高堆石坝变形监测和变形预测关键技术及工程应用

堆石坝坝体变形不协调或变形过大,会导致防渗体破损和失效,严重危及大坝安全。现有变形控制理论与技术难以满足高堆石坝要求,堆石坝变形控制与预测关键技术亟待突破。文章围绕堆石体力学参数确定新方法、变形监测新设备与变形预测新技术等研究,总结形成了一整套“宏细观、内外观、智能化”的堆石坝变形监测和预测技术体系。研究成果提升了堆石坝变形监测和变形预测水平,为高堆石坝变形控制提供了技术支撑,推动了水电行业的科技进步,推广应用前景广阔。     

混凝土面板堆石坝变形及监测问题

混凝土面板堆石坝是一种较新的坝型.在我国东北地区除了黑龙江省莲花水电站和吉林省松江河梯级水电站已采用这种坝型外,拟建设的辽宁省蒲石河抽水蓄能电站上水库亦采用这种坝型.这种坝型有很多优点,但是也会因其变形较大而引起面板开裂和坝体漏水,因此笔者认为有必要深入研究混凝土面板堆石坝的变形、变形控制以及变形监测等问题     

电平器在天生桥一级水电站混凝土面板堆石坝面板变形监测中的应用

电平器类似于固定倾斜仪，是一种较为精密的倾角监测仪器。通常用来监测结构及土体的水平及垂直倾角变化。与测斜仪相比，其灵敏度大致为０．００３４ｍｍ／５００ｍｍ，为倾斜仪的５￣２０倍，且可以非常方便地实现进行期的全自动化监测。天生桥一级水电站面板三个观测断面上共布置了６４支电平器。到目前为止，由电平器测得的面板变形观测成果，经与外观位移等资料对比分析，证实电平器读数准确。     

平潭面板堆石坝初次蓄水变形特性监测分析

混凝土面板堆石坝初次蓄水前后的变形特性一直是工程界所关心的问题。文中结合平潭水库观测应用情况，着重介绍了施工期和初次蓄水的变形观测结果，阐述了该坝体的面板和堆石体的变形特性及相关变形规律特性，可供类似工程的设计施工参考。     

土工膜软岩堆石坝变形监测研究

南欧江六级大坝是我国投资已建成的软岩填筑比例最大、坝高最高的土工膜防渗堆石坝,最大坝高达85 m,正确认识该类型坝的位移变形和应力特征以及土工膜防渗体受力变形规律,对同类型大坝的建造及安全评估具有重要的意义。本文以南欧江六级大坝监测数据为基础,结合有限元计算成果,对土工膜防渗堆石坝的变形规律及土工膜的受力状态进行系统分析和总结。分析结果显示,实测资料分析结果与有限元计算成果存在差异。在坝体变形方面,由于下游侧软岩填筑,监测资料显示坝体沉降位移在坝体下游侧较上游侧大,而有限元计算结果显示上游侧与下游侧沉降量相差不大,且有限元计算沉降及水平向位移均较实际变形及位移量大;在土工膜受力变形方面,两种分析结果规律性存在差异,两种方法计算受压区域相同,但受拉区域结果正好相反。原型监测分析成果表明,南欧江六级土工膜防渗软岩堆石坝,自蓄水两年以来的工作状态正常,其设计经验和监测成果可以为同类工程提供有益借鉴。     

平潭面板堆石坝初期变形特性监测分析

平潭钢筋混凝土面板堆石坝设计不开挖坝轴线下游左岸坡积层和河床覆盖层，因此，大坝施工期和蓄水运行期的变形观测就显得尤为重要。本文对竣工期的实测成果进行了阐述与分析。     

天生桥一级水电站面板堆石坝面板变形监测

天生桥一级水电站面板变形监测仪器采用巴西生产的电平器。通过对观测资料整理分析，本文就高面板堆石坝的面板变形问题了初步探讨。     

三维激光扫描技术在面板堆石坝挤压边墙变形监测中的应用

为了分析挤压边墙的变形特性对混凝土面板的施工及应力变形影响,首次采用瑞士徕卡公司生产的ScanStationP40扫描仪对涔天河面板堆石坝挤压边墙进行3期扫描,将第1期扫描点云数据作为基准数据,将第2期、第3期扫描的点云数据分别与基准数据进行对比分析来获取挤压边墙的变形特性,然后与同期挤压边墙上的棱镜实测数据对比分析。结果表明挤压边墙中上部呈向下游位移的趋势,而下部呈向上游位移趋势;基于三维激光扫描的挤压边墙顺河向位移变化区域大于棱镜实测顺河向位移变化区域;挤压边墙中上部沉降较大,两岸沉降较小,挤压边墙处于变形发展阶段,尚不适合进行面板施工;2种监测手段得到的挤压边墙变形趋势基本一致。说明利用三维激光扫描技术对面板堆石坝挤压边墙表面变形进行监测是可行的,可为类似工程提供参考。     

水布垭高面板堆石坝中挤压边墙及其变形监测

在对水布垭面板堆石坝中的边墙混凝土配合比进行反复调整并验算原材料掺合量的基础上,确定了既方便施工又满足设计要求的最佳混凝土配合比。配合比中用小区料作骨料,能减少骨料分离,提高边墙混凝土密实性及表面平整度。实践证明施工中用击实法、无侧限抗压静力压实法、挖坑灌砂法及核子密度仪分别检测出的边墙混凝土抗压强度、弹性模量、渗透系数和密实度值均满足设计要求,边墙混凝土配合比合理。用能够满足精度要求的前方交会法与解析三角高程测量法结合的方法对边墙表面变形进行监测,结果表明,边墙平面位移和垂直位移均较小,大坝填筑和边墙施工质量可靠。     

富营子水库堆石坝变形监测方法

富营子水库是公别拉河流域规划梯级水库之一,位于公别拉河干流上游,距河口距离103.1 km,集水面积511 km2,其主要任务是蓄水与防洪,兼顾发电。拦河坝的安全状态对于保障下游及两岸工农业生产和人民生命财产安全至关重要,对于水利工程,工程管理的好坏,直接影响工程安全和效益的发挥。大坝的变形监测又是管理工作中的重点,只有科学、正确的大坝变形监测才能使拦河坝安全度汛和安全运行。     

环境减灾卫星数据在黄河凌汛监测中的应用

应用国产环境与灾害监测预报小卫星星座? CCD?相机遥感影像数据对黄河?2009—2010?年度凌汛进行重点时间段和区域的监测,并利用实测数据对监测结果进行应用评价.结果表明环境减灾卫星数据在凌汛监测中具有很大的应用潜力.     

基于北斗卫星导航系统的大坝静动力变形监测

常规水库大坝表面变形观测方法无法实现自动观测,精度易受通视和气候条件等影响,且一般采集频率低,仅能进行静力变形监测。通过光学方法与北斗卫星导航系统表面变形监测技术的比较分析,结合某水库大坝实际工程,开展了水库大坝表面静力、动力变形监测的可行性研究。工程应用表明,北斗卫星导航系统可以实现毫米级大坝表面静力变形的监测,同时能进行地震作用下1 Hz采集频率的大坝表面动力变形观测,且大坝表面变形的北斗卫星导航系统观测值与人工观测结果一致,精度可靠,满足规范要求。这为实现地震活跃区水库大坝的静动力变形统一监测提供了有效的技术方案,可用于震后大坝安全评估或应急处置。     

巴山水电站面板堆石坝变形监测控制网的建立

介绍重庆巴山混凝土面板堆石坝外部变形监测控制网的建立与施测,并对监测控制网计算进行了分析,总结了该控制网建立过程中的经验,为类似条件下水电工程平面变形监测控制网和水准网的建立提供参考。     

基于GBInSAR技术的微变形监测系统及其在大坝变形监测中的应用

研究基于地基合成孔径雷达干涉技术的微变形监测系统(IBIS-L)的组成及关键技术,并与TCA2003全站仪进行变形监测精度对比。大坝变形监测试验研究表明,该系统能以优于毫米级精度实现大坝高空间分辨率以及连续的变形监测。     

吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝变形监测数据分析

吉林台一级水电站混凝土面板堆石坝的坝体和面板在施工期及蓄水期的变形监测数据显示:坝体最大沉降量为77.1 cm,最大沉降率为0.948%。经分析得知,沉降主要大受坝填筑材料和水库蓄水的影响,且混凝土面板的垂直接缝、周边缝、钢筋应力、挠曲变形随水位抬升呈规律性变化,并与坝体内部变形监测数据相吻合。该监测数据为分析整体大坝变形形态提供了依据。     

涔天河面板堆石坝施工期变形监测资料及参数反演分析

对涔天河面板堆石坝施工期变形监测资料进行了较全面分析,然后建立了堆石坝施工期有限元模型。基于实测相对沉降,采用正交设计、神经网络、遗传算法相结合的方法,反演了堆石坝的非线性材料参数。分析表明:(1)涔天河面板堆石坝坝体沉降随着大坝填筑的逐步升高而增大,当填筑到320.3 m高程后,坝体沉降变形渐趋稳定。在施工期间,该大坝经历了5.20洪水、11.11罕见冬汛等事件,但对堆石坝的变形影响小。(2)基于实测相对沉降进行的堆石坝材料参数反演结果表明,主堆石区的K和Kb较室内剪切试验参数偏小,而其他反演参数结果和室内剪切试验值较为接近,沉降值计算值与实测值的时程曲线趋势符合较好。(3)由于观测房修建滞后,沉降仪从安装埋设到首次观测期间的沉降位移缺乏过程值,建议及时修建观测房,尽早获得沉降过程值。     

花山混凝土面板堆石坝的监测设计

阐述了花山面板堆石坝的监测设计。建立了由大坝堆石体、面板及周边缝为主的变形监测系统。     

地表微变形远程监测雷达在大坝监测中的应用

大坝表面变形监测是大坝工程安全监测工作中的一个重要组成部分。介绍了一种用于快速追踪地表微小变形的新型监测技术——地表微变形远程监测雷达,通过比对实验和应用实例详细分析了微变形监测雷达用于大坝表面变形监测工作中的性能指标,最后根据微变形雷达监测成果对“5·12”地震后紫坪铺水库大坝的稳定性进行了分析。     

基于管道机器人监测系统的堆石坝沉降变形分析

为了便于在现有堆石坝变形监测体系下对管道机器人监测系统的结果进行分析,并了解其在大坝沉降监测中的应用效果,介绍了一种管道机器人监测系统及大坝沉降计算方法。以贵州省夹岩水利枢纽工程为例,对管道机器人监测系统与传统水管式沉降仪的监测结果进行对比。结果表明：通过对管道机器人监测结果的解算,可得出坝体三维空间的沉降,便于在现有监测体系下对大坝变形情况进行统一分析。管道机器人与传统水管式沉降仪沉降监测结果的偏差较小,且沉降变化特征符合堆石坝沉降规律。管道机器人监测系统在堆石坝沉降监测中的应用具有可靠性,可为堆石坝安全评估提供依据。