高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法与流程

本发明涉及高土石坝监测，尤其是涉及一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法。

背景技术：

1、高土石坝的沉降变形一直是工程关注的重点，它直接关系到大坝能否安全稳定运行，但心墙沉降监测一直难以出现有效的技术方法和手段。为降低发生心墙渗漏的风险，目前一般在各监测横断面内竖向布置监测仪器（如横梁式沉降仪、弦式沉降仪、大量程杆式位移计，电磁式沉降环等）。这些监测仪器一般呈竖向分段分高程布置，以适应土体大沉降变形监测需要，通过监测心墙土体各分段沉降来得到心墙累计沉降。但高土石坝心墙顺水流方向宽度较大，心墙沿顺水流向的沉降分布对分析判断心墙的协调变形及运行性态也很重要，但目前仍无有效的监测手段来监测心墙顺水流向的沉降变形，更无法实现心墙顺水流向沉降连续监测。因此心墙顺水流向沉降监测仍是监测盲区。

技术实现思路

1、本发明提供了一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，本技术方案突破了原技术手段的局限，从点式监测提升到线性监测，尤其是解决了心墙顺水流沉降监测难题，提升了土石坝监测技术水平。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，包括以下步骤：

3、s1、勘探获取大坝数据，选择合适的大坝典型断面作为施工监测面；

4、s2、在大坝典型断面上根据高程从高到低沿顺水流向设置多个监测条带；

5、s3、配合监测条带的走向并根据设计综合坝坡的数据在下游砌石护坡上设置多个对应的外部变形观测墩和观测房；

6、s4、分别将柔性斜侧仪和水管式沉降仪及引张线位移计沿监测条带的布置方向进行安装，其中柔性斜侧仪设置在心墙上；

7、s5、在s4中，根据监测条带的长度设置对应数量的水管式沉降仪及引张线位移计，靠近柔性斜侧仪的水管式沉降仪及引张线位移计设置在心墙和反滤区的交接处；

8、s6、待各部件安装安装完成后进行联合测试，并调整至合格状态。

9、优选的方案中，在s2中，各监测条带安装高程从上游反滤区与心墙分界面开始，到下游反滤区与心墙分界面为止，机械开挖“一”字形水平沟槽，沟槽深1.0m，底宽0.6m。

10、优选的方案中，完成开挖后需整平沟槽基床，然后在沟底回填20cm厚心墙细料，机械碾压平整。

11、优选的方案中，s4中，碾压整平后埋设柔性斜侧仪，柔性斜侧仪10不穿管，柔性斜侧仪10按间隔2m布置阻渗环，以免沿顺水流向形成渗漏通道。

12、优选的方案中，s4中，水管式沉降仪及引张线位移计的第一个测点布置在下游反滤区与心墙交界处，在该测点混凝土基座预埋吊环作为锚固端，将柔性斜侧仪的固定端与吊环采用活动铰接头进行固定连接，连接处设置专用密封保护装置。

13、优选的方案中，s6后，进行沟槽回填，沟槽回填采用剔除5cm以上粒径的心墙细料按每层20cm分层回填沟槽，各层采用手持振动夯碾压密实。当填筑面高于仪器埋设高程1m后恢复心墙正常填筑。

14、优选的方案中，水管式沉降仪及引张线位移计的第一个测点布置在第一反滤层和心墙的交界处，水管式沉降仪及引张线位移计的第二个测点布置在第一反滤层和第二反滤层的交界处。

15、优选的方案中，在下游过渡层内至少设置一个水管式沉降仪及引张线位移计。

16、优选的方案中，监测条带向设计综合坝坡的下游处倾斜设置。

17、优选的方案中，监测条带至少包括两组不同的坡度比，且每组相同坡度比的数量至少为两个。

18、本发明的有益效果为：传统技术方案只能竖向、点式监测心墙沉降，无法全面监测心墙沉降变化规律，且无法实现心墙顺水流监测，存在监测盲区。而且原技术手段仪器存活率很低，容易失效，无法全过程监测心墙沉降情况。本技术方案依托柔性测斜仪和水管式沉降仪监测手段，利用水管式沉降仪工作原理，解决了柔性测斜仪测量基准问题。沿心墙顺水流水平埋设的柔性测斜仪用来监测心墙沿顺水流向沉降分布，位于下游反滤与心墙交界面的水管式沉降仪测点作为该柔性测斜仪的监测基准点。其原理是利用该水管式沉降仪“u”形管原理，在监测条带下游观测房内可以实时监测心墙与下游反滤测点的实际高程。通过本技术方案，可以实现土石坝心墙乃至下游堆石顺水流向沉降监测，以分析判断心墙及堆石的协调变形及大坝运行性态，对分析评价大坝运行安全与否具有重要意义。利用柔性测斜仪的技术优势，解决了心墙顺水流向连续监测难题。

技术特征：

1.一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：在s2中，各监测条带（14）安装高程从上游反滤区（17）与心墙（9）分界面开始，到下游反滤区（17）与心墙（9）分界面为止，机械开挖“一”字形水平沟槽，沟槽深1.0m，底宽0.6m。

3.根据权利要求2所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：完成开挖后需整平沟槽基床，然后在沟底回填20cm厚心墙细料，机械碾压平整。

4.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：s4中，碾压整平后埋设柔性斜侧仪（10），柔性斜侧仪（10）不穿管，柔性斜侧仪（10）按间隔2m布置阻渗环，以免沿顺水流向形成渗漏通道。

5.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：s4中，水管式沉降仪及引张线位移计（11）的第一个测点布置在下游反滤区（17）与心墙（9）交界处，在该测点混凝土基座预埋吊环作为锚固端，将柔性斜侧仪（10）的固定端与吊环采用活动铰接头进行固定连接，连接处设置专用密封保护装置。

6.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：s6后，进行沟槽回填，沟槽回填采用剔除5cm以上粒径的心墙细料按每层20cm分层回填沟槽，各层采用手持振动夯碾压密实；当填筑面高于仪器埋设高程1m后恢复心墙正常填筑。

7.根据权利要求5所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：水管式沉降仪及引张线位移计（11）的第一个测点布置在第一反滤层（1701）和心墙（9）的交界处，水管式沉降仪及引张线位移计（11）的第二个测点布置在第一反滤层（1701）和第二反滤层（1702）的交界处。

8.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：在下游过渡层（16）内至少设置一个水管式沉降仪及引张线位移计（11）。

9.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：监测条带（14）向设计综合坝坡（15）的下游处倾斜设置。

10.根据权利要求1所述一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，其特征是：监测条带（14）至少包括两组不同的坡度比，且每组相同坡度比的数量至少为两个。

技术总结
本发明提供一种高土石坝心墙顺水流向沉降监测方法，包括以下步骤：S1、选择合适的大坝典型断面作为施工监测面；S2、在大坝典型断面上根据高程从高到低沿顺水流向设置多个监测条带；S3、配合监测条带的走向并根据设计综合坝坡的数据在下游砌石护坡上设置多个对应的外部变形观测墩和观测房；S4、分别将柔性斜侧仪和水管式沉降仪及引张线位移计沿监测条带的布置方向进行安装，其中柔性斜侧仪设置在心墙上；S5、在S4中，根据监测条带的长度设置对应数量的水管式沉降仪及引张线位移计，靠近柔性斜侧仪的水管式沉降仪及引张线位移计设置在心墙和反滤区的交接处。本发明大幅度提高了坝体心墙顺水流方向沉降的运行性态的监测能力，清除了沉降监测的盲区。

技术研发人员：张坤,金伟,彭巨为,李文慧,陶子傲,朱先文,姜媛媛
受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12