大壩安全檢測技術(shù)

第一章緒論第二章現(xiàn)場檢查第三章位移監(jiān)測第四章混凝土壩撓度及傾斜監(jiān)測第五章滲流監(jiān)測第六章混凝土壩溫度及應(yīng)力監(jiān)測第七章土石壩的應(yīng)力監(jiān)測第八章基巖變形及滑坡監(jiān)測第九章水文監(jiān)測第十章監(jiān)測自動化《大壩安全檢測技術(shù)》第一章緒論《大壩安全檢測技術(shù)》第一節(jié)壩工監(jiān)測的目的和意義第二節(jié)監(jiān)測的內(nèi)容和要求第三節(jié)大壩安全監(jiān)測發(fā)展概述第一章緒論第一節(jié)壩工監(jiān)測的目的和意義第一章緒論第一節(jié)現(xiàn)場檢查的必要性第二節(jié)混凝土壩可能產(chǎn)生的缺陷第三節(jié)現(xiàn)場檢查的范圍第四節(jié)現(xiàn)場檢查的方法第五節(jié)土壩的現(xiàn)場檢查第六節(jié)安全改善與應(yīng)急措施第二章現(xiàn)場檢查第一節(jié)現(xiàn)場檢查的必要性第二章現(xiàn)場檢查第一節(jié)表面位移監(jiān)測第二節(jié)土壩內(nèi)部位移監(jiān)測第三節(jié)裂縫與伸縮縫監(jiān)測第四節(jié)建筑物變形監(jiān)測資料的整理第三章位移監(jiān)測第一節(jié)表面位移監(jiān)測第三章位移監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第二節(jié)傾斜監(jiān)測第四章混凝土壩撓度及傾斜監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第四章混凝土壩撓度及傾斜監(jiān)測第一節(jié)土壩的滲流監(jiān)測第二節(jié)壩基滲水壓力和繞壩滲流監(jiān)測第三節(jié)土壩滲流監(jiān)測資料整理第四節(jié)揚(yáng)壓力監(jiān)測第五節(jié)滲流水質(zhì)監(jiān)測第五章滲流監(jiān)測第一節(jié)土壩的滲流監(jiān)測第五章滲流監(jiān)測第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)第二節(jié)監(jiān)測儀器介紹大應(yīng)變計(jì)、小應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)、壓應(yīng)力計(jì)、滲壓計(jì)(孔隙壓力計(jì))、測縫計(jì)、溫度計(jì)、水工比例電橋、集線箱等。第六章混凝土壩溫度及應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)第六章混凝土壩溫度及應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)孔隙水壓力監(jiān)測第二節(jié)上壓力監(jiān)測第七章土石壩的應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)孔隙水壓力監(jiān)測第七章土石壩的應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義第二節(jié)基巖相對變形監(jiān)測第三節(jié)基巖絕對變形監(jiān)測第四節(jié)滑坡監(jiān)測第八章基巖變形及滑坡監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義第八章基巖變形及滑坡監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義第二節(jié)水位監(jiān)測第三節(jié)水深監(jiān)測第四節(jié)流態(tài)監(jiān)測第五節(jié)水溫監(jiān)測第六節(jié)氣溫監(jiān)測第九章水文監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義第九章水文監(jiān)測第一節(jié)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)及其自動化第二節(jié)分布式大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用第三節(jié)大壩安全監(jiān)控管理系統(tǒng)第十章監(jiān)測自動化第一節(jié)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)及其自動化第十章監(jiān)測自動化1確保大壩安全運(yùn)用2充分發(fā)揮工程效益3驗(yàn)證設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提高設(shè)計(jì)水平4鑒定施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度5提供科研資料1.1監(jiān)測目的和意義1確保大壩安全運(yùn)用1.1監(jiān)測目的和意義1)工作條件觀測：上下游水位、冰凍、岸坡地下水位、氣溫、壩前水深、壩體溫度、壩前淤積、壩區(qū)地震活動。2)滲流觀測：壩體及壩基滲漏量、水質(zhì)分析，土石壩壩體浸潤線及壩基測壓管水位，混凝土壩壩基楊壓力及壩體滲壓力。3)變形觀測：水平位移、垂直位移(沉陷)、裂縫、土石壩內(nèi)部分層固結(jié)、混凝土壩撓曲、傾斜、結(jié)構(gòu)縫變化。4)結(jié)構(gòu)內(nèi)部觀測：混凝土溫度、應(yīng)變、應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、填土壓力、土體內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變、孔隙壓力。1.2監(jiān)測的內(nèi)容和要求1)工作條件觀測：上下游水位、冰凍、岸坡地下水位、氣溫、壩第三章位移監(jiān)測第一節(jié)表面位移監(jiān)測第二節(jié)土壩內(nèi)部位移監(jiān)測第三節(jié)裂縫與伸縮縫監(jiān)測第四節(jié)建筑物變形監(jiān)測資料的整理第三章位移監(jiān)測第一節(jié)表面位移監(jiān)測152024/4/3第一節(jié)表面位移監(jiān)測水工建筑物及其地基在荷載作用下將產(chǎn)生水平和豎直位移，建筑物的位移是其工作條件的反映。根據(jù)位移的大小及其變化規(guī)律，可以判斷其工作狀況是否正常和安全，是否有產(chǎn)生裂縫、滑動和傾覆的可能性。通常先在建筑物上設(shè)置固定的標(biāo)點(diǎn)，然后測量鉛直方向和水平方向的位移。對于水平位移，通常是用經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測。對于豎直位移，則采用水準(zhǔn)儀或連通管測量其高程的變化。152024/4/2第一節(jié)表面位移監(jiān)測水工建筑物及其地基

工程實(shí)例工程實(shí)例第二節(jié)土壩內(nèi)部位移監(jiān)測第二節(jié)土壩內(nèi)部位移監(jiān)測第三節(jié)裂縫與伸縮縫監(jiān)測第三節(jié)裂縫與伸縮縫監(jiān)測第四章混凝土壩撓度及傾斜監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第二節(jié)傾斜監(jiān)測第四章混凝土壩撓度及傾斜監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第一節(jié)撓度監(jiān)測第二節(jié)傾斜監(jiān)測第二節(jié)傾斜監(jiān)測大壩安全檢測技術(shù)大壩安全檢測技術(shù)第五章滲流監(jiān)測第一節(jié)土壩的滲流監(jiān)測第二節(jié)壩基滲水壓力和繞壩滲流監(jiān)測第三節(jié)土壩滲流監(jiān)測資料整理第四節(jié)揚(yáng)壓力監(jiān)測第五節(jié)滲流水質(zhì)監(jiān)測第五章滲流監(jiān)測第一節(jié)土壩的滲流監(jiān)測第六章混凝土壩溫度及應(yīng)力監(jiān)測

第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)第二節(jié)監(jiān)測儀器介紹第六章混凝土壩溫度及應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)溫度及應(yīng)力監(jiān)測內(nèi)容通常都把傳感器埋在壩體內(nèi)部，故稱“內(nèi)部監(jiān)測”。包括：壩內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變、體積變化、伸縮縫開合度、溫度、滲壓、裂縫、鋼筋應(yīng)力等項(xiàng)目。溫度及應(yīng)力監(jiān)測內(nèi)容通常都把傳感器埋在壩體內(nèi)部，故稱“內(nèi)部監(jiān)測按觀測對象分為1)壩面荷載觀測：如水壓力、泥沙壓力等；2)溫度觀測：如壩面溫度、內(nèi)部溫度、基巖溫度、水溫3)應(yīng)力應(yīng)變觀測：如混凝土應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力、混凝土應(yīng)變、巖石應(yīng)變4)變形觀測：如基巖變形；5)壩和裂縫開度觀測：如壩的縱縫和橫縫、裂縫、鋼板和混凝土之間的縫隙等。6)揚(yáng)壓力和孔隙壓力觀測：如基礎(chǔ)面上的揚(yáng)壓力，混凝土相地基內(nèi)的孔隙壓力等。按觀測對象分為1)壩面荷載觀測：如水壓力、泥沙壓力等；282024/4/3內(nèi)部觀測儀器的技術(shù)要求1)性能長期穩(wěn)定，有效壽命十年以上；2)具有一定的觀測精度，測值受到的環(huán)境溫度影響和長距離傳輸?shù)挠绊懸子谙?)儀器結(jié)構(gòu)牢固，便于在工地現(xiàn)場惡劣條件埋沒安裝；4)防潮密封性好，并能承受一定水壓力；5)能在很大的溫度范圍內(nèi)(例如從-25℃至+60℃)正常工作。282024/4/2內(nèi)部觀測儀器的技術(shù)要求1)性能長期穩(wěn)定292024/4/3第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)(1)觀測儀器：埋設(shè)在混凝土改基巖內(nèi)部的儀器，用以收集需要觀測的各種信息，通過儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)變換為電壓、電流或頻率等可以遠(yuǎn)傳的信號。因此這種儀器又稱變換器或傳感器。有時(shí)稱之為“一次儀表”。(2)集線箱：分散的觀溯儀器通過電纜和“集線箱”連接。集線箱內(nèi)安裝切換開關(guān)，可以人工或自動控制，達(dá)到切換測點(diǎn)的目的。集線箱有時(shí)又稱切換器，它是“外圍裝置”。(3)讀數(shù)裝置：這一部分是必不可少的，是用來接受電纜傳來的觀測儀器的信號，使其用數(shù)字反映出來成為“觀測值”或“觀測資料”。讀數(shù)裝置有時(shí)又稱檢測裝置或接收裝置，相應(yīng)于一次儀表而稱之為“二次儀表”。(4)電子計(jì)算機(jī)：這是自動觀測系統(tǒng)必須具備的設(shè)備，通過檢測裝置測量的數(shù)據(jù)進(jìn)一步輸入到電子計(jì)算機(jī)內(nèi)，計(jì)算機(jī)按照預(yù)定的計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，得到最后的觀測成果，將這些成果和一定的“安全控制標(biāo)準(zhǔn)”對比就可以判別工程的工作狀態(tài)是正常還是異常？292024/4/2第一節(jié)內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)(1)觀測儀器302024/4/3第二節(jié)監(jiān)測儀器介紹20世紀(jì)以來廣泛用于混凝土壩的遙測儀器有鋼弦式觀測儀器、差動電阻式觀測儀器。由于近代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。這兩種類型的儀器的性能有了很大改進(jìn)，而且實(shí)現(xiàn)了自動化。一些新型的儀器也相繼制成或在研究發(fā)展中，例如利用差動變壓器或差動電感元件制成的電感式觀測儀器；利用差動電容元件制成的電容式儀器，利用電阻片制成的貼片式觀測儀器，有些已投入大壩觀測實(shí)際應(yīng)用。302024/4/2第二節(jié)監(jiān)測儀器介紹20世紀(jì)以來廣泛用312024/4/31．應(yīng)變計(jì)應(yīng)變計(jì)分大小兩種，大應(yīng)變計(jì)長250mm，用于混凝土內(nèi)部或表面的應(yīng)變觀測、也可用于漿砌塊石、完整基巖中作應(yīng)變觀測之用；小應(yīng)變計(jì)長100mm，用于薄拱壩或其它小尺寸混凝土建筑物的應(yīng)變觀測，也可以用于鋼板應(yīng)力觀測。它們由三部分構(gòu)成：電阻傳感部件、外殼、引出電纜密封室。應(yīng)變計(jì)有一定剛度，大應(yīng)變計(jì)彈性模量為400~500MPa，小應(yīng)變計(jì)彈性模量約為200MPa。312024/4/21．應(yīng)變計(jì)應(yīng)變計(jì)分大小兩種，大應(yīng)變計(jì)長2大壩安全檢測技術(shù)332024/4/32．鋼筋計(jì)鋼筋計(jì)又稱鋼筋應(yīng)力計(jì)，用以測量水工鋼筋混凝土的鋼筋應(yīng)力，使用時(shí)需在鋼筋制作時(shí)焊接在鋼筋上，然后澆注在混凝土內(nèi)。鋼筋計(jì)也可兼測埋設(shè)點(diǎn)的溫度。332024/4/22．鋼筋計(jì)鋼筋計(jì)又稱鋼筋應(yīng)力計(jì)，用以342024/4/33．壓應(yīng)力計(jì)利用應(yīng)變計(jì)測量混凝土的應(yīng)力時(shí)，要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，因?yàn)樗鶞y應(yīng)變包含許多非應(yīng)力因素引起的應(yīng)變，混凝土的徐變特性又使應(yīng)力不斷松弛。必須將這些因素考慮在內(nèi)，使用壓力計(jì)測量混凝土的應(yīng)力，計(jì)算簡單，直接反映測點(diǎn)應(yīng)力的大小。342024/4/23．壓應(yīng)力計(jì)利用應(yīng)變計(jì)測量混凝土的應(yīng)力時(shí)352024/4/34．滲壓計(jì)用于測量混凝土內(nèi)或基巖內(nèi)的滲透水壓力，又稱孔隙壓力計(jì)，也可兼測埋沒點(diǎn)的溫度。和動態(tài)測試儀表(如動比例電橋、示波儀、動態(tài)應(yīng)變儀)等配合使用也可以測量脈動壓力或水位。352024/4/24．滲壓計(jì)用于測量混凝土內(nèi)或基巖內(nèi)的滲透362024/4/3362024/4/2372024/4/35．測縫計(jì)測縫計(jì)用于測量壩縫或裂縫開度的儀器，一般埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，也可以加工一些專用夾具，安裝在混凝土表面監(jiān)測裂縫的發(fā)展。利用測縫計(jì)改制成巖石變形計(jì)，用以測量基巖變形，這是一種重要監(jiān)測項(xiàng)目。在各種應(yīng)用情況測縫計(jì)皆可監(jiān)測埋沒點(diǎn)的溫度。372024/4/25．測縫計(jì)測縫計(jì)用于測量壩縫或裂縫開度的382024/4/36.溫度計(jì)電阻溫度計(jì)是普遍使用的觀測儀器、用以測量混凝土、基巖和水的溫度。其結(jié)構(gòu)比較簡單，由電阻線圈，引出電纜相密封外殼構(gòu)成。電阻線圈是測溫度的元件，采用高強(qiáng)度漆包線按一定工藝?yán)@制在瓷管上做成，其冰點(diǎn)電阻調(diào)制成統(tǒng)一的數(shù)值46.6歐姆，電阻濕度系數(shù)調(diào)制成5℃/歐姆，使用時(shí)計(jì)算方便。382024/4/26.溫度計(jì)電阻溫度計(jì)是普遍使用的觀測儀392024/4/37.水工比例電橋水工比例電橋是用于量測差動電阻式儀器的兩種觀測值即電阻比和電阻值的專用接收儀表。這種儀表使用方便，操作簡單，便于攜帶，只需2節(jié)1號電池作為電源，特別適用于施工現(xiàn)場使用?，F(xiàn)在生產(chǎn)和常用的水工比例電橋由機(jī)殼、錳銅絲電阻、指針式檢流計(jì)及電源等組成。392024/4/27.水工比例電橋水工比例電橋是用于量測402024/4/38．集線箱集線箱是為了便于集中觀測，切換測點(diǎn)而研制的專用設(shè)備。觀測儀器進(jìn)行施工埋沒以后將儀器電纜引出到一個合適地點(diǎn)焊接到集線箱上，用電橋測量時(shí)只需將集線箱上一根連接電纜和水工比例電橋接線柱連接，即可逐點(diǎn)切換進(jìn)行測量，比單支儀器測量方便。402024/4/28．集線箱集線箱是為了便于集中觀測，切換第七章土石壩的應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)孔隙水壓力監(jiān)測第二節(jié)土壓力監(jiān)測第七章土石壩的應(yīng)力監(jiān)測第一節(jié)孔隙水壓力監(jiān)測大壩安全檢測技術(shù)

土壓力盒是由兩塊圓形不銹鋼板焊接而成，面板間構(gòu)成約1mm的空腔，腔內(nèi)充滿硅油介質(zhì)，用一根不銹鋼管與傳感器連接，形成一個封閉的承壓系統(tǒng)。土壓力盒是由兩塊圓形不銹鋼板焊接而成，面板間構(gòu)成約1mm的第八章基巖變形及滑坡監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義第二節(jié)基巖相對變形監(jiān)測第三節(jié)基巖絕對變形監(jiān)測第四節(jié)滑坡監(jiān)測第八章基巖變形及滑坡監(jiān)測第一節(jié)監(jiān)測的目的和意義大壩安全檢測技術(shù)462024/4/3巖石應(yīng)變觀測，一般適用于淺孔。對巖石相對變形的觀測，適用于中等深度的孔，孔深或標(biāo)距為20m以內(nèi)。而對于巖石絕對變形的觀測，則需要鉆深孔，一般孔深或標(biāo)距要在20m以上，才能找到穩(wěn)定不變的基準(zhǔn)點(diǎn)，以便觀測絕對變形。為此，除可采用倒垂線等方法外，還可采用以下幾種方法。

462024/4/2巖石應(yīng)變觀測，一般適用于淺孔。對巖石相對472024/4/3一、多點(diǎn)位移計(jì)為了探測基巖的變形范圍，可在鉆孔孔口附近埋設(shè)一個固定點(diǎn)，孔內(nèi)埋設(shè)多點(diǎn)位移計(jì)，觀測埋置于不同深度的各個測點(diǎn)對應(yīng)于固定點(diǎn)間的變形。位移計(jì)的最深點(diǎn)一般固定在基巖變形范圍之外，底部用灌漿錨拴與巖體牢固連結(jié)，以防止爆破或震動而