土石坝变形监测 （2）讲解

土石坝监测变形内容提要三、垂直位移监测1四、裂缝观测233ClicktoaddTitle44三、垂直位移监测

土石坝的垂直位移观测又叫沉降观测：是通过测量坝体测点的高程，由高程的变化量得出坝体的垂直位移。坝体沉降坝体固结库水位变化施工期运用期三、垂直位移监测

垂直位移是大坝安全监测的主要项目之一，常用的方法有精密水准测量法、静力水准测量法、三角高程法及GPS技术等。（一）精密水准测量法观测土石坝垂直位移

1.垂直位移观测的原理在坝体上布设位移标点，在两岸坡布置起测基点，在受库水位变化影响较小的地基稳定处设置水准基点。由水准基点引测起测基点的高程，再由起测基点引测位移标点的高程，位移标点的高程变化量即为测点处的坝体垂直位移。土石坝垂直位移观测的周期与水平位移观测周期一样，通常两项观测同期进行。一般规定：垂直位移向下者为正，向上者为负。横断面线纵断面线纵断面线位移标点起测基点观测原理△:在坝体上布设位移标点，在两岸坡布置起测基点，在受库水位变化影响较较小的地基稳定处设置水准基点。由水准基点引测起测基点的高程，再由起测基点引测位移标点的高程，位移标点的高程变化量即为测点处的坝体垂直位移。水准基点水准基点起测基点引测引测引测引测三、垂直位移监测2.测点布设

“三级”测点布设：垂直位移标点＞＞起测基点＞＞水准基点若能满足稳定要求，垂直位移标点的布设可与水平位移标点相结合，起测基点的布设可与工作基点相结合；否则应单独布设（如图）。

土石坝垂直位移测点布置要求与水平位移测点布置要求一样。因此,垂直位移测点与水平位移测点常结合在一起，只需在水平位移标点顶部的观测盘上加制一个圆顶的金属标点头。三、垂直位移监测

起测基点（工作基点）结构示意图1-混凝土墩；2-底板；3-观测盘；4-金属标点头一般情况下，在离坝址1～2km处的地质状况较好的地方布设l～2个水准基点，大型水库需布设2～3个水准基点，以便相互验证，如图4－2所示。也可利用大坝附近的国家水准点作为大坝观测的水准基点，这样既可减少引测的工作量，又可节省埋设费用，而且安全可靠。

如地表覆盖土层较厚，可用钻机钻孔至新鲜基岩中，埋设如图4－16所示的单管标或图4－17所示的双管标。三、垂直位移监测3.观测步骤与计算（1）由水准基点校测各起测基点的高程DS0.5型或DS1型精密水准仪、铟钢水准尺二等水准测量，每年或两年校测一次。（2）由起测基点测定各垂直位移标点的高程

DS3型水准仪、铟钢水准尺从大坝一端的起测基点开始，逐一测量各位移标点，到大坝另一端起测基点止，并进行返测。每次观测进行两个测回，每个测回对测点测读3次。观测的往返闭合差按《国家一、二等水准测量规范》（GBT12897—2006）的有关规定执行。三、垂直位移监测（3）计算各位移标点的垂直位移量（累计、间隔）1）累计垂直位移ΔZi＝Z0－Zi

式中：ΔZi为第i次测得测点的累计垂直位移；Z0、Zi为测点的始测高程和第i次测得的高程。2）间隔垂直位移测点的间隔垂直位移由下式计算：

ΔZji＝ΔZi－ΔZi－1＝Zi－1－Zi

式中：ΔZji为第i次测得的间隔垂直位移，其余符号意义同上式.

四、裂缝观测

根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）的规定，对已建坝的表面裂缝（非干缩、冰冻缝），凡缝宽大于5mm，缝长大于5m，缝深大于2m的纵、横向裂缝，以及危及大坝安全的裂缝，均应横跨裂缝布置表面测点进行裂缝开合度监测。裂缝的观测内容包括裂缝的位置、走向、长度、宽度和深度等。

四、裂缝观测

观测裂缝位置时，可在裂缝地段按土坝桩号和距离，用石灰或小木桩画出大小适宜的方格网进行测量，并绘制裂缝平面图。

裂缝长度可用皮尺沿缝迹测量。对于裂缝宽度，可在整条缝上选择几个有代表性的测点，在测点处裂缝两侧各打一排小木桩，木桩间距以50cm为宜。木桩顶部各打一小铁钉。用钢尺量测两铁钉距离，其距离的变化量即为缝宽变化量；也可在测点处撤石灰水，直接用尺量测缝宽。

裂缝深度观测，可在裂缝中灌人石灰水，然后挖坑或钻孔探测，深度以挖至裂缝尽头为准，可量测缝深和走向。四、裂缝观测

对表面裂缝的长度和可见深度的测量，应精确到1cm，宽度应精确到0.2mm；对于深层裂缝，除按表面裂缝的要求测量裂缝深度和宽度外，还应测定裂缝走向，精确到0.5度。

---年度裂缝分布统计表

工程部位---统计者：校核者：

序号发现日期裂缝编号裂缝位置裂缝描述