[参考范文]水利工程论文大坝变形监测论文

1、水利工程论文大坝变形监测论文摘要：大坝变形监测对水利工程的质量和安全有着重要作用，因此采取必要的措施预防大坝变形，加强大坝变形监测具有重要意义。随着计算机信息技术的发展技术逐渐从低精度化向高精度化、高自动化发展，测量仪器和测量方法将会越来越先进，从而促进水利工程更好更快的发展。前言随着经济的发展和科技的进步，水利工程的建设规模、数量在不断扩大和增多，施工技术和设备更为先进，然而在建设过程中为确保水利工程的质量及使用寿命，对水利工程中的大坝进行实时监测，并进行相应的变形预防和维护尤为重要。1水利工程中大坝变形监测的方法所谓变形监测，就是利用测量仪器测定建筑物在荷载和外力作用下随时间变形的工作，由

2、此检查建筑物的稳定性，以及时发现问题，确保质量和使用安全。1.1水平位移监测（1）激光准直法由于激光具有单色性好和方法性强的特点，建立起一条物理的视准线作为测量基准，激光准直法又可以分为直接准直和衍射法准直，后者精度高于前者。对于衍射准直根据共传播介质不同，主要大气激光准直，激光直接在大气中传播，但是只适用于长度小于300m、且坝高较低的水库大坝。大气激光准直由于受大气折射及湍流影响而引起光束的抖动，测量精度低且不易实现自动化观测。最新发展是采用CCD技术，消除了光斑随机抖动的难题，通过自动化监测，测量精度达+0.lmm。此项技术对直线型长坝、高坝的变形监测效果极准。激光准直法的发展方向是对向

3、位移观测（垂直位移和上下游水平位移），因而在两端点安装倒垂线作为水平位移的基准点，安装双金属标作为垂直位移的基准以实现双向位移观测。激光准法不利于对曲线型大坝的变形监测，因此要拓展其应用空间，应考虑实现真空激光转角，使其也可用于曲线型水库大坝变形监测。（2）正、倒垂直线法正、倒垂线不但可以实现水平位移监测，还能实现坝的挠度监测。对于正垂线的安装调试，要复测正垂线埋管垂直度，确定正垂线埋设位置。按照确定的正垂线埋设位置，安装正垂线悬线装置、固定夹线装置、活动夹线装置。悬挂正垂线阻尼重锤，固定夹线装置。在正垂线砼观测墩上埋设垂线座标仪基座。对于倒垂线的安装调试，采用浮体组配合弹性导中器复测保护管垂

4、直度，确定倒垂线锚块埋设位置。安装倒垂浮体组，安装倒垂线锚块，通过滑轮将安装倒垂线锚块的不锈钢丝吊入倒垂线保护管，依靠锚块重力张拉不锈钢丝。按照锚块埋设位置将不锈钢丝在管口准确定位。在倒垂线保护管内安装注浆软管，准确计算埋设锚块水泥沙浆用量，通过注浆软管平缓注入埋设锚块水泥沙浆。注浆结束后再次检测不锈钢丝在管口的准确位置，如发现安装位置有偏移，应即时进行调整，使之恢复到锚块埋设位置。（3）导线测量法虽然精度导线在拱坝水平位移的监测中应用比较广泛，但是量边工作量较大，为避免测角的旁折光影响大等问题，应布设成类似于高能物理加速器工程中的途径来间接提高测量的精度。量边精度决定该法的精度，因此可以采用

5、铟瓦尺量边，可以使精度完全达到亚毫米级，但由于观测方法繁琐，计算相对复杂，可靠性不高，工作效率低。1.2垂直位移监测1.2.1几何水准法几何水准法是垂直位移监测的主要方法，精度容易满足。几何水准测量的主要工作是：（1）由水位基准点校测各工作基点，对混凝土大坝和土坝分别采用一、二等水准测量；（2）用工作基点测定各变形点，较上述要求可降低一个等级，对混凝土大坝和土坝分别采用二、三等水准测量 。1.2.2流体静力水准法流体静力水准测量原理是连通管原理。流体静力水准测量法很容易实现读数及传输的自动化，测量精度优于上+ 0.1mm ，在垂直位移监测中有着广泛的应用。但静力水准的测点基本上要处于同一水平，

6、测量范围受到限制。近年来，所开发的用压力传感器测量液体压力的变化。计算高差度变化的仪器，从而克服了流体静力水准测量范围受到限制的缺点，使其测量范围得到了扩大。1.3三维位移监测（1）极坐标法极坐标法采用了当前具有最高精度的测量机器人进行作业，这一测量系统的标准配置包括 TCA 全站、APSwinL 软件，由此构成自动极坐标实现时差分测系统。由于测量自动化使得测量时间缩短，大气等环境条件相对稳定，利用基准网的稳定信息，不需要测量气象元素，直接实现大气折射、大气折光的实差分改正。这一系统在大坝变形监测的实践中已获成功运用。（2）GPS法GPS测量不需要测量点间视，但要求对空通视。GPS法在数百米到

7、12km以内的短基线上测量可以获得亚毫米级的定位精度。该系统主要有数据采集、总控、数据处理、分析、管理与大块模。数据采集部分有2个基难点，5个变形点，共有7台AShtechz-12接收机；因数据库量庞大传输采用局域网传输；数据处理结果有l2h解和6h解，l2h观测的水平精度优于+lmm，垂直精度+1.5mn，6h观测的水平精度优于+0.5mm，垂直精度优于+lmm，而GPS瞬时观测的水平位移精度为+3mm，垂直位移精度为+8mm。GPS系统能够实现自动化连续观测，精度高，但也存在着一些缺点：一是不能实现得到观测数据；二是观测点必须对空开阔，不能少于4颗卫星；三是每增加一个观测点必须添加一台GP

8、S接收机，成本较高。对于这些问题，可考虑用一台接收机接收多个天线的办法实现。2施工期监测相关要求对于大坝变形监测的仪器、设备，必须进行计量检测，率定和检验，检查其使用性能是否满足国家有关计量检测规定。如果需要在施工期进行观测，必须按照国家有关技术标准、规范和设计技术要求进行。施工期观测频次应执行设计技术要求。要及时对施工期观测的资料进行检查、平差计算，通过资料初步整理分析，及时报送。在雨季、汛期和发生异常情况下，应加密观测，密切监测工程安全施工。要保证观测记录的内容真实完整，字迹清晰，不得任意涂改。对于年度观测资料，应进行整理分析，绘制变形过程曲线，编写初步分析报告。3水利工程中大坝变形的预防

9、首先，在材料的选择上，应选择合适的水泥品质，提高混凝土的抗腐蚀能力。不同的化学成分，对不同腐蚀介质的抗腐蚀性能也不同，必须选用与腐蚀环境相适应的水泥品种，如需要抗各种化学腐蚀能力，可选择矾土水泥，需良好的抗硫酸盐侵蚀性能，可选火山灰硅酸盐水泥和抗硫酸盐水泥。其次，在混凝土配合比设计中，应控制混凝土骨料的最大粒径，降低水灰比，重防腐区可适当提高混凝土的强度等级，为提高混凝土的密实性和抗离子渗透的能力，可采用掺矿物掺和料和化学外加剂的方法来实现。针对不同的水源，各种大坝设施应设在大坝的不同部位，根据设计流量计算出排水沟渠断面，且沟顶应高出设计水位0.2m以上。渠底应设置渐变段或者等宽段，保持水流顺

10、畅，以免产生冲刷破坏。沟渠中对于水流速度的把握应既不产生淤积，又不产生冲刷破坏。如渠中流速小于淤积流速，则应增大沟渠纵坡；反之，则应采取加固措施或减小纵坡。一般沟渠最小纵坡不宜小于0.3%。土质沟渠的最小纵坡为0.25%；沟壁铺砌的沟渠的最小纵坡为0.12%。困难情况下可减小至0.1%。土体中的上层滞水、层间水或埋藏很浅的潜水统称为地下水，当地下水位较高且大坝标高受限时，会影响大坝路面的强度与稳定。设置暗沟、渗沟和检查井等地下排水设施可以拦截、汇集、排除地下水，降低地下水位，保证大坝路面的安全。由于地下排水设施埋置于地面以下，不易维修，在大坝建成后又难以查明失效情况，因此要求地下排水设施牢固有效，严格按照规范认真施工，并应注意日常的保养和维修。4结语综上所述，大坝变形监测对水利工程的质量和