大坝变形监测与分析研究

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1、大坝变形监测与分析研宄新疆维吾尔自治IX哈密市水利局水利规划勘测设计队新疆哈密839000摘要：大坝安全监测，重点在于变形监测，选择了合适的变形监测方法，才能得出可靠的观测数据，有了可靠的观测数据，才能准确地判定大坝的安全性。木文介绍了几种常用的大坝变形监测技术，最后，对大坝变形监测与分析的一些要点进行了分析。关键词：大坝；变形监测；技术；分析引言水库溃坝事故的频发，不仅对国家经济造成了巨大的损失，而且严重威胁到人们的生命和财产安全。面对溃坝事件带来的巨大损失，人们深刻的认识到大坝的安全监测的重要性。采用监测技

2、术对大坝坝体进行变形监测，测出大坝上各点的位置变化，才能分析大坝安全运行状态，并建立大坝的变形预测模型，实现大坝变形的定量预测。只有这样，才能及时发现大坝的异常变化，对其安全性能做出准确的判断，然后采取必要措施，防止事故的发牛.。一、常用的大坝变形监测技术1、GPS监测技术全球定位系统(GPS)在测量方面的应用是对测量技术的一个巨大变革，它可以在测站点不通视的情况下，对观测点的三维坐标同时进行测定，并且观测精度高。与传统的变形监测技术比较，GPS监测技术不仅具有操作简便、全天候、高精度、速度快等优势，而且GPS

3、监测技术将计算机技术、数据通信技术等结合，从而实现了对监测数据的自动采集、自动传输、分类管理，最终达到变形监测系统的远程实时监控目的。1998年，我国的隔河岩大坝外部变形首次采用GPS自动化系统，对坝体表面的各观测点进行变形监测，测量精度可达到亚毫米级，其监测效果相当理想。2、常规大地测量技术常规大地测量技术早在上个世纪80年代就被广泛应用。这种测量技术最主要的就是采用水准仪和全站仪等测量工具进行测量，对观测点上的坐标以及高程等信息来监测变形幅度。这种测量技术具冇自身独特的优点，能够测量出人坝整体变形的状态，并

4、且在灵活性方面也比较强，不论什么形式的变形体都可以进行，能够提供出绝对的变形信息。但是有利也有弊，它的缺点在于，在野外工作量方面要大很多，而II观测的吋间也较长，受地理环境的严重影响，在进行连续监测或者自动式的全天监测中也较为困难。3、三维激光扫描技术三维激光扫描技术主要通过激光测距原理，瞬间测得空间0标的三维坐标值。B前，该技术已被人们作为快速获取空间点云数据的一种有效手段，在数据采集过程中表现出了速度快、信息丰富、自动化程度高、无需接触0标物等特点，所以三维激光扫描技术已逐渐应用于各种变形监测中。虽然三维激

5、光扫描技术虽然己经被应用于隧道的检测及监测、大坝的变形监测、文物古迹测量等，但由于地面激光三维扫描仪器的价格非常昂贵，大部分测量单位还没奋，所以在很大程度上制约了该技术的广泛应用。4、地面摄影测量技术这种测量方法就是通过被测量物体本身的一些影响，随后再通过一些图像的处理以及摄影方面的处理，从而逐渐获取到冇关人坝变形的冇效数据。这种监测技术优点在于，不需要直接去测量大坝本身，能够冋吋对所奋的变形点进行测量，并且会获得相砬的三维信息。但是由于该种测量方法的监测仪器较贵，并II很多地方并没有考虑应用相关仪器，所以并没

6、有得到普及。二、坝体监测、数据处理及成果分析1、坝体表部变形监测坝体表部设置的水平位移和垂直位移综合测点，水平位移采用视准线法施测。视准线左端的工作基点，利用平面变形控制网网点作为校核基点进行校核,右端点利用平面变形控制网网点或视准线校核基点进行校核（视准线工作基点和校核基点均含有水准标志）；例如在某大坝监测中，坝体表面垂直位移利用精密水准法进行观测，其工作基点共三个，分别位于右岸1861m高程灌浆洞洞底、左岸坝轴线下游约300m处上坝公路旁及右岸下游进厂公路旁，三个工作基点均纳入坝址区一等水准网。坝体表部共设

7、置了6条视准线，其中坝轴线上游正常高水位以下1条，防浪墙前正常蓄水位高程以上1条，坝顶下游侧1条，下游坝面3条（基本在1/3、1/2、2/3坝高处，位置和堆石体内部位移观测房顶测点结合）。测点水平间距约40m。苏中坝轴线上游正常高水位以下测线测点仅监测至混凝土面板施工前。视准线工作基点测量中误差应小于±1.0mm。并宜按国家一等三角测量要求施测；视准线测点测量中误差应小于±2.0mm。2、左、右岸高边坡变形监测为了掌握大坝左、右岸坝肩建筑物基础开挖工程观测项0布设情况，左岸、右岸分别

8、设置若干个观测墩。采用极坐标法观测。测角、测距用全站仪；气象元素观测采用空盒气压计和干湿温度计，每月定期观测两次。3、基础变形监测进水U及溢洪道基础灌浆廊道布置垂直位移测点进行基础沉降监测。每坝段1点，利用精密水准法进行观测。如果进水口基础岩石处存在软弱夹层，为了监测进水口基础岩石变形，可以在机进水口基础灌浆廊道内，设置了几根倒垂线，其锚固点深入基岩。4、数据处理外、Ik数据观测结束后