的措施有：在坝体背水坡附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。总之，垂直防渗处理可以比较彻底地解决坝基和坝体渗漏问题，水平防渗结合下游排水减压导渗，虽然可以做到坝基渗透稳定，但仍有一定渗漏水量损失。在险坝防渗加固时，应按照技术可靠、经济合理的原则，根据防渗条件和要求，结合当地具体的地质和水文地质情况，通过方案比较，慎重研究确定。

2.中小型水库渗漏问题原因

2.1 设计安全隐患

现有许多小型水库在设计过程中，由于缺乏经验，在“边勘测、边设计、边施工“中进行的，许多工程防洪标准低，施工质量差，加上工程管理工作跟不上，进而在水库投入使用后，留下了较大的安全隐患。

2.2 技术管理工作差

现有水库管理运行中，忽视技术管理工作。在观测方面，未设观测设施或已设观测设施不能满足监测大坝安全工作的需要；在调度运行方面，不重视编制调度运行计划；在养护维修方面，多数水库由于经费短缺，维修工作难以进行，从而导致渗漏现象发生。

2.3 安全管理缺陷

有些水库处于无人管理的状态，运行中缺乏经常维护，汛期中，防汛工作未严格执行行政首长负责制，在工程上不具备安全监测手段等。

3.中小型水库的防渗技术

3.1平防渗技术

水平防渗主要应用于中小型水库大坝的坝基渗漏，主要是粘性土在大坝上游河床防渗铺盖，铺盖要与坝体防渗部分紧密相连，粘土铺盖要封闭大坝两侧岸坡，避免发生绕渗，向上游延伸的长度与坝前设计水头比不低于7～8倍。防渗铺盖主要是增加渗径，提高坝体的渗透稳定性。由于水平防渗不能完全控制渗漏，所以在防渗程度和效果上，具有相对的局限性。

3.2 垂直防渗

3.2.1 混凝土防渗墙

混凝土防渗墙是一种相对成熟的防渗技术，主要应用于深厚的透水层坝基防渗，以及水库坝体的长期防渗治理。该技术是使用专用机具，在已建成的坝体或覆盖层透水层地基中建造槽型孔，以泥浆固壁。并利用高压泵将泥浆压入孔底，携带岩渣，在从孔底回流到底面，然后采用直升导管，向槽内浇筑混凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗目的。这种防渗墙可以使用各种不同材料的坝体和复杂的地基水文和工程地质条件。墙的两端能与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部可嵌入弱风化基岩内一定深度。

3.2.2 高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗适用于坝体、坝基为土层及砂砾石情况，该技术是按设计布孔，利用钻机钻孔，将喷射管至于孔内，由喷射出高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅，喷嘴上提，浆液凝固，在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝固体，起到防渗作用。

3.2.3 土工合成材料防渗

该技术主要适用于水库坝体防渗，以及坝体岸坡的长期维护和防渗处理，土工合成材料主要是土工膜，它的重量轻、运输量小，铺设方便，重叠部位可以粘结或焊接，造价较低，工期短，容易保证施工质量。土工膜的铺设对垫层及保护层要求较高，坝体的坡度，受到垫层和土工膜之间的摩擦影响，所以在坡度比较平缓、用料较多的情况下，进行坝体铺设和检修是比较方便的。

3.2.4 帷幕灌浆

该技术主要适用于岩石破碎的坝基防渗，平行于坝轴线并多在其上游处，用灌浆方法将浆液灌入到岩石的裂隙或砂砾石层的空隙中去，形成一道防渗的条带，类似帷幕形状。帷幕灌浆应根据实际水文地质条件，通过现场灌浆试验，确定垂直防渗钻孔的排水和深度、以及孔的距离，通常采用水泥灌浆的形式。该技术的特点是钻孔较深，钻孔呈线性排列，多采用单孔灌浆，由于孔深，灌浆压力也较大。

4.结语

水库的渗漏问题一直是水利工程中难以解决的课题，由于各水库修建时期的环境因素和技术因素等关系所导致的渗漏途径也各不相同。水库出现渗漏时，不仅会对国家造成严重经济损失，并且对水库周围居民的生命财产安全产生极大的威胁，因此必须加强水库的防渗处理力度，从而保障水库能够正常服务于社会和周围居民的生命财产安全。在对病险水库加固时，必须结合水库的实际情况，科学合理的选择施工方案，才能有效的提高水库的防渗能力。

参考文献

[1]水利部.碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）[S].2001

[2]水利部.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL_T5148-2001）[S].2001.

[3]朱小军.中小型谁啊防渗墙防渗技术研究[J].吉林水利.2013（02）.

[4]于鸣庚，温艳丽.浅谈斜孔帷幕灌浆在病险水库防渗处理中的应用[J].科技创业家.2012（12）.

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关键词：滩坑水电站；大坝安全；变形监测

中图分类号：[TM622]文献标识码：A文章编号：

引言

建筑物的下沉，除绝对下沉外，变形的速率也十分重要。对一般建筑物而言，只要变形缓慢且均匀，大多数都可以承受较大的变形而不致破坏。通过对滩坑水电站大坝变形监测及对监测数据的分析可以看出，大坝的监测设施布置较合理，所获得的监测数据真实、可靠，大坝的位移量在规定的限度内，并由此掌握了大坝的变形动态，提前预测大坝变形的轨迹，为电站的安全生产提供可靠的保障。

1.工程概况

滩坑水电站位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪中游河段，是瓯江流域水电梯级开发规划中的一座重要骨干电站。滩坑水电站担负浙江省电力系统调峰、调频、调相及事故备用任务，同时兼顾防洪，并具有其他综合利用效益。滩坑水库具有多年调节性能，电站装机容量3×200MW+4MW，保证出力84.1MW，年发电量9.6亿kwh，年利用小时1606h。滩坑坝址以上河长187km，控制流域面积3330km2，占小溪流域面积的93.1%。水库校核洪水位169.15m，总库容41.90亿m3；正常蓄水位160.00m，相应库容35.20亿m3；防洪高水位161.50m，台汛限制水位156.50m，防洪库容3.50亿m3；死水位120.00m，调节库容21.26亿m3。滩坑水电站工程枢纽由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房、升压开关站等组成。

2.变形监测方案设计

2.1表面变形监测

表面变形监测主要从两方面展开工作，一是进行大坝水平位移监测，另一是进行大坝沉降监测。水平位移监测采用坐标法，在设置有强制对中装置的观测墩上架设徕卡TCA2003全站仪，照准各监测点，测定各监测点的变形情况。沉降监测是采用水准观测和三角高程相结合方式，坝顶沉降使用DNA03数字水准仪进行测量，坝前及坝后不便于使用水准测量的监测点则用三角高程方式测定监测点的高程变化，来确定大坝的沉降情况。在监测过程中，一旦发现监测点水平位移量变化较大、监测点沉降量较大或沉降量明显不均匀时，应及时报告，根据需要采取必要的防范措施。在沉降监测中，为了保证监测精度，正确反映大坝的沉降情况，按照二等精密水准测量的技术要求施测。

2.2内部仪器监测

在大坝面板受力较大或应力集中处布置了4个断面（1-1、2-2、3-3、4-4）进行应力应变及温度观测，在其断面不同高程共布置了钢筋计42支、钢筋计附近布设相应的三向应变计组5套、二向应变计组19套。在（2-2）断面布置了9支温度计观测库水温度；在其挤压受力大的高程（162.2、166.86）布置了10支混凝土压应力计、10支测缝计。

大坝面板布置了3个断面（1-1、2-2、3-3）采用固定式测斜仪进行面板挠度观测。1-1断面布置13支，2-2断面布置18支，3-3断面布置11支仪器，共计42支仪器。

在大坝面板高程（15.13、60.57、122.83、159.11）布置了4条接缝观测线，采用单向测缝计进行面板接缝观测，共48支仪器。在面板与趾板的周边缝处布置了12组三向测缝计进行观测。在大坝内部布置了3个断面（坝0+310、坝0+417、坝0+515）。在其不同高程布置了水管式沉降仪、水平位移计各9套，共60个测点、电位器式沉降仪5套、土压力计13支、渗压计7支进行监测。

2.3监测使用仪器的选择

2.3.1表面变形监测

为保证测量成果准确、可靠，满足规范规定的精度要求，变形监测采用TCA2003全站仪、DNA03数字水准仪，为了针对大坝变形监测的应用，使用了徕卡外业机载多测回软件和大地控制、变形监测网及变形监测自动控制后处理科傻软件。在作业前，对仪器的相关项目进行了检验与校正，使监测仪器的各项指标符合国家及规范要求。

2.3.2 内部仪器监测

应力、应变、温度及基岩变位观测采用直读式接收仪表SQ-5数字式电桥进行观测；面板挠度采用电解液式测斜仪及配套仪表进行观测；坝基垂直位移及面板接缝采用电位器式位移计及配套仪表进行观测；渗流压力、测孔孔内水位及趾板边坡深层位移采用振弦式位移计进行观测。使用直读式接收仪表进行观测时，每次观测应对仪表进行准确度检验。如需更换仪表时，应先检验是否有互换性。直读式接收仪表应定期（如每季）进行准确度检验，其率定应每二年送厂家检定一次。

2.4监测方案

大坝表面变形监测采用TCA2003全站仪极坐标法加EDM三角高程组成的三维坐标法进行。为了削弱照准误差，每一方向采用“双照准法”观测，即照准目标两次测读两次。工作基点、监测点均采用固定的观测墩并安装强制对中装置，测量示意图如图1。

坝顶沉降则采用水准测量，从靠近大坝的固定水准点开始，采用二等精密水准法（一测回往返观测）依次对坝顶各监测点进行观测。

2.4.1 控制起算点

工作基点都处于稳固的基岩面上，建立时间较长，相对大坝上变形点变量极小，可认为是稳定不变的。利用TK10、TK11测量大坝坝顶、坝前砼面板顶部及防浪墙监测点水平、垂直位移，利用TK06、TK09测量坝后各监测点水平、垂直位移。坝顶沉降观测则使用大坝附近的固定水准点进行测量和控制。

2.4.2 限差规定

(1)水平方向两次照准目标读数差限差为4″；半测回归零差限差为6″；一测回内2C互差限差为12″；同一方向各测回各测得的垂直角，互差不得大于5″。

(2) 边长半测回中各次读数差限差为1mm；一时段内测回差（未经气象改正）限差为4mm。

(3) 垂直角两次照准目标读数差限差为3″；一测回各方向指标差互差限差为8″；同一方向各测回各测得的垂直角，互差不得大于5″；两次量取仪器高或目标高互差限差为0.4mm。

(4)各限差超限的成果，均须补测或重测。

2.4.3仪器高和棱镜高的测定

仪器高可以直接用钢尺量至毫米，量测2次，二次量取应分别量测观测墩底座水准点附近的底座面及其对角侧底座面至仪器中心高程面的垂直距离，读至0.1mm。因每次采用专用固定棱镜，棱镜高不用量取（棱镜高约95mm），建议每个测点采用固定编号的专用棱镜组。

2.4.4气温、气压的读取

仪器在测量过程中读取仪器站和棱镜站气温、气压。

3.重视大坝安全监测

大坝安全监测工作主要包括巡视检查、环境量监测（水文、气象等）、变形监测、渗流监测、应力应变及温度监测等五大类。大坝安全监测人员取得监测数据的同时，最重要的是监测资料的分析，能够判别监测数据的异常情况，使大坝监测指标处于受控范围内。滩坑水电站面板堆石坝的主要监测指标如下：量水堰：日常监测可知大坝渗流水水质清澈，无明显析出物，渗流量约50L/s左右。变形指标：自2009年7月底至今，坝体内部最大位移位于河床中央断面，累计水平位移量为90mm，累计垂直位移量为222mm，坝基最大沉降27mm；面板顶部测点最大水平位移42mm, 最大沉降135mm；坝顶测点最大水平位移为55mm,最大沉降140mm。面板各周边缝累计最大开合为12mm、最大剪切为11mm、最大沉降为59mm；张性缝中最大张开量达18mm。综合大坝等水工建筑物巡视检查、变形、渗流及应力应变等监测情况认为大坝、溢洪道、厂房等水工建筑物运行状态基本正常，处于正常运行状态。为了在遇地震、库区坍塌、大暴风雨、库水位骤升骤降及水工建筑物运行异常等特殊情况能够提取到宝贵的测值以及方便全面增加监测频次，我公司已实施大坝安全监测自动化系统。

4.结语

综上所述，我认为做好防洪度汛、水库调度、安全监测、水工建筑物检查、维护和检修工作，及时发现并消除隐患，密切关注国内外水电站水工建筑物的先进技术、不断提高安全管理水平，水电站才能安全、平稳、可靠运行。

参考文献 :

篇6

关键词：蓄水安全鉴定；老龙口工程；水利枢纽

老龙口水利枢纽工程是水利部吉林省“十一五”期间77项工程之一，是振兴吉林省老工业基地重点项目之一。该工程位于珲春河干流上，距珲春市区约30km，坝址位于珲春市哈达门乡老龙口村。该工程是以防洪、供水为主，结合灌溉、兼顾发电综合利用的大型水利枢纽工程。老龙口水利枢纽工程建成以后，可使珲春市防洪标准由目前的不足20年一遇提高到50年一遇洪水标准，保护下游人口60.83万人，保护耕地11.91万亩；每年可为城区供水2.828亿m3；为下游15.1 3万亩农田提供灌溉用水；电站年平均发电量5199万kW・h。

老龙口水利枢纽工程主体工程由大坝、溢洪道、鱼道、引水发电系统等组成。

大坝为粘土心墙坝，最大坝高44.5米，坝顶长756.6米，坝顶宽6米；溢洪道位于左岸，为岸边溢洪道，包括引渠段、闸室段（长34米，设5孔弧型门，单孔净宽12米）、陡槽段、挑流段、尾水渠；鱼道位于左岸溢洪道内测，鱼道总长525.5米、宽2.5米、鱼道的梯级数为137级、梯级长3.2米；引水发电系统位于右岸包括引水发电洞（洞长358米，洞径6.7米）、压力管道、电站（总装机容量1.92万kW，3台机组，其中2台8000kW，1台3200kW）。

水库总库容3.674亿m3，该水库为不完全年调节性能的水库。

老龙口水利枢纽工程概算总投资为8.913亿元，工程已经于2012年完成投入使用验收。

1 工程建设过程

1990年省水院完成了吉林省珲春河流域规划报告，1991年吉林省人民政府批复了珲春河流域规划报告，其中老龙口水库工程列为先期开发的项目。2001年省水院完成了老龙口水库工程项目建议书，2001年5月15日国家发展计划委员会批复了老龙口水库项目建议书。2001年省水院完成老龙口水利枢纽工程可行性研究报告，2004年7月19日国家发展改革委员会批复了老龙口水利枢纽工程的可行性研究报告。2004年省水院完成了老龙口水利枢纽工程初步设计报告，2005年1月20日水利部批复了老龙口水利枢纽工程的初步设计，初步设计批复概算总投资6.9361亿元，其中：中央水利基建投资安排1.8亿元、吉林省水利建设投资安排2亿元，珲春市地方匹配1.1361亿元，申请国家开发银行贷款2亿元。2009年调概为8.913亿元。工程共占用耕地1593.54亩，林地4571.24亩，搬迁人口1937人。

老龙口水利枢纽工程批复总工期为4年，初步设计报告设计主体工程第一年4月份开工，因受征用土地、林地的影响，主体工程实际开工时间为2005年9月份，主体工程开工时间较初设晚5个月。工程重要里程碑：2004年8月-2005年8月为施工筹备期；主要完成三通一平，临时房屋、临时导流洞、临时交通桥等工程。2005年9月土石坝、溢洪道、鱼道、引水隧洞工程开工。2006年5月专项工程（改线公路、输电线路、通讯线路等）开工，2007年9月底完工；2007年3月电站工程开工，2010年底完工；2007年10月大坝截流；2009年8月进行蓄水安全鉴定，2010年9月工程下闸蓄水；2011年8月31日并网发电，2012年2月完成投入使用验收。

2 主要设计变更

（1）2006年6月25日，公司聘请水利部专家对老龙口水利枢纽工程进行了技术咨询。根据咨询意见，设计院对土石坝工程进行的优化设计，整个土石坝进行瘦身设计，将原来设计的上下游得坝坡进行了优化调整，即原上有坡度由原来的101.04m马道以下的1：2.75改为1：2.5，101.04m以上的坡度由原来的1：2.5改为1：2.25；原下游101.04m马道以下的1：2.5改为1：2.25，原101.04m以上的1：2.25改为1：2.00。

（2）根据工地现场石料场很难开采出符合设计要求护坡料的实际情况，对土石坝上下游护坡也进行了设计变更，即将原来的上游45cm干砌石护坡改成25cm现浇混凝土板护坡，将原来下游干砌石护坡改为预制混凝土块护坡。

（3）引水洞工程根据开挖后的地质条件，设计院对引水洞工程洞出口位置和转弯位置进行了调整。引水洞与导流洞分岔段位置向上游平移84.313m，原引水洞桩号洞0+155～0+239.313m段变更为导流洞桩号导0-020～0-104.313m。

3 重大技术问题处理

老龙口水利枢纽工程在工程建设过程中遇到了许多棘手的重大技术难题。针对这些问题，老龙口公司先后邀请水利部、水利厅专家到工地进行现场咨询，许多设计、施工方案得到了优化，技术问题得到了破解。

（1）2006年6月24日至27日，吉林省珲春老龙口供水有限责任公司委托北京海策工程咨询有限公司组成专家组来老龙口水利枢纽工程就有关技术问题进行了咨询。专家组针对有关资料和报告，与参建各方进行了讨论和交流，对土石坝上下游坝坡、心墙坡率、下游坝体基础垫层反滤层、坝料压实标准、不良地质段的隧洞设计与施工技术、溢洪道堰型和边墙优化等提出了相应的技术咨询意见。

（2）2006年4月18日，老龙口供水有限公司邀请吉林省科技咨询部水利专家组张盛世等一行五人来到老龙口水利枢纽工地，就临时导流洞、引水洞的有关施工地质及临时支护问题进行专项咨询。专家组成员对围岩级别进行了准确的鉴定和并提出了许多施工指导性意见，对保证后续洞内施工安全、加快施工进步起到了很大作用。

（3）引水隧洞工程施工过程中，由于地质条件不好，大小塌方不断，尤其桩号0+231处附近（断层破碎带NE，断面平直，节理面光滑，带内为断层泥和岩屑，属Ⅴ类围岩，受断层影响，节理裂隙发育，呈松散结构，自稳性及完整性差。两断层相距较近，相互影响较大，使洞顶塌方严重）发生三次较大塌方，塌方量约为600m3，塌方段处理难度大。另外，引水洞出口进洞及引水洞进口龙抬头段施工也存在一些技术难题亟待解决。应老龙口供水有限公司邀请，吉林省水利专家组二次来到老龙口水利枢纽工地，就导流洞、引水洞的有关施工地质及临时支护问题进行专项咨询。专家组成员对围岩级别进行了准确的鉴定和并提出了许多施工指导性意见，对保证后续洞内施工安全、加快施工进步起到了很大作用。

4 蓄水安全鉴定及成果

4.1 蓄水安全鉴定范围和依据

本次蓄水安全鉴定的工作范围是：土石坝、溢洪道（含鱼道）、引水隧洞、基础防渗和已经安装完毕的各类闸门和启闭机等金属结构、安全监测设施，以及涉及工程安全的库岸稳定、工程地质、水文规划、下游消能防冲等。

安全鉴定工作依照水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》（水建管[1999]177号）、《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）、《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）及《水利工程项目验收管理规定》（水利部令30号）文件。

4.2 安全鉴定准备工作阶段

2008年11月，吉林省珲春老龙口供水有限责任公司委托中水淮河规划设计研究有限公司承担老龙口水利枢纽工程的安全鉴定工作并签订了委托设计合同，同年12月编制出《吉林省老龙口水利枢纽工程安全鉴定大纲》。从2008年11月至2009年7月底老龙口水利枢纽工程业主、质量监督、设计、监理、质量检测、施工等各参建单位依照中水淮河规划设计研究有限公司编制的安全鉴定工作大纲，确定了工作范围和内容，工作开展方案，成立了工作机构，明确各参建方的职责和要求。

4.3 安全鉴定工作

安全鉴定工作分三个阶段进行：

第一阶段：2008年12月下旬鉴定单位有关专家到工程现场了解工程情况，与业主单位及各参建单位研究蓄水安全鉴定的重点工作，确定《老龙口水利枢纽工程蓄水安全鉴定工作大纲》，并由业主单位根据《老龙口水利枢纽工程蓄水安全鉴定工作大纲》组织各参建单位准备有关资料和报告。

第二阶段：2009年1月1日至7月31日，鉴定单位派出主要专家对建设各方资料准备情况（中间成果）提出意见和建议，于7月31日前提交最终成果，供专家审阅。

第三阶段：2009年8月14日-8月23日，安全鉴定专家组全体成员17人一行分为综合、水文规划、工程地质、地基处理与灌浆、水工、施工、金结、安全监测8个专业组到工程现场。来到老龙口水利枢纽工程工地，开展安全鉴定工作。

听取了项目法人、监理、设计、施工、质量监督等单位的情况汇报，审查了各参建单位的“自检报告”，查阅了各参建单位的相关资料，对工程的关键部位，工程实体质量进行了重点检查，其中对防洪度汛方案、工程质量检测、工程质量评定、工程检测设施和检测数据的分析资料等进行了详细审查。

4.3.1 检查工程形象面貌是否满足安全蓄水的条件。

4.3.2 蓄水安全鉴定工作重点是：检查工程施工过程中是否存在影响工程安全的因素，以及工程建设期发现的影响工程安全的问题是否得到妥善解决，并提出工程安全评价意见；对不符合有关技术标准、批准的设计文件并涉及工程安全的，分析其对工程安全的影响程度，做出评价意见；对虽符合有关技术标准、批准的设计文件，但专家认为构成工程安全运行隐患的，也应对其进行分析和做出评价。

4.3.3 对影响工程安全蓄水的地质、设计、施工和运行的有关工程问题进行分析做出评价，并提出确保工程蓄水安全运行的意见和建议。

4.3.4 对工程及设备的缺陷、质量事故检查处理报告以及有关资料进行评价。

4.3.5 对关键部位、出现过质量事故的部位进行重点检查，包括抽查工程原始资料和施工、设备制造验收签证等，并进行评价。

4.3.6 建设各方所提供的资料必须真实、准确、可靠；鉴定单位的鉴定结论必须客观、公正、科学。

4.4 安全鉴定成果

4.4.1 土石坝安全评价。蓄水安全鉴定前，建设单位委托有资质质量检测单位对土石坝的粘土心墙填筑质量进行了全面检测，检测结果认为大坝粘土心墙总体较密实、连续、完整，局部含砂量偏高，但对局部含砂量偏高区钻探取样试验，各项检测结果均满足设计及规范要求。鉴定结论为坝体施工填筑中的取样干密度、压实度、相对密度、孔隙率、渗透系数及粘土心墙力学指标均满足设计要求。反滤料成品料级配稳定，总体符合规范和设计要求。老龙口枢纽工程地貌地质情况简单，对地基处理措施属于常规手段，全部基础处理工程合格。

截止到2009年7月底，对11个分部工程中的888个单元进行了评定，均合格，其中优良814个单元，优良率为91.7%，每分部工程中的单元优良率均达到66.7%以上。原材料及中间产品质量优良，施工质量检测资料齐全，全部满足设计要求。

4.4.2 溢洪道及鱼道安全评价。（1）建筑物土石方开挖轮廓尺寸、高程、边坡，已通过业主、设计、监理、施工单位分单元共同评定合格。（2）工程使用的原材料（水泥、钢筋、砂石料）及钢筋接头分批次进行了检验，质量符合国家标准。（3）混凝土工程施工工艺基本符合《水工混凝土施工规范》（DL5144-2001）要求，经检测混凝土抗压、抗渗、抗冻等级符合设计和相关规范的要求。（4）施工中未发生质量事故。截止2009年7月底，溢洪道（含鱼道）工程已完成619个单元，全部合格，其中优良单元588个，单元工程优良品率为95.0%，原材料及中间产品质量优良，施工质量检测资料齐全，全部满足设计要求。

4.4.3 引水隧洞进口工程评价。（1）工程使用的原材料（水泥、钢筋、砂石料）及钢筋接头分批次进行了检验，质量符合国家标准。（2）混凝土工程施工工艺基本符合《水工混凝土施工规范》要求，经检测混凝土抗压、抗渗、抗冻等级均符合设计和相关规范的要求。（3）施工中未发生质量事故。施工中出现的施工质量缺陷已经进行处理，处理质量满足设计要求。截止2009年7月底，引水隧洞工程已完成125个单元，全部合格，其中优良单元99个，单元工程优良品率为79.2%。

4.4.4 金属结构评价。（1）设计成果评价。本次安全鉴定范围内的金属结构设备的总体布置、设备选型、有关技术参数的选择基本合理，闸门及启闭机设备的设计原则、结构选材、结构设计、启闭能力、主要设备的设计应力基本符合现行的设计技术规程规范和有关的规定，可以满足设计条件下的工程运行要求。（2）制造安装质量评价。本次安全鉴定时，溢洪道闸门制作尚未完成，进水口事故检修闸门及封堵闸门安装工作尚未结束，故未对闸门的制作及安装质量进行评价。（3）应尽快安装溢洪道闸门及启闭机，完善进水口事故检修闸门、封堵闸门以及其他尚未完成的后续安装工作，并对闸门启闭机进行全行程的联合调试。

4.4.5 安全监测评价。（1）安全监测项目的设置、监测横断面的布置基本满足规范对2级建筑物的要求，仪器选型能满足安全监测要求；大坝表面位移测点间距偏大，水平位移监测方法不完善，缺少溢洪道闸室的位移和扬压力监测设施，为准确监测建筑物安全运行性态，建议按规范要求补充和完善必要的安全监测内容和监测方法。（2）渗流监测纵断面测点间距偏大，渗流量监测设施尚不完善，建议蓄水后应加强巡视检查，必要时增设监测设施。（3）大坝中已埋设仪器安装方法正确，完好率超过98%，施工期观测基本满足监测要求。由于部分仪器测点未能随施工及时安装，以致大坝目前尚有表面位移、绕坝渗流、渗压力、测斜管（分层沉降）等45个测点未完成安装埋设及确定初始值，建议在蓄水前完成。（4）引水隧洞仪器埋设已全部完成，埋设方法正确，但观测频次和资料整理不规范，应加强技术力量，做好资料整理工作。

5 结论

老龙口水利枢纽工程设计合理，总体符合现行技术规范要求；工程质量管理体系完善，已完工程施工质量控制严格，施工中发现的质量缺陷已处理完成，总体满足设计和规范要求；工程形象面貌基本达到蓄水要求，具备初期蓄水条件。

6 老龙口安全鉴定工作的几点体会

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关键词：水文监测系统 明渠截流 三峡工程

水文监测在三峡水利枢纽的规划论证阶段和工程开工后，一直发挥着重要作用，为工程的科研、设计、截流布局及施工方案选择等提供了科学依据。按照工程设计，三峡工程于2002年11月实现明渠截流。水文部门围绕明渠截流戗堤进占、龙口、大坝导流底孔过流、三期围堰度汛等观测为重点，兼顾库区、坝区、坝下游水文监测，做了深入的研讨，制定了详细周密的监测方案，为明渠截流提供及时、准确的水文资料和分析成果。本文就截流河段与工程概况，水文监测目的、主要内容及作用，监测系统设计，监测仪器设备与技术措施，以及监测系统在截流实践中的应用等分别论述如下。

1

河段与工程概况

1.1 河段概况

三峡工程施工区从伍相庙至鹰子咀长约12km，面积15.28 km2。为较好地掌握施工区水文、河道、水环境变化情势，水文监测河段上起太平溪、下至莲沱，全长22km，水域面积约为22 km2（以下简称坝区河段）。大坝轴线以上1.5km至大坝轴线以下1km为明渠截流水文监测河段（以下简称截流河段），全长2.5km，面积约为3.0km2。三峡工程明渠截流河段水文监测布置见图1。

图1 三峡工程明渠截流河段水文监测布置图

1.2 工程概况

三峡工程明渠截流继一期导流明渠开挖、二期大江截流导流和通航之后、为修筑三期围堰而实现戗堤进占与合龙的关键性工程。

（1）三期围堰工程。三期围堰位于导流明渠内。三期上游围堰为Ⅳ级临时建筑物，围堰轴线长427 m，设计洪水标准为4月份实测最大流量17 600m3/s（1877年～1990年资料，下同），相应上游水位81.05m，堰顶高程83.0m，最大堰高33.0m。三期下游围堰为Ⅲ级临时建筑物，围堰轴线长415m，设计洪水标准为频率2%的洪水流量79 000 m3/s，相应挡水位78.3m，堰顶高程81.5m，最大堰高36.5m。上、下围堰均由风化砂、石渣、石渣混合料和块石以及反滤料构筑而成，总填筑量分别为146.58万m3和152.48万m3。

（2）明渠截流分流工程

明渠截流期采用大坝泄洪坝段导流底孔分流。22个导流底孔分别布设在泄洪坝段的表孔正下方跨缝处，其有压出流口尺寸为6m×8.5m，中间16孔进口底高程56.0m，两侧各3孔进口底高程57.0m。大坝底孔泄流能力受二期上下游围堰拆除高程和底宽的影响，设计明渠截流前，上游围堰拆除高程57m，底宽不小于550m；下游围堰拆除高程53m，底宽不小于410m。

（3）明渠截流戗堤工程

三期截流采用上、下游戗堤立堵，上游双向、下游单向进占的施工方案。设计按上游戗堤承担截流总落差的2/3，下游戗堤承担截流总落差的1/3。上、下截流戗堤总抛投量分别为35.85万m3和38.38万m3。戗堤施工进占分为非龙口进占和龙口进占两个阶段，设计上、下截流龙口宽度分别为150m和140m，抛投量分别为20.4万m3和20.5万m3。设计截流流量10 300m3/s，经模型试验表明，上、下龙口最大平均流速分别达5.14m/s和4.01m/s，截流终落差4.11m。合龙能量指标达40.4万kw，为葛洲坝工程截流的2.6倍，是巴西伊泰普工程截流的1.4倍，居当今世界龙口能量指标之首。

1.3 水文监测的目的、主要内容及作用

鉴于明渠截流的难度，水文监测的目的主要为三期截流设计、施工、截流指挥提供可靠数据，同时也为模型跟踪试验、水文预报、水文及水力学计算提供基本资料。特别要为在明渠截流过程中可能出现的突况进行跟踪监测，以指导明渠截流施工决策和调度管理。水文监测的主要内容包括水下地形、截流落差、龙口流速、坝址流量及导流底孔分流量等，其主要作用是为掌握截流边界条件、截流水流条件和截流环境影响的动态变化，见表1。

表1 三期截流水文监测的主要内容及作用

项 目 名 称

主 要 内 容

主 要 作 用

截

流

边

界

条

件

水下地形

水下地形形象

掌握水下地形形象、口门水面宽及床沙的变化情况，为截流设计优化、调整截流施工方案及进度、模型跟踪试验、水文预报及水文、水力学计算提供基本资料

固定断面

固定断面形象（含口门水面宽）

床沙

床沙（抛投料）颗粒级配

截

流

水

流

条

件

水位

坝区沿程水面线

是监测截流落差及其变化的基本资料。同时监测葛洲坝水库调节对截流水力学指标的影响

龙口落差、戗堤落差

掌握上、下戗堤落差及其分配，指导上、下戗堤施工进占的时机及进度

流速及流态

护底加糙区流速、戗堤头及挑角流速、龙口纵横断面流速、截流河段流态

掌握戗堤口门区（以龙口为重点）的流速变化特征，指导戗堤进占的抛投体块径、形状、抛投方式及推填角度的选择，以利戗堤头的防冲和稳定

流量

坝址流量、茅坪溪支流流量、大坝底孔及龙口分流量

掌握坝址来水流量及导流、截流的分流量

截

流

环

境

影

响

河床演变

永久船闸下游引航道口门河势及两坝间河道演变

截流对河道、航道口门区的河势影响及抛投料对水环境的影响

水环境

截流河段及下游水质

2 水文监测系统设计

根据三峡工程明渠截流施工布局和截流工程设计、监理、施工、水文预报、水文及水力学计算、模型跟踪试验等部门对截流水文监测的要求，为确保水文数据全面、可靠、精度和时效，建立包括水文信息采集—传输—处理—与反馈等四个子系统的三期截流水文监测系统，见框图2。为系统实施成立了五个专业组，即水文组、河道组、水质组、水文信息处理中心和综合组。

2.1信息采集子系统。包括水位降水、龙口流速、流量、流态、口门水面宽、河道冲淤、水环境等，根据三峡坝区现有监测站网条件，结合截流所需的水文信息，共布设18个水位站、2个水文站、17个流速或流量监测断面、32个河道固定断面、5个水质监测断面。

2.2信息传输子系统。采用计算机有线或无线数传方式，辅以电话、电台或对讲机等方式，将自动、半自动或人工采集的水文、河道地形数据，经无线或有线数传、或无线人工、有线人工传至水文数据处理中心截流数据库。各专业组之间的联系采用短波电台、电话（有线或WAP电话）等。

2.3信息处理、信息与反馈子系统。利用现代信息技术，建立明渠截流水文信息处理中心，使用计算机网络与通讯技术合理集成，实现水文信息接收、处理、存贮、检索和e水文情报的网络化与自动化。

水文信息处理中心建立截流水文数据库和计算机局域网，实现数据、图表自动处理与共享。截流水文数据库包括水文数据库、河道数据库、施工信息数据库等，数据库采用表结构设计方案。计算机局域网挂靠长江三峡工程开发总公司局域网，其间专设“截流水文网站”，以动态方式直接从数据库生成《水文实测信息》、《水文快报》以及其他信息网页，水文监测信息。

内容包括水位、流量、流速、水面流速流向、泥沙、固定断面、水下地形等信息和相关的分析成果。信息以截流指挥专用通信系统和“截流水文网站”为主，并以电子邮件、电传、电话、电台等为辅的方案。《水文实测信息》全面反映坝区河段水文变化情势，在戗堤进占和龙口合拢期每天一期；根据水情变化确定《水文快报》频次，如在龙口合拢期，实时水位、流速、落差等信息。系统还具有实时查询、信息反馈、整编归档及检索等功能。

3 水文监测仪器设备与技术措施

截流水文监测除采用常规的、成熟的测验方法和技术手段外，尽可能采用新的监测仪器设备与技术措施。截流水文监测是在特殊环境条件下的水文观测，其仪器设备将经受各种不利因素的制约，如明渠截流施工场地窄小、截流龙口水流湍急和高强度施工形成的复杂水域，以及无线电波干扰等，都将影响到水文监测工作，也对仪器设备提出了更高的要求。根据明渠截流水文监测的特点，应立足于成熟的先进仪器设备、先进的技术手段，以收集、传输、水文资料。经过调研和大量的仪器设备技术指标分析，确定在明渠截流水文监测中使用以下关键仪器设备与技术措施。

3.1 ADCP测流系统。ADCP（Acoustic Doppler Current Profilers）是目前世界上最先进的水文测验仪器之一，具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。对截流河段多断面的水文监测，采用船载型ADCP测流系统，辅以GPS导航技术，能快速、准确地巡测各断面的流速分布及流量或分流比，还可解决船舶无锚定位和全天候测验等问题；对龙口流速测验，采用无人测艇ADCP测流系统，可精确地获取龙口流速分布。

3.2 无人测艇测量技术。该方法是通过龙口上游150m左右的锚锭船，用钢丝绳牵引无人测艇（艇上安装ADCP等仪器）深入龙口进行水文测验。无人测艇采用全密封双体船结构，具有稳性好、阻力小、安全可靠等特点。锚锭船安装有以计算机为主的控制中心及机电设备，控制无人测艇测验。

3.3 GPS水道测绘系统。利用GPS接收机，配备数字测深仪或多波束测深仪、绘图仪、计算机与数据链、通讯等设备组成的GPS水道测绘系统，可高效地施测水下地形和冲淤断面，具有全天候、多功能、精度高、成图快等特点。

3.4 无人立尺测量技术。对戗堤头水位观测，传统的方法难以达到安全、高效的要求，选用成熟的无人立尺测量技术，并配以高精度的激光全站仪，可测量未知点的三维坐标，用于龙口戗堤头水位和口门宽度的测量。

3.5计算机网络技术。实现水文信息远传、处理、计算机化，具有快速、准确等特点。

3.6 监测系统在明渠截流中的运用实践

三峡明渠截流从2002年9月15日导流底孔闸门调试开始，至11月6日龙口合龙结束，明渠截流水文监测系统实时监测了明渠截流水文情势变化，收集到全过程多要素完整的水文成果，并实时动态更新截流水文网页，为指导截流施工、调度、水文预报、提供了大量科学的水文信息。

4 结语

三峡工程明渠截流是一项非常复杂的系统工程，水文监测成为重要组成部分，是截流不可缺少的技术保障服务系统。

三峡工程明渠截流水文监测采用高新的监测技术、选进的仪器设备、高素质的监测人员以及合理可靠的组织措施保证系统的高效运行，充分发挥水文监测在三峡工程截流中的耳目和参谋作用，体现一流工程和一流的水文服务。

参考文献

[1]. 郑守仁.三峡工程三期围堰及截流设计关键技术问题.人民长江.2002.（1）

[2]. 孙伯先.李云中.三峡工程大江截流水文测验设计.中国三峡工程建设.1997.（9）

Design of Hydrological Monitoring System for River Closure on Changjiang River

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关键词：小型水库； 规范化管理； 问题

中图分类号： TV697 文献标识码： A 文章编号：

前言：我国地域辽阔，水库众多，水库在工程建设、生产生活、防涝抗洪等方面起到一定的作用。而水库的管理对整个水利工程的建设起到决定性的作用，所以做好水库的规范化管理很是关键。但是，现今的水库管理中仍存在着一些问题需要我们去解决。

1、小型水库规范化管理中存在的一些问题

1.1安全管理责任制尚未全面到位

我们经常会看到，当发生洪涝灾害时，安全管理体制往往很难及时到位，相关的部署工作显得繁乱，影响了抢救工作的顺利进行，使得损失加大，出现这一现象的主要原因就是很多的工作人员忽视了非汛期间的安全管理责任制，日常工作不到位，不规范，一旦事情发生后显得手忙脚乱。现在很多小型水库的安全责任制不能得到很好的落实，没有按照相关法律法规签订责任书；还有的水库管理人员没有忧患意识，觉得现在发生灾害的可能性较小或是认为在发生灾害时本部门可以很好地进行处理，因此对于安全管理体制不重视。

1.2信息化建设管理缺位

在进行对水位的检测、水量的控制、水工建筑物安全检测及环境对水库的影响等方面测量时，需要借助信息化技术才能够更好地提高工作效率。但是，很多小型水库可能由于资金的不足、管理人员的不重视等原因，使得信息化管理缺位严重，以数字采集、数据传输、数据储存处理、数据模拟和网络支持为主要内容的“数字水库”仍处于空白阶段，水库安全监测监控信息化基础平台亟待构筑。

1.3日常运行管理制度不够完善

大多数的水库都建在比较偏僻的地方，水库地势较为险要，管理技术相对滞后，管理人员知识水平相对较低，检测仪器也相对落后，使得在对水库进行日常的运行管理时，管理较为粗放、不规范，检测也不能够达到标准，导致安全鉴定工作不能正常的开展，运行状态不能明确。

1.4运行管理水平不高

水库调度行计划及方案、水库调度运用规程、调度值班制度、调度运用技术档案整理归档制度、 年度总结报告备案、水库安全管理应急预案等规章制度不健全，大坝安全鉴定和注册登记制度未按有关规定和要求坚持执行。

2、如何完善小型水库的规范化管理

2.1构建运行管理的法规制度体系

一方面，各个地区的水库管理人员要严格按照国家的规定，对各大水库定期进行质量检测及设施排查，一旦发现水库的管理不到位或者是运行过程中出现的问题较多，要对相关的工作人员进行严格的处分，必要时合理的实施降等与报废处理，为水库，特别是小型水库的安全管理提供科学的依据。另一方面,各大水务主管部门要严格把关水库管理中出现的各种情况，针对不同的水库，合理制定相应的运行制度，如调度规程、防汛抢险应急预案、安全管理应急预案、值班人员岗位职责、工程巡查检查、维修养护、安全蓄水等。通过制定这些方案，努力使小型水库的运行向着规范化的方向前进。同时，对于水库运行中的一些细节问题，要经由相关的专业人士核查之后，由相关部门质量认定合格才能够得到通过，在这其中一旦发现问题，及时派出质量管理人员进行现场的审核，找出问题所在，尽快采取措施解决。

2.2 构建现代水库管理信息平台

构建现代水库的管理信息平台，不但可以节约经费的支出，而且还能提高管理的水平和水库运行的效率，所以加快水库的信息化与网络化建设对水库实行规范化管理具有很大意义。在水库的日常运行方面，通过信息化管理，制定相关的计策，在计算机上进行情景模拟，初步判断是否能够将这计划应用到实际的管理中，以此可以减少管理的风险，从另一方面讲，减少了人力、物力、财力的投入；在水库的日常监测方面，通过信息化的管理，能够对水库调度、水质监测、建筑物的安全监测等方面实现精确的控制，对水库的平稳运行创造了很好的条件；在预测信息方面，通过信息化的管理，可以很好的对未来一段时间的水库蓄水量做好预报，以便提前做好防洪准备，解决因为准备工作不充分而造成较大不必要的损失。专业人才队伍建设是使得现代信息化管理平稳运行的关键因素，因此对于小型水库要注重对专管机构和人员的建设，全部配备基本的观测、监测设施及技术人员，保障水库安全运用。

2.3构建“三位一体”的安全管理责任体系

对水库进行管理时，要明确各级的分工，各尽所职，才能够很好的实现规范化管理。根据分级管理、分级负责的原则，需建立以政府行政首长负责制为核心的同级政府责任人、主管部门责任人和水管理单位责任人，逐级明确责任主体，细化职责任务，并由政府、水行政主管部门（或委托防汛部门）与有关水库管理单位层层签订责任书，落实责任追究制度。对于小型水库更应该如此，对责任分工要更加重视，避免出现因管理项目较少而忽视任务分工，各单位工作杂乱、马虎，不够精准，影响工作的进程及工作的质量。当然，定期的对工作人员进行培训，强化安全责任意识也很关键，只有从心底对安全管理重视，才能在行动中很好的执行安全管理责任制。同时，施行管理的实名制，让管理人员的管理方式接受社会的监督，也是一个很好的督促方式。

2.4做好水库的管理养护

水库在建成后，要定期的对其进行养护，巩固防洪设备，以免出现堤坝泄漏严重甚至塌方事件。在进行水库的养护工作中，要有标准的进行观测，尽量做到固定人员、固定仪器、固定测次、固定时间，以提高观测的准确性，同时对观测出来的数据进行细致的分析，与正常范围值做对比，确保能够及时的发现问题，并且及时的进行修正。当然，配备专业的施工人员在这时显得很是必要，对于观测出的水库设施中的问题，能在第一时间进行修复，由于这些施工人员对所工作的水库较为了解，相应的工作质量也就提高，这对水库的规范化管理有着很大的促进作用。

2.5加强管护考核

一个管理体系的正常、平稳运行离不开制定有效地监督机制，水库的规范化管理也不例外。实行水库规范化管理中，强化管理的目标性，对管理的目标实行有效地考核，并制定奖惩制度，对于那些管理较好的人员在月末评定优秀工作人员时进行一定的物质及口头奖励，对于那些不称职的员工，在年终的奖金评定中进行适当的批评，必要时采用优胜劣汰的方案，加大工作人员之间的竞争，特别是各个领导之间的竞争，以此提高领导的领导能力及员工的工作能力。当然，可以成立考核小组，对管理人员的管理水平采用不同的方式考核，对屡次考核不通过的人员给以一定的惩罚，并督促其尽快达到相关规定的要求，以此确保管护工作进行的成功，管理的水平达到一定的水平。

3、结语

虽然水库建设在我国的发展较好，服务面比较广，但是在水库的管理方面上还存在这一些问题，本文通过分析现今小型水库的规范化管理中存在的问题，提出了一些解决措施。希望相关工作人员能够充分重视水库的规范化管理，尽快完善管理过程，为我国的水利事业做出一些贡献。

参考文献：

［1］陈仲颐，周景星，王洪瑾.土力学［M］.第 1 版.北京：清华大学出版社，1994.

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【关键词】高精度全站仪、高架桥墩柱变形监测、倾斜度、反射片

1.问题

为了确保高架桥的运营安全及确定相关活动对其造成的影响，这就需要对高架桥的墩柱进行变形监测。在现实工作中有投点法、测水平角法、前方交会法[1]等，这些都是规范中提到常规的监测方法。但是无论上述的哪种测量方法，都需要设置在与测点互成约90度的两个方向进行测量，然后进行由两个位移分量来计算出位移矢量。但是有时工作环境条件不允许这样设置工作站，该怎么办呢？

但是随着新技术新工艺新产品的发展，本文就采用全站仪+反射片进行直接的边角法测量，可以长期有效的对高架桥墩柱变形监测。

2.具体监测方法论述

2.1墩柱倾斜度计算公式

2.2反射片的安装与测量

如图一，在墩柱上顶部（A0）和底部（B0）分别贴反射片，贴时先贴顶部反射片，用全站仪指挥贴底部反射片，使两个反射片中心基本保持在一条竖直线上（作为连续监测墩柱的倾斜度时，无需让两个反射片中心保持竖直线上）。

全站仪设置在强制对中的工作站，经过定向检查基准网后，测量在以顶部与底部的初始夹角α，按照小角法可以计算出两反射片中心水平偏移值a=S2*α/206265，以及测站至A0、B0的水平距离S1、S2，其差值即b=S1-S2，根据直角三角形c2=a2+b2可以算出c，再由全站仪测量出AB点高差h，即可以计算出倾斜度的初始值α=arctg（c/h）。

后续周期性监测时，采用同样的测量方法测量出新的距离值S1’、S2’，以及两中心水平角的新值α’，即可计算出周期内墩柱的倾斜度的变化情况。

3.工程实例

3.1工程背景

沿海地区某高速公路横跨拟建的市政道路，该段高速路上部结构为预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用桩柱式或独柱配承台双桩式，柱径为100cm、120cm，桩径为120cm，原桩基均按摩擦桩设计。该区域段地下淤泥层较厚，地质条件不好，拟建道路经过方案比选最后确定路基处理最终采用旱桥的方案。软基处理管桩与该段高速桩基最小距离约为3.8m。因此通过及时准确的观测数据，指导施工，确保施工顺利开展，保证上跨桥梁的安全。

3.2现场条件、监测点和工作站布置

为了能够准确反映墩柱的变形情况，首先需要设置合适的工作站和基准站。如下图二显示，南北方向为高架桥走向，东西向为目前施工道路区域，东西两方向均无法布置工作站，现场需要监测的墩柱又较多，无法满足规范中提到两个工作站互成90度，故在高架桥下施工道路南北两侧，受施工影响区域外的30-35米处分别设置工作站，并且可以通视独立测量完成所有监测墩柱。横向设置基准点构成三角形，以相互检核。

反射片贴合在墩柱底端0.5米高处和顶部最最高位置，每个监测墩柱对应设置两组反射片，分别由工作站1和工作站2进行监测。

3.3具体观测与数据处理

分别在工作站1和工作站2设置全站仪，以基准站定向后，观测各个监测点上下反射片中心的水平角及水平距离，由距离和角度就较为容易计算出新的倾斜率以及墩柱的位移情况。

3.4计算数据与精度分析

本次观测在 “工作站 1 ” 和 “工作站2 ” 两个测站各测一组数据 ， 两站测量倾斜率较差为 0.3 。把倾斜率取用平均数后，与观测值比较改数为0.1， 对应倾斜度为1’02″ 和0′59″， 说明测量精度良好 ， 不存在粗差。在不以互为90度进行设站观测的情况下，采用反射片直接测量各个监测点的方位角和距离，不断能计算墩柱的倾斜变化，同时更加直观反映出墩柱的水平位移的大小。

4.结束语

随着测量设备的不断进步，测量手段也不断进步。像瑞士徕卡 （LEICA） 公司生产的 TCA2003 全站仪 ， 采用 CCD 技术、 马达驱动技术实现了棱镜目标的自动识别与照准 ， 且目标无需灯光照明 ， 改变了传统测量仪器需人工找准的缺陷 [2] ， 实现了测量的全自动化、 智能化。反射片以其价格低廉、安装方便、一次安装长期使用并且对墩柱不产生任何破坏作用而为我们采用，再结合自动化全站仪进行高架桥墩柱变形观测，我们作了初步尝试，这监测工作变得更加轻松、高效、精准。

参考文献

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[关键字]深层土体水平位移 监测频率 监测报警值

[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-224-2

1 工程概况

永安市某中学滑坡治理工程是市里地灾治理重点工程，滑坡所在斜坡体为土质类型，破坏后果很严重，边坡高度大，根据《建筑边坡工程技术规范》要求，施工过程和工程竣工后须进行监测测量精度为三级。通过对滑坡治理工程进行监测，获得变形量，及时掌握滑坡治理工程变形情况，确保滑坡治理工程及周边建筑的安全。

2 监测方案

根据本工程的具体情况，依据有关规范规定和边坡设计方案对施工监测工作的要求，监测内容如下：

边坡外侧的土体侧向位移（土体测斜），7个测点（CX1～CX7），整个监测过程将自土体开挖施工开始，到挡墙和抗滑桩施工结束，监测过程持续至边坡加固工程完成后六个月内或当年雨季结束后三个月监测数据基本稳定即可结束。为止。测点具体布置位置详见下图1。

监测频率的确定：测点埋设稳定后即开始监测，一般来说：土方开挖期间、暴雨期和雨后数天内1次/天，正常观测1次/7天，竣工后观测1次/30天，六个月后观测1次/60天根据边坡的进展，在较危险的断面适当增加观测次数。

开挖期间如果变化速率较大时应按2次/天监测。如出现险情，则跟踪监测。边坡开挖稳定后，可适当减少监测频度。

实际测量频率根据前两次测量情况而定。当观测值相对稳定时，可适当降低观测频率；当达到报警指标或观测值变化速率加快时，应加密观测。

监测标准：边坡监测稳定性评价主要根据以下几点进行综合判断：

（1）边坡开挖支护过程中，连续每天（累计3天）变形速度大于3mm/d；或累计达到30mm；

（2）边坡开挖停止后位移、沉降速率呈收敛趋势；

（3）坡面、坡顶有无开裂，裂缝的变化趋势如何；

在实际监测的过程中如果出现上述一点或几点现象时，都应引起注意，监测人员应立即向建设方、设计、监理和施工单位汇报，并通过其他项目的监测资料相互进行对照、比较分析，与建设方、设计、监理、施工方进一步讨论边坡的稳定性，以便及早发现安全隐患情况，采取相应的补救措施。

3 监测程序

边坡的监测程序按下图所示进行边坡监控系统操作。

说明：

（1）施工单位将边坡开挖到可以埋设监测仪器的位置时，监测单位进行监测仪器的埋设；

（2）在施工单位进行边坡开挖的同时，监测单位对边坡进行监测，满足稳定标准，继续进行开挖，不满足标准则停止开挖；

（3）边坡开挖完毕后对边坡继续进行稳定监测，可以以此评价加固措施和加固效果，满足标准则停止观测，不满足稳定标准的则要重新加固。

4 监测原理

深层土体水平位移是通过预埋在边坡顶测斜管来监测的，测斜仪是一种测量仪器轴线和铅垂线之间夹角的变化量，进而计算出土层各点的水平位移大小的仪器，它被广泛地应用于交通、冶金、煤炭、水利水电及城建部门的岩土工程原位监测中，尤其是在边坡、地基、土石坝及地下洞室的深部水平位移监测中具有不可替代的优越性和实用性。

依据规范和工程实际经验，影响深层土体水平位移监测的因素主要是以下几方面：钻孔倾斜度、测斜管埋深、填料、测斜管周围土层稳定时间及初始值、测斜仪探头稳定，因此在测斜管埋设时应遵守下列原则和注意事项：

（1）在靠近基坑侧壁的土体中埋设测斜管，测点位置选择在变形大或危险的典型位置。

（2）测斜管的长度为基坑开挖面以下3～8米，遇硬质基底（岩层）取小值，偏软基底取大值。当通过平面测量的方法，将管顶作为位移计算的基准位置时，管底应超过围护结构底部不少于1米。

（3）用钻机成孔（一般测斜管是外径Φ76，钻孔内径Φ110的孔比较合适），成孔后将测斜管逐节组装并放入钻孔内，下入钻孔内预定深度后，向测斜管与孔壁之间的空隙进行回填，以固定测斜管。

（4）测斜管与钻孔之间的空隙用细砂或水泥与膨润土拌合的灰浆缓慢进行回填，注意采取措施避免塞孔使回填料无法下降形成空洞。回填后通过灌水和间隔一定时间后的检查，在发现回填料有下沉时，进行补充回填。回填工作要确保测斜管与土体同步变形。埋设就位的测斜管

（5）测斜管的上下管间应对接良好，无缝隙，接头处用自攻螺丝牢固固定、用封箱胶密封。

（6）测斜管安放就位后调正方向，必须保证有一对凹槽与基坑边缘垂直（即平行于位移方向）。

（7）调整方向后盖上顶盖，保持测斜管内部的干净、通畅和平直。管顶宜高出地面约10～50cm。

（8）做好清晰的标示和可靠的保护措施。进行钻孔和测斜管之间的回填。

（9）埋设时间应在基坑开挖或降水之前，并至少提前两周完成。

5 监测分析

自2011年8月23日始，监测人员进场，由专业勘探队埋设深层土体水平位移监测孔（测斜孔CX1-CX7）7只，埋设完毕后8月30日进行现场观测，各点第一次测试进行两次以上，确定初值。依照监测方案以及边坡设计方案规定的频率进行监测，共进行47次监测。由于数据较多，本文取具有代表性数据，各测斜管水平位移变化曲线见图3至图8所示：

从CX6测斜孔位移变化曲线看监测时间更长，8月30日至9月1日，变化3.731 mm，但之后变化小；CX6最大位移为9.611 5 mm发生在0.5 m处，也远没有达到报警值。

从CX7测斜孔位移变化曲线不难发现施工过程中曾发生过险情。例如：

9月2日、3日两天下雨，CX7读数变化明显。CX7孔水平位移发展较快，超过3 mm/d，达7.17 mm，日位移量3.93mm，超出规范限差3mm/d；数据当时提供给监理和施工方，9月5日CX7处发生滑坡。主要原因是边坡顶部堆放施工材料过多，搅拌机等施工机械未及时移动，外加连续降雨，导致土质湿滑，粘住力下.降，土层剪切应力增大从而失去稳定，导致塌方。后来进行放坡、加固措施，出现异常情况，致使此孔此后不能正常测试。

6 结论与建议

（1）为保证深层土体水平位移的监测准确性，尽量减少人为误差，确保工程结果接近事实，必须从以下五方面考虑：钻孔倾斜度；测斜管埋深；填料；测斜管周围土层稳定时间及初始值；测斜仪探头稳定时间等。

（2）在监测对象内力和变形变化大的代表性部位及周边重点监护部位，监测点应适当加密。并且加强对监测点的保护，必要时应设置监侧点的保护装置或保护设施。

（3）在边坡施工过程中，当监测值超过有关标准、有危险事故征兆、自然灾害或场地条件变化较大等异常情况出现时，应加密观测，监测频率视实际情况及工程需要再行制定。

（4）在地质灾害治理项目过程中，采用多种方式进行监测，采用水平位移、垂直位移等多种方法结合使用，更全面的分析和预报边坡的位移变形的发展趋势。

（5）当监测项目已超过其警戒值时，必须迅速停止开挖，查明原因，及时通知设计方、委托方、监理及施工方，配合采取应急措施，如快速原位回填土，保证警戒值不再增大；放坡、卸土；修改方案，进行加固等等，有效控制施工险情的发生。

参考文献

[1]马全珍，张宝华.钻孔测斜仪在边坡监测中的应用[J].常州工学院学报：2005，18（S）：85-89.

[2]顾培英，吴亚忠，邓昌.基坑深层土体水平位移监测影响因素浅析[J].监测与分析，2006，10 （6）：76-78.

[3]姜忻良，宗金辉，孙良涛.天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析[J].土木工程学报，2007，40（2）：79-82.

[4]中国建筑科学研究院.建筑基坑支护技术规程JGJ 1202-99. 中国标准书号[S].北京：辽海出版社，1999.