大壩安全監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)(大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)容)

1.大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

由于大壩失事原因是多方面的，其表現(xiàn)形式和可能發(fā)生的部位因各壩具體條件而異。因此，在大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)壩型、壩體結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件等，選定觀測(cè)項(xiàng)目，布設(shè)觀測(cè)儀器，提出設(shè)計(jì)說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)中考慮埋設(shè)或安裝儀器的范圍包括壩體、壩基及有關(guān)的各種主要水工建筑物和大壩附近的不穩(wěn)定岸坡。不同壩型的主要觀測(cè)項(xiàng)目如下。

①土壩、土石混合壩：失事的主要原因常是滲透破壞和壩坡失穩(wěn)，表現(xiàn)為壩體滲漏、壩基滲漏、塌坑、管涌、流土、滑坡等現(xiàn)象。主要觀測(cè)項(xiàng)目有垂直和水平位移、裂縫、浸潤(rùn)線、滲流量、土壓力、孔隙水壓力等（見(jiàn)閘壩變形觀測(cè)、滲流觀測(cè)）。

②混凝土壩、圬工壩：失事的主要原因是壩體、壩基內(nèi)部應(yīng)力和揚(yáng)壓力超出設(shè)計(jì)限度，表現(xiàn)為出現(xiàn)裂縫、壩體位移量過(guò)大和不均勻以及滲水等。主要觀測(cè)項(xiàng)目有變形、應(yīng)力、溫度、滲流量、揚(yáng)壓力和伸縮縫等（見(jiàn)水工建筑物裂縫觀測(cè)、混凝土建筑物溫度觀測(cè)）。

此外，對(duì)泄水建筑物應(yīng)進(jìn)行泄流觀測(cè)和必要的水工建筑物觀測(cè)。如大壩位于地震多發(fā)區(qū)和附近有不穩(wěn)定岸坡，還應(yīng)進(jìn)行必要的抗震、滑坡、崩岸等觀測(cè)項(xiàng)目（見(jiàn)水工建筑物抗震監(jiān)測(cè)、滑坡崩岸觀測(cè)）。

2.大壩安全監(jiān)測(cè)的觀察

通過(guò)觀測(cè)儀器和設(shè)備，以及時(shí)取得反映大壩和基巖性態(tài)變化以及環(huán)境對(duì)大壩作用的各種數(shù)據(jù)的觀測(cè)和資料處理等工作。其目的是分析估計(jì)大壩的安全程度，以便及時(shí)采取措施，設(shè)法保證大壩安全運(yùn)行。由于大壩的工作條件十分復(fù)雜，大壩和地基的實(shí)際工作狀態(tài)難以用計(jì)算或模型試驗(yàn)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)中帶有一定經(jīng)驗(yàn)性，施工時(shí)也可能存在某些缺陷，在長(zhǎng)期運(yùn)行之后，由于水流侵蝕和凍融風(fēng)化作用，使筑壩材料和基巖特性不斷惡化。因此，在初期蓄水和長(zhǎng)期運(yùn)行中，大壩都存在著發(fā)生事故的可能性。大壩一旦出現(xiàn)異常狀態(tài)，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，否則可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。大壩失事不僅要損失全部工程效益，而且潰壩洪水將使下游人民生命財(cái)產(chǎn)遭受毀滅性損失。大壩安全監(jiān)測(cè)是水庫(kù)工程管理工作中最重要的一項(xiàng)工作。

3.水庫(kù)安全管理的內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書從我國(guó)的基本國(guó)情和水庫(kù)運(yùn)行管理的現(xiàn)狀出發(fā)，在工程措施和非工程措施兩方面對(duì)水庫(kù)安全管理作了較為全面、系統(tǒng)的闡述。主要內(nèi)容有水庫(kù)安全管理基礎(chǔ)知識(shí)和法規(guī)與制度、水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)、水庫(kù)養(yǎng)護(hù)維修與除險(xiǎn)加固，水庫(kù)防汛與搶險(xiǎn)、水庫(kù)防洪安全控制、水庫(kù)現(xiàn)代化管理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)等。

本書既可作為廣大水利工作者和水庫(kù)運(yùn)行管理人員的工作用書，也可作為有關(guān)水庫(kù)，運(yùn)行管理培訓(xùn)班學(xué)員及水利類專業(yè)院校學(xué)生的參考用書。

4.大壩怎樣測(cè)量

1測(cè)量?jī)?nèi)容 大壩是水利工程中最主要的建筑物之一。

施工測(cè)量?jī)?nèi)容包括：壩軸線的測(cè)設(shè)、壩身控制測(cè)量、清基開(kāi)挖線的放樣、坡腳線的放樣、壩體邊坡線的放樣及修坡樁的測(cè)設(shè)等。 2壩軸線測(cè)設(shè) 壩軸線即壩頂中心線，是大壩施工放樣的主要依據(jù)，其位置一般是在圖紙上設(shè)計(jì)選定，為將壩軸線放樣至實(shí)地，先在圖紙上用圖解法量算出壩軸線兩端點(diǎn)的坐標(biāo)，然后計(jì)算這兩端點(diǎn)與鄰近控制點(diǎn)之問(wèn)的放樣數(shù)據(jù)，最后采用交會(huì)法或極坐標(biāo)法等放樣方法將壩軸線放樣到實(shí)地。

當(dāng)壩軸線兩端點(diǎn)在地面標(biāo)定出后。為防止施工時(shí)遭到破壞，都必須將壩軸線延伸到兩岸的山坡上，各埋設(shè)1~2個(gè)永久性標(biāo)志，用來(lái)檢查端點(diǎn)的位置變化。

3壩身控制測(cè)量 壩身控制測(cè)量主要包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的建立。建立壩身平面控制網(wǎng)主要分兩步：測(cè)設(shè)平行于壩軸線的控制線；測(cè)設(shè)垂直于壩軸線的控制線。

平行于壩軸線的控制線可布設(shè)在壩頂上下游線、上下游坡面變化處、下游馬道中線，也可以按一定的間隔布設(shè)（如：l0m,20 m,30 m等）。垂直于壩軸線的控制線一般按50 m,30 m或20m的間距以里程來(lái)測(cè)設(shè)。

壩身高程控制網(wǎng)的建立，可由若干永久性點(diǎn)組成基本網(wǎng)和臨時(shí)作業(yè)水準(zhǔn)點(diǎn)兩級(jí)布設(shè)。 基本網(wǎng)布設(shè)在施工范圍以外。

并應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，用三等水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定它們的高程。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)直接用于壩體高程放樣。

布設(shè)在施工范圍以內(nèi)不同高度的地方，用四等水準(zhǔn)測(cè)量按附合水準(zhǔn)路線從水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)它們的高程。 4清基開(kāi)挖線的放樣 清基開(kāi)挖線即壩體與自然地面的交線。

放樣清基開(kāi)挖線是為了指導(dǎo)壩體填筑前的基礎(chǔ)清理工作。清基開(kāi)挖線需要的放樣精度不高，可用套繪斷面法求得放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行放樣工作。

清基放樣的主要工作是確定清基范圍和各位置的高程，一般根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算而得。目前，清基放樣工作一般采用全站儀坐標(biāo)法和GPSRTK法進(jìn)行。

5坡腳線放樣 壩底與清基后地面的交線即為坡腳線。為方便填筑壩體，在清基后就應(yīng)該放樣出坡腳線。

常用的坡腳線放樣方法有套繪斷面法和平行線法。 6壩體邊坡線的放樣與修坡樁的測(cè)沒(méi) 在壩體坡腳線放出后，就可填土筑壩。

為了標(biāo)明上料填土的界限，每當(dāng)壩體升高1m左右，就要用樁將邊坡的位置標(biāo)定出來(lái)，標(biāo)定上料樁的工作稱為邊坡放樣。 放樣前先要根據(jù)大壩的設(shè)計(jì)坡度算出不同層高坡面點(diǎn)的軸距。

為了使經(jīng)過(guò)壓實(shí)和修理后的壩坡面恰好是設(shè)計(jì)的坡面，一般應(yīng)加寬1~2m填筑。放各上料樁的軸距比設(shè)計(jì)計(jì)算值大1~2m。

上料樁標(biāo)定在加寬的邊線上。大壩修筑到一定高度，且坡面壓實(shí)后。

還要進(jìn)行坡面的修整，使其符合設(shè)計(jì)要求。 可用水準(zhǔn)儀或經(jīng)緯儀方法求得修坡量。