某水庫大壩安全監(jiān)測除壩體滲流觀測采用人工外,其它觀測項(xiàng)目均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測。文中主要介紹了白石水庫大壩監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、各測點(diǎn)的布置情況以及觀測儀器的埋設(shè)與安裝。
某水庫攔河壩為混凝土重力壩,部分采用RCD碾壓混凝土技術(shù)。最大壩高49·3m,壩頂長513m,水庫總庫容16·45億m3,壩體分為3個(gè)壩段,其中, 12個(gè)溢流壩段、11個(gè)擋水壩段、6個(gè)底孔壩段、2個(gè)廠房壩段和1個(gè)取水壩段。水庫于1999年9月下閘蓄水, 2000年1月基本建成。壩基觀測項(xiàng)目(包括壩體內(nèi)觀)于1999年9月下閘蓄水前投入運(yùn)行,壩頂及中央控制系統(tǒng)于2000年12月投入運(yùn)行。
1 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和主要功能
某水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是:以外部觀測為主,內(nèi)部觀測在滿足要求的前提下適當(dāng)簡化。內(nèi)部觀測選擇布置在2個(gè)代表性斷面,即11號(hào)溢流壩段和27號(hào)擋水壩段的中部監(jiān)測項(xiàng)目有變形監(jiān)測和滲流監(jiān)測。某水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項(xiàng)目和儀器型號(hào)、數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表1。
1·1 溫度測點(diǎn)的布置
溫度監(jiān)測分為壩體溫度、壩面溫度和基巖溫度監(jiān)測。
1·1·1 壩體溫度測點(diǎn)的布置
在11, 27號(hào)壩段,分別從高程87·5m和92·75m開始按網(wǎng)格布置,間距為7·5m。為了能同時(shí)監(jiān)測水庫水溫,在27號(hào)壩段距上游立面3的壩面溫度測點(diǎn)做了適當(dāng)加密。在27號(hào)壩段107m高程下游距壩面0·06m處,埋設(shè)支溫度計(jì),間距10cm,進(jìn)行混凝土的導(dǎo)溫性監(jiān)測。
1·1·2 基巖溫度測點(diǎn)的布置
表1 某水庫安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測項(xiàng)目和儀器型號(hào)數(shù)量統(tǒng)計(jì)表
在11號(hào)壩段基礎(chǔ)staD0+16·5 (垂直壩軸線方向)和sta0+221·5 (壩軸線方向)交線處深入基巖10m,依次埋設(shè)4支溫度計(jì),間距為2m,進(jìn)行基巖溫度監(jiān)測。
1·2 應(yīng)力應(yīng)變測點(diǎn)的布置
在11號(hào)溢流壩段壩踵和壩趾89m高程、距上游面2·5m、距下游面3·0m處,分別埋設(shè)五向應(yīng)變計(jì)和1支無應(yīng)力計(jì),在壩踵應(yīng)變計(jì)組附近距上游面2·5m埋設(shè)支水平壓應(yīng)力計(jì)和1支垂直壓應(yīng)力計(jì),在27號(hào)擋水壩段94·25m高程,距上游面2·5m、距下游面4·0m處分別布設(shè)1組向應(yīng)變計(jì)和1支無應(yīng)力計(jì)在壩踵應(yīng)變計(jì)組附近距上游壩面2·5m處布置1支垂直壓應(yīng)力計(jì)。
1·3 裂縫監(jiān)測測點(diǎn)布置
為研究4, 26號(hào)壩段下游111·5m高程越冬面水平誘導(dǎo)縫開裂情況,在兩壩段的越冬誘導(dǎo)縫上(高程111·5m)各埋設(shè)3支裂縫計(jì),距下游面分別為0·5m, 1·5m, 3·0m。
1·4 變形監(jiān)測測點(diǎn)布置
(1)壩基水平和垂直位移監(jiān)測。壩基水平位移監(jiān)測,在灌漿廊道水平段6~26號(hào)壩段布置一條全長350m引張線,每壩段中部設(shè)一個(gè)測點(diǎn)測點(diǎn)高程89·4m,共19個(gè)測點(diǎn)。壩基垂直位移采用靜力水準(zhǔn)監(jiān)測,在灌漿廊道水平段6, 8,9, 10, 12, 14, 16, 17, 18, 20, 22, 24, 25，26號(hào)壩段中心處各布置一臺(tái)靜力水準(zhǔn)儀,共1個(gè)測點(diǎn),測點(diǎn)高程88·7m。在水平廊道6號(hào)和26號(hào)壩段各布置一條三維倒垂線,作為壩基位移監(jiān)測的基準(zhǔn)。
(2)壩頂水平和垂直位移監(jiān)測。在壩頂上游側(cè),采用真空激光準(zhǔn)直技術(shù),監(jiān)測壩頂水平和垂直位移。該系統(tǒng)全長500m,每壩段中心設(shè)一個(gè)測點(diǎn),共30個(gè),測點(diǎn)高程134m。在0號(hào)和3號(hào)壩段布置一條三維倒垂線作為壩頂位移監(jiān)測的基準(zhǔn)。
