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摘要 锦凌水库通过仪器观测和巡视检查对挡水坝段<土石坝段、砼重力坝>、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段、连接段）及山体和边坡稳定的安全观测仪器及设备的采购、安装和埋设，包括观测仪器和设备的率定、安装、埋设、维护、施工期观测及资料整理分析。目的是分析大坝的安全程度，以便及时采取措施，设法保证大坝安全。
关键词锦凌水库 大坝安全 监控技术分析
中图分类号：P343.3文献标识码： A 文章编号：
1、工程概况
锦凌水库工程位于锦州市境内的小凌河干流上，坝址位于锦州市近郊区的后山河劳营子村，距锦州市9.5km，水库总库容8.08×108m3。锦凌水库工程等别为II等，工程规模为大(2)型，永久性主要建筑物(挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段及连接建筑物)为2级。
锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝。大坝坝顶高程64.80m,最大坝高483m，坝长1148.0m。土坝分左右岸布置，主河槽混凝土坝段布置有右连接段、引水坝段、底孔坝段、溢流坝段、挡水坝段。其中左岸土坝长499.0m，右岸土坝长351.5m，引水坝段长20.0m；底孔坝段长40.0m,溢流坝段长177.5m,挡水坝总长54.0m,左、右岸连接段坝顶均为3.0m。
主要观测内容:（1）大坝的外部变形观测；（2）大坝的内部变形观测；（3）大坝的渗流监测；（4）大坝砼的应力、应变及内部温度观测；（5）水文观测、环境量监测等。
2、施工方法
2.1 渗压计
2.1.1 安装埋设前准备
（1）仪器检验合格后，取下透水石，在钢膜片上涂一层防锈油，按需要长度接好电缆。
（2）渗压计放入水中浸泡2小时以上，使其充分饱合。
（3）饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅，并继续浸水。
2.1.2 混凝土浇筑时埋设
在混凝土内埋设渗压计，其细砂包体积为1000cm3，将备好的渗压计固定在设计位置上，走好电缆，浇筑混凝土。
2.1.3 在基岩石上埋设
首先确定仪器埋设位置。采用潜孔钻在渗压计埋设的基岩位置钻一个孔深50cm、孔径90mm的集水孔，孔内回填φ10mm的砾石，将裹有渗压计的粗砂包（两层无纺布）放在集水孔上深25cm、底宽40×40cm的坑内，坑内再回填φ10mm的砾石形成反滤层至与坑口相平，然后用3cm厚的M15水泥砂浆将坑口封住，待水泥砂浆凝固后，即可上部浇筑混凝土。
2.2 应变计
2.2.1 安装埋设方法
（1）根据施工图纸确定应变计的埋设位置。
（2）埋设方法采用吊重直埋法，即绑扎在钢筋上再连同钢筋一起放置于计算好的埋设部位。应确定位置误差不超过2cm。
（3）埋设仪器周围的混凝土回填时，要小心填筑。剔除混凝土中8cm以上的大骨料，人工分层捣密实。下料时应距仪器1.5m以上，振捣时振捣器与仪器距离大于振动半径，不小于1m。埋设时，应保持仪器的正确位置和方位，实时检测，发现问题要及时处理或更换仪器。埋好后，作好标记2.3 无应力计
2.3.1 安装埋设方法
（1）无应力计筒内放置的应变计应事先用细铅丝固定在筒内中心位置上，固定铅丝用的细螺钉不能使其成为内外层之间的传力构件。
（2）根据施工图纸确定应变计的埋设位置。
（3）埋设方法采用吊重直埋法，即绑扎在钢筋上再连同钢筋一起放置于计算好的埋设部位。应确定位置误差不超过2cm。
（4）埋设之前将无应力计筒内在埋设现场装填应变计埋设点上的同样混凝土，轻轻装填混凝土，然后以人工振捣使混凝土密实，最后将大口朝上绑扎在钢筋上，然后随钢筋一起放置于埋设部位。
（5）在后续浇筑混凝土时对仪器部位须多加注意，防止振坏和移位。
2.4 测缝计
2.4.1 安装埋设方法
（1）本工程测缝计有以下用途：混凝土与混凝土缝面、混凝土与基岩缝面测缝计。
测缝计必须垂直缝面安装，可采用挖坑或者预留坑的方式进行埋设。
（2）当采用预留坑方式时，应在混凝土浇筑完毕并达到拆模要求后，安装测缝计并在坑内回填混凝土。在仪器埋设前坑的所有表面应按照混凝土施工缝的要求进行处理，回填的混凝土应仔细振捣密实。
（3）当采用挖坑方式时，在先浇混凝土块上预埋测缝计套筒，在套筒中填上泡沫，并加盖保护，防止水泥浆进入；在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
（4）对于埋设在基岩与混凝土接触面的测缝计，其安装埋设方法如下：
1）在岩体中钻孔，孔径不小于Ø90mm，孔深1m。
2）在孔内填满有微膨胀性的水泥砂浆，将带有加长杆的套筒挤入孔中，筒口与孔口齐平。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
对于埋设在混凝土与混凝土接触面的测缝计，其安装埋设方法如下：在先浇混凝土内预埋带有加长杆的套筒，筒口与接触面齐平。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
2.5 温度计
2.5.1 安装埋设方法
本工程内埋温度计主要用于测量坝体混凝土内部温度、基岩温度及水温。
（1）埋设在坝体上游面附近的库水温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面5～10cm。埋设在混凝土内的温度计，可在该层混凝土碾压后挖坑埋入，再回填混凝土，并人工捣实。
（2）埋设在大坝混凝土内温度计，按如下方法埋设：
1）按设计要求，先测量放样，确定温度计的高程、埋设位置。
2）预埋两根Ø12的插筋，并将一根水平向的Ø12钢筋点焊在预埋插筋上以固定温度计。
3）当混凝土浇筑面距埋设点约20cm时，用黑胶布将温度计密缠三层，以防仪器受碰损坏，并用黑胶布将其固定在水平钢筋上。
4）混凝土下料时应距仪器1.5m以上，振捣器不得接近1.0m范围以内；仪器周围人工回填剔除粒径8cm以上的混凝土，用人工捣实且不得触及仪器。
5）埋设在碾压混凝土内的温度计，可在该层混凝土碾压后挖坑埋入，再回填混凝土，并人工捣实。
6）仪器埋设过程中及混凝土振捣密实后应进行观测，如发现不正常应立即处理或更换仪器重埋。
（3）坝基内温度计埋设方法如下：
1）按设计要求，先测量放样，确定温度计的高程、埋设位置。
2）在坝基面按设计深度钻孔，将温度计按设计深度绑扎在细竹片上，小心地放入孔内。
3）将电缆引出，用水泥砂浆回填钻孔。
温度计安装埋设如图。
2.6 测压管
测压管的制作和埋设按照设计规定的管径，采用质量优良的镀锌钢管，顺直而无弯曲现象，无压伤和裂纹，未受腐蚀。每段管子的两端应有絲扣，管内皮垢应清除干净。进水段花管钻孔的毛刺应用绞刀清除，直到用手触摸不到刺手为止。测压管的部件在加工完成后，进行一次系统的试验性装配，以便及早发现问题并进行纠正。各部件均加以编号，分别放置。同时需注意以下几点：
（1）在周围50m范围内的所有灌浆工作完成以后，才能安装测压管。
（2）测压管钻孔孔位、孔深、方位角和倾角应符合设计要求，孔位偏差不得超过5cm，孔深应达到设计深度，超、欠深一般不大于10cm，孔斜偏差不大于0.02m/m。
（3）孔口装置应牢靠固定并密封严密以保证不漏水。
（4）测压管严禁堵塞和渗漏，进出口应有堵头，充水前应将进口堵头换为不锈钢梅花眼透水板；管道安装及接头处理参照压力输水管的技术要求进行。施工完成后，应进行压水试验，要求在0.3MPa的水压下管道接头无渗漏。
（5）管口保护装置：按照设计浇筑、制作管口保护装置。
3、施工期观测
3.1 数据采集频率
各仪器在安装埋设完毕后即测，及时取得初始值，24小时以内8小时观测一次，以后每天观测一次。一周后，每三天测一次，连续观测一周，以后每周一次，2～3個月后，每月观测一次。雨季或其他特殊情况加密观测，蓄水期及运行期按有关规程规范和技术要求进行观测。
4、监测资料整理分析与信息反馈
4.1 监测资料整理分析与信息反馈的内容以及流程
4.1.1 用NDA1111和NDA1411读数仪采集的数据为原始数据，还须经过计算才能成为观测成果。
4.1.2 监测资料整编分析和反馈是工程安全监测工作中重要的组成部分，是进行安全监控、评估施工和合理设计的一个关键性环节。
其主要内容包括：
（1）原始数据记录及有关资料的收集；
（2）原始安全监测资料的检验；
（3）监测物理量的计算；
（4）填表和绘图；
（5）监测数据的处理，初步分析和异常值的判断及信息反馈；
（6）资料入库、贮存、管理。
4.2 观测资料整编
4.2.1 观测数据的检验
每次观测完成后，在现场检查作业方法是否符合要求，有无缺漏现象，各项检验结果是否在限差以内，观测值是否符合精度要求，数据记录是否准确、清晰、齐全。根据检查情况，对监测数据进行处理，处理工作不得直接对原始安全监测数据进行。每次处理必须做相应记录，最后形成整编数据或数据库。
4.2.2 观测数据的整理
在整个合同工期内，按照监理人批准的方法以及观测频次定期观测和检验，记录全部原始观测和检验资料，及时进行资料整理，并分析各监测量的变化规律和趋势、判断有无异常的观测值。按照监理人的要求和规定的程序，以月报、年报表等方式报送监测成果资料。
5、结束语
本工程监测积累了一定数量、系列较长且具有较齐全的相应环境影响资料的监测效应量，可进行相应的定量分析。在各类物理量变化过程中寻找规律性的东西，通过对监测数据的整理分析，变被动监测为主动监测，以探寻各类物理量随影响因素的变化规律。
关键词锦凌水库 大坝安全 监控技术分析
中图分类号：P343.3文献标识码： A 文章编号：
1、工程概况
锦凌水库工程位于锦州市境内的小凌河干流上，坝址位于锦州市近郊区的后山河劳营子村，距锦州市9.5km，水库总库容8.08×108m3。锦凌水库工程等别为II等，工程规模为大(2)型，永久性主要建筑物(挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段及连接建筑物)为2级。
锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝。大坝坝顶高程64.80m,最大坝高483m，坝长1148.0m。土坝分左右岸布置，主河槽混凝土坝段布置有右连接段、引水坝段、底孔坝段、溢流坝段、挡水坝段。其中左岸土坝长499.0m，右岸土坝长351.5m，引水坝段长20.0m；底孔坝段长40.0m,溢流坝段长177.5m,挡水坝总长54.0m,左、右岸连接段坝顶均为3.0m。
主要观测内容:（1）大坝的外部变形观测；（2）大坝的内部变形观测；（3）大坝的渗流监测；（4）大坝砼的应力、应变及内部温度观测；（5）水文观测、环境量监测等。
2、施工方法
2.1 渗压计
2.1.1 安装埋设前准备
（1）仪器检验合格后，取下透水石，在钢膜片上涂一层防锈油，按需要长度接好电缆。
（2）渗压计放入水中浸泡2小时以上，使其充分饱合。
（3）饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅，并继续浸水。
2.1.2 混凝土浇筑时埋设
在混凝土内埋设渗压计，其细砂包体积为1000cm3，将备好的渗压计固定在设计位置上，走好电缆，浇筑混凝土。
2.1.3 在基岩石上埋设
首先确定仪器埋设位置。采用潜孔钻在渗压计埋设的基岩位置钻一个孔深50cm、孔径90mm的集水孔，孔内回填φ10mm的砾石，将裹有渗压计的粗砂包（两层无纺布）放在集水孔上深25cm、底宽40×40cm的坑内，坑内再回填φ10mm的砾石形成反滤层至与坑口相平，然后用3cm厚的M15水泥砂浆将坑口封住，待水泥砂浆凝固后，即可上部浇筑混凝土。
2.2 应变计
2.2.1 安装埋设方法
（1）根据施工图纸确定应变计的埋设位置。
（2）埋设方法采用吊重直埋法，即绑扎在钢筋上再连同钢筋一起放置于计算好的埋设部位。应确定位置误差不超过2cm。
（3）埋设仪器周围的混凝土回填时，要小心填筑。剔除混凝土中8cm以上的大骨料，人工分层捣密实。下料时应距仪器1.5m以上，振捣时振捣器与仪器距离大于振动半径，不小于1m。埋设时，应保持仪器的正确位置和方位，实时检测，发现问题要及时处理或更换仪器。埋好后，作好标记2.3 无应力计
2.3.1 安装埋设方法
（1）无应力计筒内放置的应变计应事先用细铅丝固定在筒内中心位置上，固定铅丝用的细螺钉不能使其成为内外层之间的传力构件。
（2）根据施工图纸确定应变计的埋设位置。
（3）埋设方法采用吊重直埋法，即绑扎在钢筋上再连同钢筋一起放置于计算好的埋设部位。应确定位置误差不超过2cm。
（4）埋设之前将无应力计筒内在埋设现场装填应变计埋设点上的同样混凝土，轻轻装填混凝土，然后以人工振捣使混凝土密实，最后将大口朝上绑扎在钢筋上，然后随钢筋一起放置于埋设部位。
（5）在后续浇筑混凝土时对仪器部位须多加注意，防止振坏和移位。
2.4 测缝计
2.4.1 安装埋设方法
（1）本工程测缝计有以下用途：混凝土与混凝土缝面、混凝土与基岩缝面测缝计。
测缝计必须垂直缝面安装，可采用挖坑或者预留坑的方式进行埋设。
（2）当采用预留坑方式时，应在混凝土浇筑完毕并达到拆模要求后，安装测缝计并在坑内回填混凝土。在仪器埋设前坑的所有表面应按照混凝土施工缝的要求进行处理，回填的混凝土应仔细振捣密实。
（3）当采用挖坑方式时，在先浇混凝土块上预埋测缝计套筒，在套筒中填上泡沫，并加盖保护，防止水泥浆进入；在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
（4）对于埋设在基岩与混凝土接触面的测缝计，其安装埋设方法如下：
1）在岩体中钻孔，孔径不小于Ø90mm，孔深1m。
2）在孔内填满有微膨胀性的水泥砂浆，将带有加长杆的套筒挤入孔中，筒口与孔口齐平。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
对于埋设在混凝土与混凝土接触面的测缝计，其安装埋设方法如下：在先浇混凝土内预埋带有加长杆的套筒，筒口与接触面齐平。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。在混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。
2.5 温度计
2.5.1 安装埋设方法
本工程内埋温度计主要用于测量坝体混凝土内部温度、基岩温度及水温。
（1）埋设在坝体上游面附近的库水温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面5～10cm。埋设在混凝土内的温度计，可在该层混凝土碾压后挖坑埋入，再回填混凝土，并人工捣实。
（2）埋设在大坝混凝土内温度计，按如下方法埋设：
1）按设计要求，先测量放样，确定温度计的高程、埋设位置。
2）预埋两根Ø12的插筋，并将一根水平向的Ø12钢筋点焊在预埋插筋上以固定温度计。
3）当混凝土浇筑面距埋设点约20cm时，用黑胶布将温度计密缠三层，以防仪器受碰损坏，并用黑胶布将其固定在水平钢筋上。
4）混凝土下料时应距仪器1.5m以上，振捣器不得接近1.0m范围以内；仪器周围人工回填剔除粒径8cm以上的混凝土，用人工捣实且不得触及仪器。
5）埋设在碾压混凝土内的温度计，可在该层混凝土碾压后挖坑埋入，再回填混凝土，并人工捣实。
6）仪器埋设过程中及混凝土振捣密实后应进行观测，如发现不正常应立即处理或更换仪器重埋。
（3）坝基内温度计埋设方法如下：
1）按设计要求，先测量放样，确定温度计的高程、埋设位置。
2）在坝基面按设计深度钻孔，将温度计按设计深度绑扎在细竹片上，小心地放入孔内。
3）将电缆引出，用水泥砂浆回填钻孔。
温度计安装埋设如图。
2.6 测压管
测压管的制作和埋设按照设计规定的管径，采用质量优良的镀锌钢管，顺直而无弯曲现象，无压伤和裂纹，未受腐蚀。每段管子的两端应有絲扣，管内皮垢应清除干净。进水段花管钻孔的毛刺应用绞刀清除，直到用手触摸不到刺手为止。测压管的部件在加工完成后，进行一次系统的试验性装配，以便及早发现问题并进行纠正。各部件均加以编号，分别放置。同时需注意以下几点：
（1）在周围50m范围内的所有灌浆工作完成以后，才能安装测压管。
（2）测压管钻孔孔位、孔深、方位角和倾角应符合设计要求，孔位偏差不得超过5cm，孔深应达到设计深度，超、欠深一般不大于10cm，孔斜偏差不大于0.02m/m。
（3）孔口装置应牢靠固定并密封严密以保证不漏水。
（4）测压管严禁堵塞和渗漏，进出口应有堵头，充水前应将进口堵头换为不锈钢梅花眼透水板；管道安装及接头处理参照压力输水管的技术要求进行。施工完成后，应进行压水试验，要求在0.3MPa的水压下管道接头无渗漏。
（5）管口保护装置：按照设计浇筑、制作管口保护装置。
3、施工期观测
3.1 数据采集频率
各仪器在安装埋设完毕后即测，及时取得初始值，24小时以内8小时观测一次，以后每天观测一次。一周后，每三天测一次，连续观测一周，以后每周一次，2～3個月后，每月观测一次。雨季或其他特殊情况加密观测，蓄水期及运行期按有关规程规范和技术要求进行观测。
4、监测资料整理分析与信息反馈
4.1 监测资料整理分析与信息反馈的内容以及流程
4.1.1 用NDA1111和NDA1411读数仪采集的数据为原始数据，还须经过计算才能成为观测成果。
4.1.2 监测资料整编分析和反馈是工程安全监测工作中重要的组成部分，是进行安全监控、评估施工和合理设计的一个关键性环节。
其主要内容包括：
（1）原始数据记录及有关资料的收集；
（2）原始安全监测资料的检验；
（3）监测物理量的计算；
（4）填表和绘图；
（5）监测数据的处理，初步分析和异常值的判断及信息反馈；
（6）资料入库、贮存、管理。
4.2 观测资料整编
4.2.1 观测数据的检验
每次观测完成后，在现场检查作业方法是否符合要求，有无缺漏现象，各项检验结果是否在限差以内，观测值是否符合精度要求，数据记录是否准确、清晰、齐全。根据检查情况，对监测数据进行处理，处理工作不得直接对原始安全监测数据进行。每次处理必须做相应记录，最后形成整编数据或数据库。
4.2.2 观测数据的整理
在整个合同工期内，按照监理人批准的方法以及观测频次定期观测和检验，记录全部原始观测和检验资料，及时进行资料整理，并分析各监测量的变化规律和趋势、判断有无异常的观测值。按照监理人的要求和规定的程序，以月报、年报表等方式报送监测成果资料。
5、结束语
本工程监测积累了一定数量、系列较长且具有较齐全的相应环境影响资料的监测效应量，可进行相应的定量分析。在各类物理量变化过程中寻找规律性的东西，通过对监测数据的整理分析，变被动监测为主动监测，以探寻各类物理量随影响因素的变化规律。