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        一、項(xiàng)目概況

        工程地址：某水庫位于河南省黃河一級支流中游。

        工程規(guī)模：水庫總庫容1.85億m³，控制流域面積903km²，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、供水、旅游等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫。

        工程組成：大壩、溢洪道、泄洪洞、灌溉發(fā)電洞、副壩、水電站等。

        工程特征：大壩為黏土心墻堆石壩，最大壩高77m，壩頂寬8m，長258m。

        建設(shè)歷史：水庫始建于1959年，1975年基本建成，于2007年11月至2011年6月進(jìn)行了加固處理，增設(shè)了監(jiān)控自動化及安全監(jiān)測設(shè)施。

主壩上游面

        二、存在的問題

        1、監(jiān)測設(shè)施及自動化程度低；

        2、大部分觀測設(shè)施損壞、失效；

        3、無法對除險(xiǎn)加固過程中及加固后的效果進(jìn)行評價(jià)；

        4、運(yùn)行期間無法取得量化成果，對水庫整體運(yùn)行安全無法進(jìn)行有效評判。

        三、解決方案

        工程安全監(jiān)測的主要任務(wù)：及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào)工程在加固處理施工期和運(yùn)行期有可能出現(xiàn)的安全隱患，以便及時(shí)采取工程措施。

        1、主要依據(jù)

       （1）《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(SL 551-2012)；

       （2）《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(SL 601-2013)；

       （3）《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》(GB/T 12897-2006)；

       （4）水庫工程基本資料；水庫相關(guān)管理規(guī)定及文件。

        2、監(jiān)測項(xiàng)目

        變形監(jiān)測：包括水平位移、垂直位移監(jiān)測和接縫位移監(jiān)測；壩基沉降監(jiān)測；壩體內(nèi)部垂直位移監(jiān)測。

        滲流監(jiān)測：包括壩基揚(yáng)壓力、壩體滲透壓力、壩體滲流量及繞壩滲流監(jiān)測；

        應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測：主要在建筑物內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測；

        水文氣象監(jiān)測：上、下游水位、氣溫監(jiān)測、降雨量監(jiān)測等。

        巡視檢查：包括施工期和運(yùn)行期的巡視檢查，施工期主要對壩區(qū)的邊坡穩(wěn)定和壩體混凝土有無裂縫等表面現(xiàn)象進(jìn)行檢查，運(yùn)行期主要為在蓄水期大壩有無異常、壩肩和壩基滲漏等現(xiàn)象進(jìn)行的巡視檢查。

        3、主壩安全監(jiān)測設(shè)計(jì)

        安全監(jiān)測總體設(shè)計(jì)：主壩上游布置15支滲壓計(jì)、下游布置31支滲壓計(jì)（含測壓管），砼防滲墻內(nèi)布置應(yīng)變計(jì)組14組、無應(yīng)力計(jì)組7組，土壓力計(jì)3支，壩頂及上下游戧臺布置垂直位移測點(diǎn)29個(gè)。

        3.1 變形監(jiān)測布置

        上游壩坡：626戧臺布置4個(gè)垂直位移測點(diǎn)、641戧臺布置6個(gè)垂直位移測點(diǎn)；

        壩頂：布置6個(gè)垂直位移測點(diǎn)；

        下游壩坡：640戧臺布置6個(gè)垂直位移測點(diǎn)，625戧臺布置4個(gè)垂直位移測點(diǎn)，610戧臺布置3個(gè)垂直位移測點(diǎn)。

        測點(diǎn)布置圖見圖3.1。

圖3.1  主壩位移監(jiān)測布置圖

       3.2 滲流監(jiān)測布置

       主壩滲流主要包括壩體滲流監(jiān)測、壩基滲流監(jiān)測和繞壩滲流監(jiān)測。

       壩體滲流監(jiān)測:主要側(cè)重壩體浸潤線監(jiān)測與壩體孔隙水壓力監(jiān)測，布置5個(gè)監(jiān)測斷面,1根測壓管（內(nèi)含滲壓計(jì)），18支滲壓計(jì)。

       壩基滲流監(jiān)測:主要監(jiān)測壩基滲流狀況和塔體壩基接觸部位滲流狀況，布置6個(gè)監(jiān)測段面，3根測壓管（內(nèi)含滲壓計(jì)），19支滲壓計(jì)。排水體排水效果監(jiān)測布置4根測壓管,測壓管內(nèi)安裝滲壓計(jì)。

       繞壩滲流監(jiān)測:布置3根測壓管,測壓管內(nèi)安裝滲壓計(jì)。

       主壩壩體及壩基滲流監(jiān)測布置見圖3.2。

圖3.2  主壩壩體及壩基滲流監(jiān)測布置圖

        3.3 混凝土防滲墻應(yīng)變監(jiān)測

        主要監(jiān)測塑性混凝土防滲墻受上游水壓等因素影響，引起的混凝土內(nèi)部變形。

        布置3個(gè)監(jiān)測斷面，14支應(yīng)變計(jì)，6組無應(yīng)力計(jì)。

        混凝土防滲墻應(yīng)變監(jiān)測布置圖見圖3.3。

圖3.3  混凝土防滲墻應(yīng)變監(jiān)測布置圖

        3.4 總壓力監(jiān)測

        共布置3個(gè)土壓力計(jì)進(jìn)行總壓力監(jiān)測，分別布置在防滲墻下游各1支。

        3.5 水文氣象監(jiān)測

        庫水位監(jiān)測：設(shè)置2套一體化雷達(dá)水位自動監(jiān)測站，監(jiān)測庫水位及壩前淤積變化情況，并實(shí)現(xiàn)自動測報(bào)。

        降雨量監(jiān)測：在庫區(qū)內(nèi)設(shè)置一套一體化雨量自動監(jiān)測站，觀測庫區(qū)內(nèi)降雨量，并實(shí)現(xiàn)自動測報(bào)。

        氣溫監(jiān)測：在壩區(qū)設(shè)置1個(gè)氣溫測點(diǎn)。觀測設(shè)備設(shè)在專用的百頁箱內(nèi)，選用自記溫度計(jì)2個(gè)。

       3.6 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

       在大壩左右岸及中間部位各布設(shè)球機(jī)一個(gè)，監(jiān)控大壩整體運(yùn)行情況。

視頻監(jiān)控工作圖

        3.7 監(jiān)測自動化

        除表面位移項(xiàng)目外，全部采用自動化監(jiān)測，在大壩壩頂上游側(cè)設(shè)3座觀測房，監(jiān)測管理中心設(shè)置在水庫管理局，并和視頻監(jiān)控系統(tǒng)、自動化調(diào)度系統(tǒng)等水庫自動化管理系統(tǒng)結(jié)合起來。

        四、安全監(jiān)測資料分析

        資料分析方法：主要采用比較法、作圖法、特征值統(tǒng)計(jì)法及大壩主要監(jiān)測項(xiàng)目的數(shù)學(xué)模型法等多種方法。

        資料分析要求：

       （1）建立統(tǒng)一的原始監(jiān)測資料數(shù)據(jù)庫。

       （2）復(fù)核、鑒別和檢查各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

       （3）繪制監(jiān)測量的過程線圖、相關(guān)圖、分布圖，了解測值變化的幅度、周期性、滯后性和變化趨勢，考察監(jiān)測量和環(huán)境量之間的關(guān)系以及監(jiān)測量的變化規(guī)律，初步判斷監(jiān)測量變化是否正常，并找出其主要影響因素，為進(jìn)一步作定量分析提供基礎(chǔ)。

       （4）統(tǒng)計(jì)監(jiān)測量在各月和在分析時(shí)段的最大值、最小值（包括出現(xiàn)時(shí)間）、月變幅、月平均值等，考察監(jiān)測量之間在數(shù)量變化方面的一致性和合理性，并對各監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u價(jià)。

         五、分析結(jié)論及達(dá)到的目的

         按監(jiān)測技術(shù)要求編寫監(jiān)測資料分析報(bào)告。通過多種方法分析，探求大壩及其它水工建筑物的變形、滲流等的變化規(guī)律，對一些有異于常規(guī)的現(xiàn)象，作出合理的物理成因解釋，從監(jiān)測角度綜合評價(jià)大壩的安全運(yùn)行工作狀況，以得出水工建筑物運(yùn)行性態(tài)，并對運(yùn)行管理提出合理化建議。