南水北调东干渠工程安全监测数据分析与处理技术研究

东干渠工程是北京市南水北调配套工程之一,是中心城环线供水系统重要组成部分,承担第十水厂、通州水厂等东部区域供水任务.东干渠工程建设了安全监测系统,监测内容包括环境量、变形、渗流、应力、应变及专项监测等.但监测系统存在监测数据中断、仪器失效及缺少初值等问题.对某典型断面的应力、应变及温度等内观监测数据以及东五环段的沉降监测数据进行了梳理、对比验证分析,明确了监测数据的合理性,初步确定了沉降风险点,为东干渠工程安全监控提供技术支撑.     

通过串接土体位移计监测哈达山均质土坝的沉降

土石坝内部分层沉降变形的常规监测方法存在观测过程复杂、不易纳入自动化控制及设备管路易冻结、掺气、堵塞等问题.在吉林省哈达山水利枢纽工程土坝安全监测设计和施工中,利用位移传递杆串接一组振弦式土体位移计组成一套沉降变形监测系统,解决了均质土坝内部沉降变形常规监测方法存在的问题,实现了自动化监测.并总结了该监测系统的工作原理,计算分析了测量不确定度,介绍了实际应用效果,提出了在今后使用过程中的改进建议.     

水工监测工技能鉴定实操要点概述

安全监测是水库运行管理的重要组成部分、是掌握水库大坝安全性态的重要手段。渗流(渗压)与参流量监测、水平位移与沉降监测、巡视检查、资料整编与分析是水工监测工必须掌握的重点实际操作内容,该文将其内容的基本概念和实操技能进行了总结,以供水库大坝安全监测、职业培训和技能鉴定参考。     

某防波堤工程施工监测与安全性分析

拟建在软土地基上的某防波堤工程由斜坡式隔埝和直立式隔埝两部分组成,为保证施工过程中地基和结构的安全稳定,设置相应的监测项目对堤体沉降和位移进行监测,并对施工加荷速率进行控制。堤体沉降、堤顶水平位移以及土体深层水平位移变化监测数据分析结果表明:沉降量和位移值符合设计要求,地基固结度达到了90%,日最大沉降量、土体位移量变化速率、土体的深层水平位移变化量等参数指标处于可控范围内,堤体施工期间是稳定安全的。     

黄土隧道双侧壁导坑法施工围岩力学性状及变形界限值

黄土特殊的工程性质给大断面黄土隧道设计中围岩变形控制量与预留变形量值的确定带来了困难。本研究以大断面马蹄形黄土隧道为对象,采用ＦＬＡＣ3Ｄ数值计算软件,建立三维数值模型,依据黄土物理与力学指标,研究了不同支护强度条件下黄土隧道围岩应力、变形变化规律以及拱顶监测变形极限值。结果表明:开挖扰动作用下黄土隧道地层应力由地面到拱顶距离先增大后减小,地层沉降位移随与地面距离增大而增大。隧道拱顶最大沉降随支护模量的减小先缓慢增长,随后迅速增长,不易控制。因此需要找到拱顶沉降加速增长的临界点,对应的极限值作为拱顶沉降的控制条件。由于隧道拱顶最终沉降由掌子面开挖前拱顶沉降和掌子面开挖后可检测出的拱顶监测沉降组成,可结合位移释放率得出监测沉降极限值,确定拱顶监测沉降控制条件。研究成果为黄土隧道围岩稳定性监测提供理论依据。     

大西沟水库大坝施工期及蓄水初期监测资料分析

坝体沉降监测及渗流监测是黏土心墙坝安全监测的重要项目。通过对大西沟水库大坝坝体0+093、0+160、0+220桩号施工期沉降及渗流监测成果进行分析,得到心墙填筑初期碾压层厚度较厚是心墙内渗透水位上升和沉降量明显偏大的主要原因,蓄水初期库水位的变化对黏土心墙沉降影响不大。     

密云水库潮河主坝沉降监测资料分析

大坝安全监测是实时掌握被监测体的状态、保障其运行安全的重要手段,沉降是土石坝的一个监测重点.根据密云水库潮河主坝47 a来的沉降监测资料,选择有代表性的标点,绘制沉降过程曲线,进行回归分析,得出回归方程,对沉降进行预报,绘制大坝累计沉降量横断面、纵断面和等值线平面分布图,对大坝沉降的影响因素进行分析,揭示斜墙土石坝变形规律,判断大坝变形是否正常.     

沉降自动化采集系统在软基处理中的应用

地表沉降监测是软基处理中的重要监测项目，用于指导现场施工和预测工后沉降。目前软基处理过程中沉降监测大多采用几何水准测量的人工监测方法，自动化程度较低。为实现软基处理沉降监测的自动化，设计开发了基于压差式静力水准仪和ＧＰＲＳ通信技术的沉降自动化采集系统，并分析了该系统的误差来源，针对传感器、供电方式及外界条件等影响因素对系统进行了优化设计。此外，通过沉降自动化采集系统在台州市东部新区软基处理工程监测中的工程应用实例，说明了该系统在软基处理沉降监测中的可行性与实用性。     

斯里兰卡Kaluganga大坝沉降观测与分析

大坝安全监测设施是监视和掌握水库大坝运行状态的重要非工程措施,是水库大坝安全管理不可或缺的重要工作。沉降变形是监测工作研究的重要因素之一,以斯里兰卡Kaluganga坝(以下简称K坝)为依托,介绍了施工期大坝内部沉降监测设计情况,分析了施工期沉降和首次蓄水期监测成果,得出了大坝沉降速率与大坝填筑速度、蓄水速度呈正相关关系。     

软土场地刚性复合地基加载试验及数值模拟分析

针对某储油罐工程刚性复合地基在试水过程中沉降过速且变形不收敛的现状,对该复合地基的失效原因及其承载性状进行了数值计算分析。结果显示,工程场地分布的厚层且不均匀软土是该地基失效的根本原因,在软土厚度较大一侧地基发生较大变形,形成过大的沉降差;油罐附近基坑的开挖对地基失效也有一定的影响;复合地基沉降超过60 cm时,桩土应力比约为7,说明复合地基中桩的效用没有得到充分发挥。     

绝对垂直位移监测系统

垂直位移是水利工程安全监控的重要项目。现有监测系统通常采用双金属标实现实时监测绝对垂直位移即整体沉降现象,本系统采用基点自动连测实现实时监测绝对垂直位移,使用表明,本系统精度高、稳定性好。     

水布垭面板堆石坝坝体后期变形时空分布规律研究

通过分析水布垭面板堆石坝的长期实测变形资料,对最大坝高断面和下游坝面的后期变形情况进行研究,揭示了坝体后期变形的时空分布规律。研究表明:沉降是坝体后期变形的主要形式;后期沉降增量基本随高程升高而增大,但后期水平位移增量的分布未表现出与高程的相关性;下游坝面后期变形阶段的三向变形增量的分布规律与面板堆石坝一般变形规律类似;最大坝高断面和下游坝面的变形发生时序存在差异,下游坝面的变形大多在后期变形阶段发生,而最大坝高断面的沉降主要发生在后期变形阶段之前;此外,坝内各测点的年沉降增量演化均呈现出一定的波动性;下游坝面测点的历年沉降增量有明显分布规律,且各测点的年沉降增量基本呈逐年减小趋势。根据坝体后期变形时空分布规律,适当提高坝体中上部,特别是中上部下游侧筑坝料的填筑标准,对降低坝体后期变形能起到良好效果。     

振弦式沉降仪在双沟水电站混凝土面板堆石坝中的应用

介绍了振弦式沉降仪的工作原理和结构,并根据双沟水电站混凝土面板堆石坝振弦式沉降仪监测数据,分析了坝体沉降规律。针对测值中出现的周期性变化进行了探讨,分析其主要原因与水管内水温的变化有关。最后总结了振弦式沉降仪在混凝土面板堆石坝中应用时应注意的问题。     

珊溪水电站大坝变形监测中的若干问题

珊溪水电站大坝变形监测项目包括近坝区高程控制网和平面边角控制网、大坝视准线及沉陷观测。经分析，近坝区高程控制网和平面控制网、大坝沉陷观测系统测点布置合理、监测精度高，能满足大坝安全监测要求；而大坝视准线监测精度偏低，必须采取选择有利监测时间、定期检校仪器、改善监测方法等措施，从而达到有效监测大坝水平位移的目的。     

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统及试运行分析

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统于２０００年６月实施完成。测压传感器采用美国Ｇｅｏｋｏｎ公司 ＧＫ４５００５－５０型振弦式仪器，数据采集设备及数据管理系统为南京南瑞集团公司大坝及工程监测公司产品。经过试运行及与人工比测．认为自动化系统稳定性和精度指标都较好，达到取代人工现测的目的。     

振弦式仪器在工程中监测扬压力的应用

在大坝安全监测中坝基扬压力是一个很重要的监测指标,用于测量坝基扬压力的传感器很多,以GK4500S型振弦式渗压计为例,主要介绍了振弦式渗压计的工作原理、主要结构、适用范围和安装方法,及其在广西合狮面水库大坝中监测坝基扬压力的具体实例。     

基于陶瓷电容式微压传感器桥梁沉降监测系统的设计与应用

从陶瓷电容式微压传感器的工作原理、结构特点和技术指标几个方面,系统地介绍了基于陶瓷电容式微压传感器沉降测量系统的原理与特点,结合应用了该系统的具体工程实例进行研究分析,该系统具有很好的实用价值。     

Key techniques for evaluation of safety monitoring sensors in water conservancy and hydropower engineering

For the evaluation of construction quality and the verification of the design of water conservancy and hydropower engineering projects, and especially for the control of dam safety operation behavior,safety monitoring sensors are employed in a majority of engineering projects. These sensors are used to monitor the project during the dam construction and operation periods, and play an important role in reservoir safety operation and producing benefits. With the changing of operating environments and run-time of projects, there are some factors affecting the operation and management of projects,such as a certain amount of damaged sensors and instability of the measured data. Therefore, it is urgent to evaluate existing safety monitoring sensors in water conservancy and hydropower engineering projects. However, there are neither standards nor evaluation guidelines at present. Based on engineering practice, this study examined some key techniques for the evaluation of safety monitoring sensors, including the evaluation process of the safety monitoring system, on-site detection methods of two typical pieces of equipment, the differential resistor sensor and vibrating wire sensor, the on-site detection methods of communication cable faults, and a validity test of the sensor measured data. These key techniques were applied in the Xiaolangdi Water Control Project and Xiaoxi Hydropower Project. The results show that the measured data of a majority of sensors are reliable and reasonable, and can reasonably reflect the structural change behavior in the project operating process, indicating that the availabilities of the safety monitoring sensors of the two projects are high.     

振弦式传感器在大坝安全监测中的应用

振弦式传感器具有精度高,体积小等优点,广泛用于大坝安全监测。系统介绍了振弦式传感器的原理、优点,以及在渗漏、裂缝、岩性变形、沉降监测等方面的应用,通过具体工程实例介绍,说明了目前振弦式仪器产品的种类几乎可以满足大多数工程的需要。     

高拱坝混凝土振捣机器人系统研发及应用

常态混凝土浇筑人工振捣施工存在工作强度高、作业主观性强等不足,现有振捣监控方法主要进行振捣位置、振捣时间等参数监控,且均依靠人工经验评估振捣是否密实,难以实现混凝土振捣质量的精确评估。针对上述问题,研发了融合表面图像机器视觉识别的混凝土振捣机器人系统,该系统包括振捣机器人本体、云端监控平台以及通讯子系统。基于工业机器人、自动化控制、机器视觉等技术研制振捣机器人本体,实现高拱坝仓面混凝土无人振捣作业;同时,建立基于改进残差网络（Residual Network,Res Net）的混凝土振捣表面图像的分类模型,实现振捣密实性的科学分析。此外,基于B/S架构研发云端监控平台,并通过无线通讯子系统实现与振捣机器人本体之间信息的传输与交互,实现振捣作业信息的可视化与远程控制。现场试验验证了振捣机器人系统的可靠性和可行性。研究成果为高拱坝混凝土振捣实现无人化作业、精细化质量控制提供了新的思路和技术手段,也可用于其它大体积混凝土施工中,具有十分重要的应用和推广价值。