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文檔簡介
水利部
中華人民共和國
電力工業(yè)部
關于發(fā)布《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》
(SL60—94)的通知
水科教[1994]392號
由水利部水利管理司委托水利部大壩安全監(jiān)測中心主編的
《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》,經(jīng)水利部、電力工業(yè)部共同審查、
批準為水利行業(yè)標準。其名稱和編號為《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)
范》SL60-94,現(xiàn)予頒發(fā)。自1994年10月1日起施行。
各單位在施行中應注意總結經(jīng)驗,如有意見和建議請函告主
編單位。本規(guī)范由水利部水利管理司和電力工業(yè)部安全監(jiān)察及生
產(chǎn)協(xié)調司負責解釋。
本規(guī)范由水利電力出版社出版發(fā)行。
一九九四年八月二十七日
目次
1總則..........…””...........1
2巡視檢查…:......:....4
3變形監(jiān)測......................-■.........8
4滲流監(jiān)測........?..........................19
5壓力(應力)監(jiān)測.........................26
6水文、氣象監(jiān)測……..........................31
7監(jiān)測資料的整編與分析...........................36
附錄A總則.......一;...........40
附錄B巡視檢查.................................43
附錄C變形監(jiān)測.................................45
附錄D滲流監(jiān)測......:.......-'..........51
附錄E壓力(應力)監(jiān)測..............56
附錄F地震反應監(jiān)測....................59
附錄G泄水建筑物水力學觀測.....................61
附錄H波浪及異重流觀測.............:…”:......69
附錄】監(jiān)測組織與儀器設備管理...................73
附加說明?......................................75
條文說明......................................77
1總貝?。?/p>
i.o.i為加強我國土石壩安全監(jiān)測技術工作,保障工程安全運行,
根據(jù)《水庫大壩安全管理條例》的要求,特制定本規(guī)范。
1.0.2本規(guī)范主要適用于水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準中
的I、H、III級碾壓式土石壩。IV、V級碾壓式土石壩以及其它類
型的土石壩可參照執(zhí)行。
1.0.3本規(guī)范的監(jiān)測范圍,包括土石壩的壩體、壩基、壩端和與壩
的安全有直接關系的輸、泄水建筑物和設備,以及對土石壩安全有
重大影響的近壩區(qū)岸坡。安全監(jiān)測方法包括巡視檢查和用儀器設備
進行觀測。
1.0.4土石壩的安全監(jiān)測,必須根據(jù)工程等級、規(guī)模、結構型式、
及其地形、地質條件和地理環(huán)境等因素,設置必要的監(jiān)測項目及其
相應設施,定期進行系統(tǒng)的觀測。各類監(jiān)測項目及其設置,詳見附
錄A表A1及其有關說明。其中有關地震反應監(jiān)測和泄水建筑物水力
學觀測的內容和要求,詳見附錄F和附錄G。
1.0.5土石壩的安全監(jiān)測工作應遵循如下原則:
105.1各監(jiān)測儀器、設施的布置,應密切結合工程具體條件,既能
較全面地反映工程的運行狀態(tài);又直突出重點和少而精。相關項目
應統(tǒng)籌安排,配合布置。
1.0.5.2各監(jiān)測儀器、設施的選擇,要在可靠、耐久、經(jīng)濟、實用的
前提下,力求先進和便于實現(xiàn)自動化觀測。
1.0.5.3各監(jiān)測儀器、設施的安裝和埋設,必須按設計要求精心施工
確保質量。安裝和埋設完畢,應繪制竣工圖、填寫考證表,存檔備
查。
1.0.5.4應保證在惡劣氣候條件下仍然能進行必要項目的觀測。必要
時可設專門的觀測站(房)和觀測廊道。
1.0.6各階段的監(jiān)測工作應符合以下要求:
1.0.6.1可行性研究階段:應提出安全監(jiān)測系統(tǒng)的總體設計方案、
觀測項目及其所需儀器設備的數(shù)量和投資估算(約占主體建筑物總
投資的1%?3%)。
1.0.62初步設計階段:應優(yōu)化安全監(jiān)測系統(tǒng)的總體設計方案、測
點布置、觀測設備及儀器的數(shù)量和投資概算。
1.0.6.3招標設計階段:應提出觀測儀器設備的清單、各主要觀測
項目及測次;各觀測設施、儀器安裝技術要求及投資預算。
1.0.6.4施工階段:應根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)設計和技術要求,提出施工祥
圖。承建施工單位應做好儀器設備的埋設。安裝、調試和保護;固
定專人進行觀測工作,并應保證觀測設施完好及觀測數(shù)據(jù)連續(xù)、準
確、完整。工程竣工驗收時,應將觀測設施和竣工圖、埋設記錄和
施工期觀測記錄,以及整理、分析等全部資料匯編成正式文件,移
交管理單位。
1.0.6.5初期蓄水階段;應制定監(jiān)測工作計劃和主要的監(jiān)控技術指
標,在大壩開始蓄水時就做好安全監(jiān)測工作,取得連續(xù)性的初始值,
并對土石壩工作狀態(tài)作出初步評估。
1.06.6運行階段:應進行經(jīng)常的及特殊情況下的巡視檢查和觀測
工作,并負責監(jiān)測系統(tǒng)和全部觀測設施的檢查、維護、校正、更新、
補充、完善,監(jiān)測資料的整編、監(jiān)測報告的編寫以及監(jiān)測技術檔案
的建立。
在本階段,土石壩的管理單位還應根據(jù)巡視檢查和觀測資料,
定期對土石壩的工作狀態(tài)提出分析和評估(工作狀態(tài)可分為正常。
異常和險情三類),為大壩的安全鑒定提供依據(jù)。
有關監(jiān)測組織與儀器設備管理的要求詳見附錄I。
1.0.7各監(jiān)測項目的階段和測次,詳見附錄A表A2及其有關說明。
相互有關的監(jiān)測項目,應力求同一時間進行觀測。
各項觀測應使用標準記錄表格,認真記錄、填寫,嚴禁涂改、
損壞和遺失。觀測數(shù)據(jù)應隨時整理和計算,如有異常,應立即復測。
當影響工程安全時,應及時分析原因和采取對策,并上報主管部門。
2
1.0.8當發(fā)生有感地震、大洪水,以及大壩工作狀態(tài)出現(xiàn)異常等特殊情
況時,應加強巡視檢查,并對重點部位的有關項目加強觀測。
1.0.9已建壩監(jiān)測設施不全或損壞、失效的,應根據(jù)情況予以補設或更
新改造。
當工程進行除險加固、擴建、改建或監(jiān)測系統(tǒng)更新改造時,應根
據(jù)本規(guī)范有關規(guī)定做出監(jiān)測系統(tǒng)更新設計。精心實施,并保持觀測資
料的連續(xù)性。
1.0.10在采用自動化監(jiān)測系統(tǒng)時,必須進行技術經(jīng)濟論證。儀器、設
備要穩(wěn)定可靠。觀測數(shù)據(jù)要連續(xù)、準確、完整。系統(tǒng)功能應包括:數(shù)
據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和分析等。
1.0.11本規(guī)范與其他規(guī)范的關系;土石壩的級別劃分應按《水利水電
樞紐工程等級劃分及設計標準》(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)(SDJ12—78)
及其補充規(guī)定執(zhí)行。涉及土石壩安全管理工作時應符合《水庫大壩安
全管理條例》的要求。涉及混凝土建筑物的有關監(jiān)測可參照《混凝土
大壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》(SDJ336—89)、土石壩設計和施工中的安
全監(jiān)測技術工作,應符合本規(guī)范的要求。
2巡視檢查J
2.1一般規(guī)定
2.1..I對土石壩,從施工開始,都應自始至終地進行本章規(guī)定的巡
視檢查。
2.1.2土石壩的巡視檢查分為日常巡視檢查、年度巡視檢查和特別巡
視檢查三類。
2.1.2.1日常巡視檢查。應根據(jù)土石壩的具體情況和特點,制訂切實
可行的巡視檢查制度,具體規(guī)定巡視檢查的時間、部位、內容和要
求,并確定日常的巡回檢查路線和檢查順序,由有經(jīng)驗的技術人員
負責進行。
日常巡視檢查的次數(shù):在施工期宜每周兩次,但每月不得少于
四次;在初蓄期或水位上升期間,宜每天或每兩天一次,但每周不
少于兩次,具體次數(shù)視水位上升或下降速度而定;在運行期,一般
宜每周一次,或每月不少于兩次,但汛期高水位時應增加次數(shù),特
別是出現(xiàn)大洪水時,每天應至少一次。
2.1.2.2年度巡視檢查。在每年的汛前汛后、用水期前后、冰凍較嚴
重的地區(qū)的冰凍期和融冰期、有蟻害地區(qū)的白蟻活動顯著期等,應
按規(guī)定的檢查項目,由管理單位負責人組織領導,對土石壩進行比
較全面或專門的巡視檢查。檢查次數(shù),視地區(qū)不同而異,一般每年
不少于二至三次。
2.1.2.3特別巡視檢查。當土石壩遇到嚴重影響安全運用的情況(如
發(fā)生暴雨、大洪水、有感地震、強熱帶風暴,以及庫水位驟升驟降
或持續(xù)高水位等)、發(fā)生比較嚴重的破壞現(xiàn)象或出現(xiàn)其他危險跡象
時,應由主管單位負責組織特別檢查,必要時應組織專人對可能出
現(xiàn)險情的部位進行連續(xù)監(jiān)視。
當水庫放空時亦應進行全面巡視檢查。
4
2.2檢查項目和內容
2.2.1壩體。
2.2.1.1壩頂:有無裂縫、異常變形、積水或植物滋生等現(xiàn)象;防浪
墻有無開裂、擠碎、架空、錯斷、傾斜等情況。
2.2.1.2迎水坡:護面或護坡是否損壞;有無裂縫、剝落、滑動、隆
起、塌坑、沖刷、或植物滋生等現(xiàn)象;近壩水面有無冒泡、變渾或
旋渦等異?,F(xiàn)象。
2.2.1.3背水坡及壩趾:有無裂縫、剝落、滑動、隆起、塌坑、雨淋
溝、散浸、積雪不均勻融化、冒水、滲水坑或流土、管源等現(xiàn)象;
排水系統(tǒng)是否通暢;草皮護坡植被是否完好;有無獸洞、蟻穴等隱
患;濾水壩趾、減壓井(或溝)等導滲降壓設施有無異?;蚱茐默F(xiàn)
象。
2.2.2壩基和壩區(qū)。
2.2.2.1壩基;基礎排水設施的工況是否正常;滲漏水的水量、顏色、
氣味及渾濁度、酸堿度、溫度有無變化;基礎廊道是否有裂縫、滲
水等現(xiàn)象。
2.2.2.2壩端:壩體與岸坡連接處有無裂縫、錯動、滲水等現(xiàn)象;兩
岸壩端區(qū)有無裂縫、滑動、崩塌、溶蝕、隆起、塌坑、異常滲水和
蟻穴、獸洞等。
2.2.2.3壩趾近區(qū):有無陰濕、滲水、管涌、流上或隆起等現(xiàn)象;排
水設施是否完好。
2.2.2.4壩端岸坡:繞壩滲水是否正常;有無裂縫、滑動跡象;護
坡有無隆起、塌陷或其他損壞現(xiàn)象。
2.2.2.5有條件時尚應檢查上游鋪蓋有無裂縫、塌坑。
2.2.3輸、泄水洞(管)。
2.2.3.1引水段:有無堵塞、淤積、崩塌。
2.2.3.2進水塔(或豎井)有無裂縫、滲水、空蝕等損壞現(xiàn)象。
2.2.3.3洞(管)身:洞壁有無裂縫、空蝕、滲水等損壞現(xiàn)象;洞身
伸縮縫、排水孔是否正常。
5
2.2.3.4出口:放水期水流形態(tài)、流量是否正常;停水期是否有水滲漏。
2.23.5消能工:有無沖刷或砂石、雜物堆積等現(xiàn)象。
2.2.3.6工作橋:是否有不均勻沉陷、裂縫、斷裂等現(xiàn)象。
2.2.4溢洪道。
2.2.4.I進水段(引渠):有無坍塌、崩岸、淤堵或其他阻水現(xiàn)象;流
態(tài)是否正常。
2.2.4.2堰頂或閘室、閘墩、胸墻、邊墻、溢流面、底板:有無裂縫、
滲水、剝落、沖刷、磨損、空蝕等現(xiàn)象;伸縮縫、排水孔是否完好。
2.2.4.3消能工及工作橋(或交通橋):參照223.5及223.6進行。
2.2.5閘門及啟閉機。
2.2.5.1閘門及其開度指示器、門槽、止水等能否正常工作,有無不安
全因素。
2.2.5.2啟閉機能否正常工作;備用電源及手動啟閉是否可靠。
2.2.6觀測及通訊設施是否完好、暢通;照明及交通設施有無損壞及
障礙。
2.3檢查方法和要求
2.3.1檢查方法。
2.3.1.1常規(guī)方法:用眼看、耳聽、手摸、鼻嗅、腳踩等直觀方法,或
輔以錘、釬、鋼卷尺、放大鏡、石蕊試紙等簡單工具對工程表面和異
?,F(xiàn)象進行檢查。
2.3.1.2特殊方法:采用開挖探坑(或槽)、探井、鉆孔取樣或孔內電
視、向孔內注水試驗、投放化學試劑、潛水員探摸或水下電視、水下
攝影或錄像等方法,對工程內部、水下部位或壩基進行檢查。
2.3.2檢查工作要求。
2.3.2.1巡視檢查必須是熟悉土石壩情況的管理人員參加。
6
2.3.2.2日常巡視檢查人員應相對穩(wěn)定,檢查時應帶好必要的輔助工
具和記錄筆、簿。
2.3.2.3年度巡視檢查和特別巡視檢查,均須制定詳細的檢查計劃并
做好如下準備工作:
(1)安排好水庫調度,為檢查輸水、泄水建筑物或進行水下
檢查創(chuàng)造條件。
(2)做好電力安排,為檢查工作提供必要的動力和照明。
(3)排干檢查部位的積水,清除檢查部位的堆積物。
(4)安裝好臨時交通設施,便于檢查人員行動。
(5)采取安全防范措施,確保工程、設備及人身安全。
(6)準備好工具、設備、車輛或船只,以及量測、記錄、繪
草圖、照相、錄像等器具。
2.4檢查記錄和報告
2.4.1記錄和整理。
24.1.1每次巡視檢查均應按附錄B的表B1作出記錄。如發(fā)現(xiàn)異常
情況,除應詳細記述時間、部位、險情和繪出草圖外,必要時應測
圖、攝影或錄像。
2.4.1.2現(xiàn)場記錄必須及時整理,還應將本次巡視檢查結果與以往巡
視檢查結果進行比較分析,如有問題或異常現(xiàn)象,應立即進行復查,
以保證記錄的準確性。
2.4.2報告和存檔。
2.4.2.1日常巡視檢查中發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象時,應立即采取應急措施,并
上報主管部門。
2.4,2.2年度巡視檢查和特別巡視檢查結束后,應提出簡要報告,并
對發(fā)現(xiàn)的問題及時采取應急措施,然后根據(jù)設計、施工、運行資料
進行綜合分析比較,寫出詳細報告,并立即報告主管部門。
2.4.2.3各種巡視檢查的記錄、圖件和報告等均應整理歸檔。
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3變形監(jiān)測
3.1一般規(guī)定
3.1.1變形監(jiān)測項目,主要有壩的表面變形、內部變形、裂縫及接
縫、混凝土面板變形及岸坡位移等觀測。
3.1.2變形監(jiān)測用的平面坐標及水準高程,應與設計、施工和運行
諸階段的控制同坐標系統(tǒng)相一致。有條件的工程應與國家網(wǎng)建立聯(lián)
系。
3.1.3變形觀測工作應遵守下列規(guī)定:
3.1,3.1表面豎向位移及水平位移觀測,一般應共用一個測點。深層
豎向及水平位移觀測應盡量結合布置;豎向及水平位移觀測應配合
進行。
3.1.3.2觀測基點應設在穩(wěn)定區(qū)域內;測點應與壩體或岸坡牢固結合。
基點及測點應有可靠的保護裝置,并受國家法律保護。
3.1.3.3變形觀測的正負號規(guī)定:
(I)水平位移:向下游為正,向左岸為正;反之為負。
(2)豎向位移:向下為正,向上為負6
(3)裂縫和接縫三向位移:對開合,張開為正,閉合為負;
對沉陷,規(guī)定同(2);對滑移,向坡下為正,向左岸為正,反之
為負。
3.1.3.4觀測測次見附錄A表A2。
3.2表面變形
3.2.1表面變形觀測包括豎向位移和水平位移。水平位移中包括垂直
壩軸線的橫向水平位移和平行壩軸線的縱向水平位移。
3.2.2觀測布置。
3.2.2.1斷面選擇和測點布置:
1)觀測橫斷面通常選在最大壩高或原河床處、合龍段、地形突
變處、地質條件復雜處,壩內埋管及運行有異常反應處,一
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般不少于3個。
(2)觀測縱斷面一般不少于4個,通常在壩頂?shù)纳?、下游?/p>
側布設1?2個;在上游壩坡正常蓄水位以上一個,正常蓄水位以
下可視需要設臨時測點;下游壩坡半壩高以上1?3個,半壩高以
下1?2個(含坡腳一個)。對軟基上的土石壩,還應在下游壩趾
外側增設1?2個。
(3)對“V”形河谷中的高壩和兩壩端以及壩基地形變化陡
峻壩段,壩頂測點應適當加密,并直加測縱向水平位移。
(4)測點的間距,一般壩長小于300m時,宜取20?50m;
壩長大于300m時,宜取50?100m。
(5)視報線應旁離障礙物l.om以上。
3.2.2.2各種基點均應布設在兩岸巖石或堅實土基上,起(引)測
方便,避免自然及人為影響。
(1)起測基點可在每一縱排測點兩端的岸坡上各布設一個,
其高程宜與測點高程相近。
(2)采用視準線法進行橫向水平位移觀測的工作基點,應
在兩岸每一縱排測點的延長線上各布設一個。當壩軸線為折線或
壩長超過500m時,可在壩身每一縱排測點中增設工作基點(可用
測點代替),工作基點的距離保持在250m左右。當壩長超過1000m
時,一般可用三角網(wǎng)法觀測增設工作基點的水平位移,有條件的,
宜用測邊網(wǎng)或測邊測角網(wǎng)法或倒垂線法。
(3)水準基點一般在土石壩下游1?3km處在設2?3個。
(4)采用視準線法觀測的校核基點,應在兩岸同排工作基
點連線的延長線上各設1?2個。
3.2.1觀測設施及其安裝。
3.2.3.1觀測設施的要求為:
(1)測點和基點的結構必須堅固可靠,且不易變形;并力求
美觀大方、協(xié)調實用。
(2)測點可采用柱式或墩式。同時兼作豎向和橫向水平位
移觀測的測點,其立柱應高出壩面0.6?1.0m,立柱頂部應設有
強
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制對中底盤,其對中誤差一座小于0.2mm。
(3)在土基上的起測基點,可采用墩式混凝土結構。在巖基上
的起測基點,可鑿坑就地澆注混凝土。在堅硬基巖埋深大于5?201n
情況下,可采用深埋雙金屬管柱作為起測基點。
(4)工作基點一般宜采用整體鋼筋混凝土結構,立柱高度以司
鏡者操作方便為準,但應大于1.2m。立柱頂部強制對中底盤的對中誤
差應小于0.1mm。
(5)校核基點的結構及埋設要求與工作基點相同。
(6)水準基點結構與理設可參照國家水準測量規(guī)范
(GB12897—91和GB12898—91)的有關規(guī)定執(zhí)行。
(7)水平位移觀測的覘標,可采用覘標桿、覘牌或電光燈標.
其尺寸與圖案,應根據(jù)觀測條件選定。
3.2.3.2觀測設施的安裝。
(1)測點和土基上基點的底座埋入土層的深度不小干0.5m;冰
凍區(qū)應深入冰凍線以下。并應采取措施,防止雨水沖刷、護坡塊石擠
壓和人為碰撞。
(2)埋設時,應保持立柱鉛直,儀器基座水平。并使各測點強
制對中底盤中心位于視準線上,其偏差不得大于10mm,底盤調整
水平,傾斜度不得大于4,。
3.2.4觀測方法和要求。
3.2.4.1豎向位移。表面豎向位移,一般用水準法測量,也可用連通
管法測量。
(1)用水準儀觀測表面豎向位移時,可參照國家三等水準測
量(GB12898—91)方法進行,但閉合差不得大于±L4Smm
G為測站數(shù),下同兀
起測基點的引測、校測,可參照國家二等水準測量
(GB12897—91):方法進行,但閉合差不得大于士0.72Qmm。
(2)用連通管觀測表面豎向位移時,可采用移動式或固定式.
觀測應在氣溫最為穩(wěn)定的時間進行,觀測時應注意保持水面穩(wěn)定,
'應平行測讀兩次,兩次讀數(shù)差不得大于2mm。
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3.2A.2水平位移。橫向水平位移,二般用視準線法測量。必要且有條
件時,也可設置倒垂線或引張線裝置觀測水平位移。倒垂線和引張線
裝置的設計、安裝與觀測,應結合土石壩變形特點參照《混凝土大壩
安全監(jiān)測技術規(guī)范》(SDJ336-89)執(zhí)行。
(1)用視準線法觀測橫向水平位移時,可采用經(jīng)緯儀或視準線
儀。當視準線長度大于500rn時,應采用J1級經(jīng)緯儀。
(2)視準線的觀測方法,可據(jù)實際情況選用活動觀標法或小角
度法。觀測時宜在視準線兩端各設固定測站;用各測站的儀器觀測其
靠近的位移測點的偏離值。
(3)用活動覘標法校測工作基點、觀測增設的工作基點時,允
許誤差應不大于2mm(取兩倍中誤差)。觀測位移測點時,每測回
的允許誤差應小干4rum(取兩倍中誤差)。所需測回數(shù)不得少于兩
個測回。
(4)用小角度法觀測橫向水平位移時,一般應采用*級經(jīng)緯儀。
測微器兩次重合讀數(shù)之差不應超過0.4〃;一個測回中,正倒鏡的小角
值較差不應超過3〃;同一測點,各測回小角值較差不應超過2”。
(5)用三角網(wǎng)前方交會法觀測增設工作基點(或測點)的橫向
水平位移時,應用JI級經(jīng)緯儀和全國測回法,且不少于4個測回。各項
限差要求為:半測回歸零差±6";二倍視準差之互差±8";各測回的
測回差±5"。
(6)有條件時,可采用大氣激光準直法觀測橫向水平位移。設
施的設計、安設及觀測,應按照《混凝土大壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》
(SDJ336—89)執(zhí)行。
(7)表面縱向水平位移觀測,一般用因鋼尺測量,或用普通鋼
尺加改正系數(shù),其中誤差不大于0.2mm。有條件時可用光電測距儀
測量。
3.3內部變形
3.3.1內部變形觀測包括分層豎向位移、分層水平位移、界面位
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移及深層應變觀測等。
3.3.2觀測布置。
3.3.2.1觀測斷面應布置在最大橫斷面及其他特征斷面(原河床、
合龍段、地質及地形復雜段、結構及施工薄弱段等)上,一般可設1?
3個斷面。
每個觀測斷面上可布設1?3條觀測垂線,其中一條宜布設在壩
軸線附近。觀測垂線的布置應盡量形成縱向觀測斷面。
觀測垂線上測點的間距,應根據(jù)壩高、結構形式、壩料特性及
施工方法與質量等而定,一般2?10m、一條觀測垂線上的測點,
一般宜3?15個。最下一個測點應置于壩基表面,以兼測壩基的沉降
量。
水管式沉降儀的測點,一般沿壩高橫向水平布置三排,分別在1
/3、1/2及2/3壩高處。對軟基及深厚覆蓋層的壩基表面,還應布
設一排測點。一般每排設測點2?5個,測點的分布應盡量形成觀測
垂線。
3.3.2.2分層水平位移的觀測布置與分層豎向位移觀測相同。觀測斷
面可布置在最大斷面及兩壩端受拉區(qū),一般可設1?3個斷面。觀測
垂線一般布設在壩軸線或壩肩附近,或其他需要測定的部位。
測點的間距,對于活動式測斜儀為0.5m或1.0m;對于固定式測
斜儀,可參考分層豎向位移觀測點間距,并宜結合布設。
引張線式水平位移計的埋設,可參考水管式沉降計,并應結合
布置。
3.323界面位移測點,通常布設在壩體與岸坡連接處、組合壩型不
同壩料交界及土壩與混凝土建筑物連接處,測定界面上兩種介質相
對的法向及切向位移。
深層應變觀測測點,通常布設在兩壩端受拉區(qū),上、下游壩肩
受拉區(qū),以及斜墻、心墻的受拉區(qū)和最大橫斷面上。
3.3.3觀測儀器和設施及其安裝。
3.3.3.1分層豎向位移觀測。
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(1)分層豎向位移觀測宜采用電磁式沉降儀、干簧管式沉降儀
及水管式沉降儀,也可采用橫臂式沉降儀或深式測點組。沉降管的
剛度應盡量與周圍介質的相當。
(2)沉降管的埋設,一般應隨壩體填筑埋設(見附錄C1)。對
于軟基及已建水墜壩,可采用帶叉簧片的沉降環(huán),用鉆孔法埋設。
(3)水管式沉降儀必須隨壩體填筑埋設。通常采用挖溝槽法埋
設(見附錄C2)。條件允許時,也可采用不挖溝槽的方法,但須有
效地防止施工機械及人為的損壞。
(4)橫臂式沉降儀適于隨施工埋設,并應采用坑式埋設法。
(5)對于壩高不超過20m,且壩基沉降量不大的均質土壩及
塑性心墻壩,也可采用深式測點組。
深式測點組一般隨壩體填筑埋設,可采用坑式或非坑式埋設(見
附錄C1)。也可在土壩竣工后埋設(見附錄C3)。
3.3.3.2分層水平位移觀測。
(1)分層水平位移觀測宜采用測斜儀及引張線式位移計。必要
且有條件時,也可采用正、倒垂線。
(2)測斜儀的測量方式,一般應采用活動式的。固定式的僅在
實現(xiàn)活動式觀測有困難或進行在線自動采集時采用。
測斜儀管道選材與沉降管相同。當同一條觀測鉛直線上同時布
有分層水平位移及分層豎向位移觀測時,應盡量合用同一根管道。
測斜管道的埋設,應盡量隨壩體填筑埋設;對已建壩和壩基,
可采用鉆孔埋設。固定式測頭埋設方式同活動式的,但勿需管道。
隨壩體填筑埋設,可參照沉降管道的埋設方法執(zhí)行。
測斜管道埋設的主要技術要求見附錄C4。
(3)引張線式水平位移計的埋設方法與水管式沉降儀相同,并
且宜與水管式沉降儀組合埋設,有困難時可分開埋設。分開埋設或
單獨(該測點不布設沉降計)埋設時,鋼絲均應與水平線上傾預估
沉降量的一半。埋設施工的其他主要技術要求應按3.331規(guī)定執(zhí)行。
3.3.3.3界面位移及深層應變觀測:
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1)界面位移及深層應變觀測,可采用振弦式位移計及電位器式
位移計。在量程與精度滿足要求的情況下,應優(yōu)先用振弦式位移計。
(2)位移計的埋設,對于測定壩體的位移或應變,宜用坑式埋
設法,對于測定壩體與岸坡交界面切向位移,宜用表面埋設法。根據(jù)
需要,可單支埋設也可串聯(lián)埋設,埋設的方法可參見附錄C5。
3.3.4觀測方法和要求。
3.3.4.1分層豎向位移的觀測:
(1)電磁式沉降儀觀測,用電磁式測頭自下而上測定。每測點
應平行測定兩次,讀數(shù)差不得大于2mm。
(2)干簧管式沉降儀觀測方法及精度要求與電磁式相同。
(3)水管式沉降儀觀測,應先排盡測量管路內的水和氣。用測
量板上帶刻度的玻璃管測定。應平行測讀兩次,讀數(shù)差不得大于2rum。
(4)橫臂式沉降儀用測沉器或測沉棒觀測。應平行測讀兩次,
讀數(shù)差不得大于2m。。
(5)深式測點觀測,用水準儀測定,其精度要求與表面豎向
位移觀測相同。
3.3.4.2深層水平位移的觀測:
(1)伺服加速度計測斜儀測頭用四位半數(shù)字顯示測讀儀接收;
電阻應變片式測斜儀測頭用電阻應變儀接收。
觀測時,用測斜儀測頭從測斜管底自下向上,每隔50cm(或
100cm)一個測點,逐次測定。應平行測讀兩次,兩次讀數(shù)差,伺
服加速度計式測斜儀不得大于0.0002V;電阻應變片式測斜儀不得
大于3P£o
隨壩體填筑每接長一節(jié)管,必須進行一次觀測。
(2)引張線式水平位移計的觀測,應平行測定兩次,其讀數(shù)
差不得大于2mm。
3.343界面位移及深層應變的觀測:
(1)振弦式位儀計用相應的頻率接收儀測定。每測次平行測
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定兩次,其測讀數(shù)差不大于1Hz。
(2)電位器式位移計用三位半數(shù)字顯示繁用表測定。每測次
應平行測定兩次,其讀數(shù)差不大干0.002V?
(3)深層應變觀測可采用振弦式位移計或電位器式位移計。
觀測方法及精度耍求同界面位移觀測。將測定位移量除以錨固板的
間距便獲得應變值。
3.4裂縫及接縫
3.4.1觀測布置。
3.4.I.1對己建壩的表面裂縫(非干縮、冰凍縫),凡縫寬大于5mm
的,縫長大于5m的,縫深大于2m的縱、橫向縫,都必須進行監(jiān)測。
3.4.1.2對在建壩,可在土體與混凝土建筑物及岸被巖石接合處易產(chǎn)
生裂縫的部位,以及窄心墻及窄河谷壩拱效應突出的部位埋設測縫
計。
341.3混凝土面板堆石壩接縫觀測布置:
(1)觀測點一般應布設在正常高水位以下。
(2)周邊縫的測點布置,一般在最大壩高處有1?2個點;在兩
岸坡大約1/3、1/2及2/3壩高處各布置2?3點;在岸坡較陡、
坡度突變及地質條件差的部位應酌情增加。
(3)受拉面板的接縫也應布設測縫計,高程分布與周邊縫相
同,且宜與周邊縫測點組成縱橫觀測線。
(4)接縫位移觀測點的布置,還應與壩體豎向應移、水平位
移及面板中的應力應變觀測結合布置;便于綜合分析和相互驗證。
3.4.2觀測儀器和設施及其安裝。
3.4.2.1土石壩裂縫觀測。
(1)對土石壩表面裂縫,一般可采用皮尺、鋼尺及簡易測點
等簡單工具進行測量。對2m以內的淺縫,可用坑槽探法檢查裂縫深
度、寬度及產(chǎn)狀等。
(2)對深層裂縫,當縫深不超過20?25m時,宜采用探坑或
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豎井檢查,必要時埋設測縫計(位移計)進行觀測。
(3)位移計的埋設方法,對在建壩、與界面位移及深層應變觀
測相同(見333.3);對已建壩,在探坑或豎井中埋設,可采用將錨
固板插入裂縫兩邊土體內的埋設方法。
3A.2.2混凝土面板堆石壩接縫觀測。
(1)可采用旋轉電位器式測縫計、由電位器式位移計組裝的電
位器式測縫計及振弦式測縫計進行觀測。
接縫位移包括垂直于面板的挽曲、垂直于接縫的開合及平行于
接縫的滑移三向位移。一般最大斷面處的周邊縫可觀測其撓曲和開
合度。兩岸被周邊縫應選用三向測縫計;面板接縫,有條件的亦應
選用三向測縫計。
(2)視情況需要,也可采用單支位移計,分別測定各向位移。
(3)測縫計的安裝見附錄C6。
3.4.3觀測方法及要求。
3.4.3.1土石壩裂縫的觀測:
(1)表面裂縫的長度和可見深度的測量,應精確到1cm。
(2)裂縫寬度,可用鋼尺在縫口測量。對表面裂縫寬度的變化,
宜采用在縫兩邊設簡易測點,測量測點的距離來確定。裂縫寬度應精
確至!I0.2mm。
(3)對于深層裂縫,除按上述要求測量裂縫深度和寬度外,還
應測定裂縫走向,精確到0.5度。其開合度的觀測方法及精度要求見
3.3.4。
3.4.3.2混凝土面板堆石壩接縫的觀測。
(1)旋轉電位器式測縫計,用專用檢測儀按儀器操作說明分別
測定各傳感器鋼絲測讀數(shù),兩次平行測讀差不得大于0.0002V。
(2)電位器式測縫計和振弦式測縫計,其單支位移計的觀測方
法及精度要求,見3.3.4。
3.5混凝土面板變形
3.5.1混凝土面板變形觀測包括面板的表面位移、撓度、應變及
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接縫位移觀測。
應變觀測見5.5;接縫位移觀測見3.4。
3.5.2觀測布置。
3.5.2.1表面位移觀測的布置,觀測斷面的選擇同322.1。在橫斷面
上可沿高程布設3?5排,一般在正常高水位以上設IwhZ排,以及
在1/3、1/2和2/3壩高上各布設一排。
3.5.2.2撓度觀測的布置,一般可設1?3個橫斷面。在橫斷面上,
當用水管式沉降儀時,一般可在1/3、1/2、2/3壩高上及正常高
水位附近布設2?4排。
3.5.3觀測儀器和設施及其安裝。
3.5.3.1表面位移觀測的設施見3.2.4。設于混凝土面板上的位移洲
著的高度,視觀測需要和具體條件,在02?10m之間選取。
3.5.3.2撓度觀測可采用斜坡測斜儀或水管式沉降儀。
(1)斜坡測斜便采用伺服加速度計式測頭,測斜管道宜采用
鋁合金管。
(2)測斜管道的安裝,一般將管道直接安設在面板表面,并
將其下端固定于趾板上;在寒冷地區(qū),也可將管道設于面板之下,
但在澆注面板時,應嚴加保護.
(3)水管式沉降儀測頭埋設在面板之下的墊層中,采用坑式
埋設法。
3.5.4觀測方法及要求;
3.5.4.1面板表面位移的觀測方法及精度要求,應按3.2.4條規(guī)定執(zhí)
行。
3.5.4.2面板撓度觀測:
1)采用伺服加速度計式測頭測斜儀時,用四位半數(shù)字顯示測
讀儀接收.每次觀測應平行測定兩次,其讀數(shù)差不得大于0.0002V。
(2)采用水管式沉降儀時,其觀測方法及精度要求見334。
3.6岸坡位移
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3.6.1對于危及大壩、輸泄水建筑物及附屬設施安全和運行的新老滑
坡體或潛在滑坡體必須進行監(jiān)測。
3.6.2岸坡位移觀測包括表面位移、裂縫、位錯及深層位移的觀測。
有條件的應增設地下水位觀測。
3.6.3觀測布置。
3.6.3.1表面位移測點布置,以能控制滑坡體范圍及位移分布規(guī)律為度。
通常順滑坡方向布設2?4個觀測斷面,包括主滑斷面及其他特征斷面;
每個斷面宜在裂縫外側(上方)布設1個測點,在內側(下方)布設1?
3測點。當滑坡范圍大,且復雜時,斷面及測點可酌情增加。
3.6.3.2裂縫觀測點,可布設在最大裂縫處及可能的破裂面部位.
3.6.3.3深層位移觀測,可結合表面位移觀測,在預計滑動區(qū)內設1~3
個觀測斷面,每個斷面布置1?3條測線,用來揭示內部變形(深層水
平位移)規(guī)律及確定潛在滑動面。
3.6.4觀測儀器(設施)及其安裝。
3.6.4.1岸坡表面位移觀測的儀器和設施及安裝,見本規(guī)范323。
3.6.4.2岸坡裂縫觀測,可采用簡易的觀測裝置。有條件時,也可采用
電測測縫計、電測測縫計及其安裝見3.4.2。
3.6.4.3深層水平位移觀測,采用測斜儀。儀器設備及其埋設見3.3.3。
測斜管道采用鋁合金管。
3.6.5觀測方法及要求。
3.6.5.1岸坡表面位移的觀測方法及精度要求參見3.24o有條件時,
可采用光電測距儀測距或J1級經(jīng)緯儀測角的邊角網(wǎng)法。
3.6.5.2用簡易裝置觀測岸坡裂縫時,采用游標卡尺直接量測縫口處的
三向位移,精確到1mm。
電測測縫計的觀測方法及精度要求見343。
18
4滲流監(jiān)測
4.1一般規(guī)定
4.1.1本章系土石壩在上下游水位差作用下產(chǎn)生的滲流場的監(jiān)測,包
括滲流壓力、滲流量及其水質的觀測。與壓力(應力)有關的孔隙
水壓力觀測見5.2。與混凝土建筑物有關的滲流監(jiān)測按SDJ336—89
執(zhí)行。
4.1.2一般土石壩的滲流監(jiān)測,按表A1和表A2執(zhí)行。異?;螂U情
狀態(tài)壩的滲流監(jiān)測,應根據(jù)工程實際狀況和安全論證需要提出專門
部署和要求。
4.1.3凡不宜在工程竣工后補設的儀器、設施(如鋪蓋和斜墻底部的
儀器,以及截水墻、觀測廊道等),均應在工程施工期適時安設。
當運用期補設測壓管或開挖集滲溝時,應確保滲流安全。
4.2壩體滲流壓力
4.2.1壩體滲流壓力觀測,包括觀測斷面上的壓力分布和浸潤線位置
的確定。
4.2.2觀測布置。
4.2.2.1觀測橫斷面宜選在最大壩高處、合龍段、地形或地質條件復
雜壩段,一般不得少于3個,并盡量與變形、應力觀測斷面相結合。
4.2.2.2觀測橫斷面上的測點布置,應根據(jù)壩型結構、斷面大小和滲
流場特征,設3?4條觀測鉛直線。一般位置是:
(1)均質壩的上游壩肩、下游排水體前緣各1條,其間部位至
少1條。
(2)斜墻(或面板)壩的斜墻下游側底部、排水體前緣和其
間部位各1條。
(3)寬塑性心墻壩,墻體內可設1?2條,心墻下游側和排水
19
體前緣各1條。窄塑性或剛性心墻壩,墻體外上下游側各1條,排水體
前緣1條。必要時經(jīng)論證方可在墻體軸線處設1條。
4.2.2.3觀測鉛直線上的測點布置,應根據(jù)壩高和需要監(jiān)視的范圍、滲
流場特征,并考慮能通過流網(wǎng)分析確定浸潤線位置,沿不同高程布點。
一般原則是:
(1)在均質壩橫斷面中部,心、斜墻壩的強透水料區(qū),每條鉛直
線上可只設1個觀測點,高程應在預計最低浸潤線之下。
(2)在滲流進、出口段,滲流各相異性明顯的土層中,以及浸潤
線變幅較大處,應根據(jù)預計浸潤線的最大變幅沿不同高程布設測點,
每條鉛直線上的測點數(shù)一般不少于2?3個。
4.2.2.4需觀測上游壩坡內滲壓力分布的均質壩、心墻壩,應在上游坡
的正常高水位與死水位之間適當增設觀測點。
4.2.3觀測儀器及其安裝。
4.2.3.1滲流壓力觀測儀器,應根據(jù)不同的觀測目的、土體透水性、滲
流場特征以及埋設條件等,選用測壓管或振弦式孔隙水壓力計。一般
情況是:
(1)作用水頭小于20m的壩、滲透系數(shù)大于或等于lO^cm/s的
土中、滲壓力變幅小的部位、監(jiān)視防滲體裂縫等,宜采用測壓管。
(2)作用水頭大于20m的壩、滲透系數(shù)小于10%m/s的土中、
觀測不穩(wěn)定滲流過程以及不適宜埋設測壓管的部位(如鋪蓋或斜墻底
部、接觸面等),宜采用振弦式孔隙水壓力計,其量程應與測點實有
壓力相適應。
4.2.3.2測壓管及其安裝。
(1)測壓管宜采用鍍鋅鋼管或硬塑料管,一般內徑不宜大于50mm。
(2)測壓管的透水段,一般長1?2m,當用于點壓力觀測時應小
于0.5m。外部包扎足以防止周圍上體顆粒進入的無紡土工織物。透水
段與孔壁之間用反濾料填滿。
(3)測壓管的導管段應順直,內壁光滑無阻,接頭應采用外
20
箍接頭。管口應高于地面,并加保護裝置,防止雨水進入和人為破
壞。
(4)測壓管的埋設,除必須隨壩體填筑適時埋設者外,一般應
在土石壩竣工后、蓄水前用鉆孔埋設。具體埋設和檢驗方法詳見附
錄D1。
隨壩體填筑施工埋設時,應確保管壁與周圍土體結合良好和不
因施工遭受破壞。
4.2.3.3振弦式孔隙水壓力計及其安裝見5.2和附錄El?
4.2.4觀測方法與要求。
4.2.4.1測壓管水位的觀測,宜采用電測水位計。有條件的可采用示
數(shù)水位計、遙測水位計或自記水位計等。
()測壓管水位,兩次測讀誤差應不大于2cm。
(2)電測水位計的測繩長度標記,應每隔1?3個月用鋼尺校正
一次。
(3)測壓管的管口高程,在施工期和初蓄期應每隔1?3個月校
測一次;在運行期至少應每年校測一次。
4.2.4.2振弦式孔隙水壓力計的壓力觀測,應采用頻率接收儀。測讀
操作方法應按產(chǎn)品說明書進行,兩次讀數(shù)誤差應不大于1Hz。測值物
理量用測壓管水位來表示。
有條件的也可用智能頻率計或與計算機相聯(lián)。
4.3壩基滲流壓力
4.3.1壩基滲流壓力觀測,包括壩基天然巖土層、人工防滲和排水設
施等關鍵部位滲流壓力分布情況的觀測。
4.3.2觀測布置。
4.3.2.1觀測橫斷面的選擇,主要取決于地層結構、地質構造情況,
斷面數(shù)一般不少于3個,并宜順流線方向布置或與壩體滲流壓力觀測
斷面相重合。
4.3.2.2觀測橫斷面上的測點布置,應根據(jù)建筑物地下輪廓形狀、壩
基地質條件、以及防滲和排水型式等確定,一般每個斷面
21
上的測點不少于3個。
(1)均質透水壩基,除滲流出口內側必設1測點外,其余視壩型
而定。有鋪蓋的均質壩、斜塘壩和心墻壩,應在鋪蓋末端底部設I測
點,其余部位適當插補測點。有截滲墻(槽)的心墻壩、斜墻壩,應
在墻(槽)的上下游側各設1測點;當墻(槽)偏上游壩踵時,可僅在
下游側設點。有剛性防滲墻與塑性心(斜)墻相接時,需在結合部適
當增設測點。
(2)層狀透水壩基,一般只在強透水層中布置測點,位置宜在
橫斷面的中下游段和滲流出口附近,測點數(shù)一般不少于3個。
當有減壓井(或減壓溝)等壩基排水設施時,還需要在其上下游
側和井間布設適量測點。
(3)巖石壩基,當有貫穿上下游的斷層、破碎帶或其它易溶、
軟弱帶時,應沿其走向在與壩體的接觸面、截滲墻(槽)的上下游側、
或深層所需監(jiān)視的部位布置2?3個測點。
4.3.3觀測儀器(設施)及其安裝一般情況同423之規(guī)定。但當接觸
面處的測點選用測壓管時,其透水段和回填反濾料的長度宜小于0.5m。
4.3.4觀測方法和要求同424。
4.4繞壩滲流
4.4.1繞壩滲流觀測,包括兩岸壩端及部分山體、土石壩與岸坡或
混凝土建筑物接觸面、以及防滲齒墻或灌漿帷幕與壩體或兩岸接合
部等關鍵部位。
4.4.2觀測布置。
4.4.2.1土石壩兩端的繞滲觀測,宜沿流線方向或修流較集中的透水
層(帶)設2?3個觀測斷面,每個斷面上設3?4條觀測鉛直線(含
滲流出口)。如需分層觀測,應做好層間止水。
4.4.2.2土石壩與剛性建筑物接合部的繞滲觀測,應在接觸輪廓線的
控制處設置觀測鉛直線,沿接觸面不同高程布設觀測點。
4.4.2.3在岸坡防滲齒槽和灌漿帷幕的上下游側各設1觀測點。
22
4.4.3觀測儀器設施及其安裝同4.23。
4.4.4觀測方法與要求同424。
4.5滲流量
4.5.1滲流量觀測,包括滲漏水的流量及其水質觀測。水質觀測中包
括滲漏水的溫度、透明度觀測和化學成分分析。
4.5.2觀測布置。
4.5.2.1滲流量觀測系統(tǒng)的布置,應根據(jù)壩型和壩基地質條件、滲漏水
的出流和匯集條件以及所采用的測量方法等確定。對壩體、壩基、繞
滲及導滲(會減壓井和減壓溝)的滲流量,應分區(qū)、分段進行測量(有
條件的工程宜建截水墻或觀測廊道)。所有集水和量水設施均應避免
客水干擾。
4.S.2.2當下游有滲漏水出逸時,。般應在下游壩趾附近設導滲溝(可
分區(qū)、分段設置),在導滲溝出口或排水溝內設量水堰測其出逸(明
流)流量。
4.5.2.3當透水層深厚、地下水位低干地面時,可在壩下游河床中設測
壓管,通過觀測地下水坡降計算出滲流量。其測壓管布置,順水流方
向設兩根,間距約10?20m。垂直水流方向,應根據(jù)控制過水斷面及
其滲透系數(shù)的需要布置適當排數(shù)。
4.5.2..4對設有檢查廊道的心塘壩、斜墻壩、面板堆石壩等,可在廊
道內分區(qū)、分段設置量水設施。對減壓井的滲流,應盡量進行單井流
量、井組流量和總匯流量的觀測。
4.5.2.5滲漏水的溫度觀測以及用于透明度觀測和化學分析水樣的采
集,均應在相對固定的滲流出口或堰口進行。
4.5.3觀測設施及其安裝。
4.5.3.1根據(jù)滲流量的大小和匯集條件,選用如下幾種方法和設備:
(1)當流量小于IL/s時宜采用容積法。
(2)當流量在1?300L/s之間時宜采用量水堰法。
(3)當流量大于300L/s或受落差限制不能設量水堰時,應將
23
滲漏水引入排水溝中,采用測流速法。
4.53.2量水堰的設置和安裝應符合以下要求:
(1)量水堰應設在排水溝直線段的堰槽段。該段應采用矩形斷
面,兩側墻應平行和鉛直。槽底和側墻應加砌護,不漏水,不受其
它干擾。
(2)堰板應與堰槽兩側墻和來水流向垂直。堰板應平整和水平,
高度應大于5倍的堰上水頭。
(3)堰口水流形態(tài)必須為自由式。
(4)測讀堰上水頭的水尺或測針,應設在堰口上游3?5倍堰上
水頭處。只身應鉛直,其零點高程與堰口高程之差不得大于1mm。水
只刻度分辨率應為1mm;測針刻度分辨率應為0.1mm。必要時可在
水尺或測針上游設欄柵穩(wěn)流。
(5)量水堰安裝完畢,應詳細填寫考證表,存檔備查。量水
堰的型式及其制作、安裝,見附錄D2。
453.3測流速法觀測滲流量的測速溝槽應符合以下要求:
(1)長度下小于15m的直線段。
(2)斷面一致,并保持一定縱坡。
(3)不受其它水干擾。
4.5.4觀測方法與要求。
4.5.4.1滲流量及修水溫度、透明度的觀測次數(shù)與滲流壓力觀測相同。
化學成分分析次數(shù)可據(jù)實際需要減少,且一般僅限于做簡分析。
4.5.4.2量水堰堰口高程及水尺、測針零點應定期校測,每年至少一
次。
4.5.4.3用容積法時,充水時間不得少于10s。平行二次測量的流量
誤差不應大于均值的5%。
4.5.4.4用量水堰觀惻滲流量時,水尺的水位讀數(shù)應精確至1mm,測
針的水位讀數(shù)應精確至0.1mmo堰上水頭兩次觀測值之差不得大于
1mmo
454.5測流速法的流速測量,可采用流速儀法或浮標法(具體
24
方法可參照現(xiàn)行河流流量測驗規(guī)范和水文普通測量規(guī)范的有關規(guī)
定)。兩次流量測值之差不得大于均值的10%。
4.5,4.6在觀測滲流量的同時,必須測記相應滲漏水的溫度、透明度
和氣溫。溫度須精確到O.lCo透明度觀測的兩次測值之差不得大于
1cm。當為渾水時,應測出相應的含沙量。
4.5.4.7滲水化學成分分析的取樣及有關要求,可按水質分析要求進
行,并同時取庫水水樣做相同項目的分析,以資對比。
25
5壓力(應力)監(jiān)測.
5.1一般規(guī)定
5.1.1土石壩的壓力(應力)監(jiān)測,包括孔隙水壓力、土壓力(應力)、
接觸土壓力以及混凝土面板應力等項觀測。壓力(應力)觀測,一
般用于I、II級工程和高壩。
5.1.2所用壓力計,在埋設前必須做好儀器的標定和連接電纜的電器
檢查,做好相應的編號、標志。埋設后應及時將連接電纜沿最短路
線引入觀測房并妥為保護,及時測讀初始值和做好各種埋設的考證
工作,并同時確認連接電纜與相應測頭編號無誤。
5.2孔隙水壓力
5.2.1孔隙水壓力觀測,一般僅適用于飽和上及飽和度大于95%的非
飽和粘性土。均質土壩、沖填壩、尾礦壩、松軟壩基、土石壩土質
防滲體、砂殼等土體內需進行孔隙水壓力的觀測。
5.2.2觀測布置。
5.2.2.1孔隙水壓力觀測斷面一般設2?3個橫斷面,且其中1個為主觀
測斷面。I、II級工程可另增設1?2個觀測縱斷面。
孔隙水壓力觀測橫斷面,應設于最大壩高、合龍段、壩基地質
地形條件復雜處,并應盡量同變形、滲流、土壓力觀測斷面相結合。
5.2.2.2孔隙水壓力測點在橫斷面、縱斷面上的布置,應盡量能測繪
孔隙水壓力等值線,并應盡量同滲流觀測點結合;可分布在3?4個
高程上。I、II級工程和高壩可酌情增加。
5.2.2.3孔隙水壓力觀測,可在同一測點布設不同類型的孔隙水壓力
計,進行校測。對重要部位,可平行布置同類型孔隙水壓力計進行
復測。
26
5.2.3觀測儀器及其安裝。
5.2.3.1孔隙水壓力計的選型,應優(yōu)先選用振弦式儀器。當粘土的飽和
度低于95%時,應選用帶有細孔陶瓷濾水石的高進氣壓力孔隙水壓力
計。高進氣壓力孔隙水壓力計的選用,應經(jīng)充分論證。
5.2.3.2孔隙水壓力計埋設時,一般應在埋設點附近適當取樣,進行土
的干密度、級配等物理性質試驗。必要時尚應取樣進行有關土的力學
性質試驗。具體埋設方法詳見附錄E1。
5.2.4觀測方法與要求。
5.2.4.1孔隙水壓力計的測讀方法,依所選用儀器類型而定。振弦式孔
隙水壓力計,通過測讀其自振頻率的變化以確定其反應的孔隙水壓力
的變化。
5.2.4.2孔隙水壓力的觀測測次,依壩的類型和監(jiān)測階段而定,除滿
足第1章要求外,應遵守下列規(guī)定:
(1)在施工期,每當填方升高5?10m或10?15天時應觀測一
次。同時必須測記觀測斷面填方的填筑高程變化。
(2)對于已運行的壩,如新建觀測系統(tǒng),在第一個高水位周期,
應按初蓄期的規(guī)定進行觀測。
5.3土壓力(應力)
5.3.1土壓力(應力)觀測,包括土與堆石體的總應力(即總土壓力)、
垂直土壓力、水平土壓力,和大、小主應力等的觀測。
土或堆石的大、小主應力,通過具有不同埋設方向土壓力計組的
觀測間接確定。
5.3.2觀測布置。
5.3.2.1土壓力觀測,可設1?2個觀測橫斷面。特別重要工程或壩軸線
呈曲線形的工程可增設1個觀測縱斷面。觀測斷面的位置,應同壩內
孔隙水壓力、變形觀測斷面相結合。
5.3.2.2土壓力觀測斷面上的測點,一般可布設2?3個高程,必要時可
另增加。測點在橫斷面、縱斷面上的布設可不對稱。
5.3.2.3觀測斷面內每一測點處的土壓力計,一般成組布置,每
27
組2?3個,必要時可布置4?6個。
5.3.2.4土壓力計測點的布置,應同孔隙水壓力測點成對,并應考慮
同豎向位移。水平位移測點結合。同一測點區(qū)內各觀測儀器之間的距
離不宜超過Im。
5.3.3觀測儀器及其安裝。
5.3.3.1土石壩的土壓力計應選用振弦式土壓力計,其相應測讀儀依
其類型選用。
5.3.3.2土壓力計的埋設,應特別注意減小埋設效應的影響。必須做
好儀器基床面的制備、感應膜的保護,和連接電纜的保護及其與終端
的連接、確認、登記。具體埋設方法詳見附錄E2。
5.3.3.3土壓力計埋設時,一般在埋設點附近適當取樣,進行于密度、
級配等土的物理性質試驗,必要時尚應適當取樣進行有關土的力學性
質試驗。
5.3.4觀測方法與要求為:土壓力計的測讀方法,依所用儀器類型而
定。振弦式土壓力計的測讀方法與測次同524。
5.4接觸土壓力
5.4.1接觸土壓力觀測,包括土和堆石等與混凝土、后面或行工建筑
物接觸面上的土壓力觀測。
5.4.2觀測布置。
5.4.2.1接觸土壓力觀測測點沿剛性界面布置。一般布置在土壓力最
大、受力情況復雜、工程地質條件差或結構薄弱等部位。
5.4.2.2接觸土壓力觀測,必要時可用同一類型的接觸土壓力計進行
平行布置。
5.4.3觀測儀器及其安裝。
5.4.3.1接觸式土壓力計的選型,可參照533條規(guī)定,并宜選用振弦
式接觸土壓力計?
5.4.3.2接觸土壓力計埋設時,應在埋設點預留孔穴??籽ǖ某叽鐟?/p>
比土壓力計略大,并保證埋設后的土壓力計感應膜與結構物表面或巖
面齊平。
28
當在混凝土結構內埋設時,應在埋設點混凝土澆筑28d后進行?
5.433土壓力對埋設后應認真保護,當填方不能及時掩蓋時應加
蓋保護罩。當填方即將掩蓋時,依覆蓋材料的類型、性質應作不同
的保護。
5.4.3.4接觸土壓力計測點附近取樣試驗的規(guī)定,可參照5.3.3條并
略為簡化的原則執(zhí)行。
5.4.4接觸土壓力計的測次和要求,可參照5.2.4條規(guī)定執(zhí)行。
5.5混凝土面板應力
5.5.1混凝土面板應力觀測的項目,包括面板混凝土應變、無應力
應變。鋼筋應力和溫度。
5.5.2觀測布置。
5.5.2.1面板混凝土應變觀測的測點按面板條塊布置,并宜布置于
面板條塊的中心線上。設置測點的面板條塊不宜少于3?5個,其中
1個應為面板中部最長的條塊。
無應力觀測點的布置,一般僅限于相應應力觀測的面板中部最
長的條塊,且測點數(shù)不宜少于3?5個,其布置高程應同相應應力測
點對應。當壩頂較長時,可適當增加無應力觀測的面板條塊。
5.5.2.2I、II級工程或當有特殊需要時,可在面板條塊預計拉應
力區(qū)順面板坡向布置鋼筋應力測點。
5.5.23面板混凝土應變觀測,各測點的觀測儀器應成組布置,并
位于同面板平面平行的同一平面內。一般布置二向儀器組。其中一
個順坡方向,一個呈水平方向,二者夾角90°。
5.5.3觀測儀器及其安裝。
5.5.3.1面板應變觀測,利用應變計進行。無應力應變觀測,利用
無應力應變計進行。
1)應變計應選用差動電阻式。經(jīng)過論證,亦可選用振弦式。
(2)鋼筋應力觀測利用鋼筋計進行。鋼筋計宜選用差動電阻式或
振弦式。鋼筋計的直徑,應等于或略大于被測鋼筋的直徑。
29
(3)溫度計可選用電阻式溫度計。
(4)差動電阻式應變計、鋼筋計應使用專用電纜。
5.532應變計埋設,應使用專用儀器支座、支桿,并在面板鋼筋綁扎
后隨面板混凝土澆筑進行。應變計埋設時,依埋設部位應預調出其測
量量程的30%?50%。
5.5,3.3無應力計的埋設,主要采用板下埋設法,即將無應力計埋設于
面板之下的墊層中。
無應力計埋設時、宜使其隔離筒大口向上,其應變計周圍的混凝
土澆筑,應使用同樣的相應應變計組周圍的混凝土。
5.5.3.4鋼筋計的埋設,應采用焊接比可在鋼筋加工場預焊,有可在
現(xiàn)場截下被測的鋼筋就地焊接。焊接時,儀器內的溫度不得超過70(
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