某水電站監(jiān)測工程研究

李德斌

摘要:某水電站建筑物中主要設計安裝GPS監(jiān)測系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測、基礎變形監(jiān)測等觀測項目。文章從水準點埋設、分項目分析了該水電站監(jiān)測措施,并提出了合理的防治措施建議。

關鍵詞:水電站;監(jiān)測工程

中圖分類號:TB22文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)18-0143-01

該水電站建筑物中設計安裝GPS監(jiān)測系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測、基礎變形監(jiān)測等觀測項目。其中GPS監(jiān)測系統(tǒng)主要用來監(jiān)測庫區(qū)滑坡體的變形趨勢,接縫變化監(jiān)測主要用來觀測壩體接縫變化,基礎變形監(jiān)測主要用來監(jiān)測壩基基巖的變形情況。

1水準標點埋設

水準測點選用B-2水準標點,每100～200 m左右設一個,整個測量線路單程約2.0 km,共設置12個水準網點。工作基準選用B-2水準點。水準原點是沉陷觀測的起算基準點,必須保證穩(wěn)定不變和長久保存。水準原點布置在下游距壩軸線約1.5 km處,此處遠離大壩沉陷區(qū),設1組3點式深埋巖石標。1組3點式的優(yōu)點在于自檢的靈敏度高,在3點等距的地方設置固定測站,經常觀測三點間的高差,可判斷水準基本點的高程有無變化。

2GPS監(jiān)測系統(tǒng)

該水電站的庫區(qū)滑坡采用GPS一機多天線技術,它由控制中心、數據通信、GPS多天線接收單元和供電系統(tǒng)構成。普通的全站儀由于其內部的光電局限使得它不能工作在雨雪夜環(huán)境下作業(yè),再者蓄水后也無方便的交通和固定的基準測站。GPS技術由于其全天候作業(yè)的特點不但可以取代傳統(tǒng)的測量作業(yè)方式,而且可以將GPS信號傳輸到控制中心,實現(xiàn)數據自動化傳輸、管理和分析處理。當GPS用于滑坡監(jiān)測時對具有代表性的區(qū)域建立變形觀測點,要通過觀測整體的微小變形量,構造統(tǒng)計分析模型,預測變形體長期的變化趨勢,為以后的分析決策提供依據?；伦儽O(jiān)測需要實時傳送數據,并不斷更新,達到監(jiān)控的目的,不同于常規(guī)GPS觀測結果處理,由于GPS一機多天線系統(tǒng)其分時操作的特點,對觀測文件需要按時間進行切割,要用專用軟件對接收機采集的數據進行處理。

采用以下措施提高GPS的觀測精度。①選擇合適的高度截止角。對受邊坡遮擋的監(jiān)測點,變換不同的高度角,觀測各條基線長,與當地的常規(guī)全站儀測量得出的坐標(假定為真值)反算得出的基線長進行比較。取15°到20°左右可以達到最好的觀測效果。一定要考慮是否有其他地物遮擋的問題,對于滑坡位移監(jiān)測,這樣的精度已經能夠滿足要求,可以容許高度截止角在一定范圍內的變化來避開被遮擋的天空。②選擇最佳觀測時段?？紤]到用GPS觀測不同于普通的全站儀,需要先對天空中可見衛(wèi)星進行信號鎖定,計算出衛(wèi)星的整周模糊度,根據衛(wèi)星的分布計算幾何精度因子,評價GPS定位的精度水平。當接收機失去對衛(wèi)星的鎖定時,需要重新鎖定新出現(xiàn)的衛(wèi)星,比較并使用最優(yōu)衛(wèi)星空間結構計算天線位置。在壩區(qū)進行變形監(jiān)測,使用雙頻接收機可以達到較好的效果。經以往觀測證明,90 min觀測與45 min觀測結果接近,所以從提高工作效率節(jié)省工作時間方面考慮,45 min已經能夠達到GPS滑坡監(jiān)測的要求。③采用雙頻GPS接收機。由于雙頻接收機可以連續(xù)觀測L1、L2兩個頻段的載波和測距碼,增加了觀測量,可以更好的消除信號在大氣中傳播造成的誤差。④采用最佳的優(yōu)化網形。對網點做網形優(yōu)化,以提高結構強度。盡量聯(lián)測監(jiān)測網中的起算點,以取得精確可靠的坐標轉換參數。

3其它主要監(jiān)測措施

巖石變位計鉆孔孔徑≥Φ90 mm,孔深滿足設計要求后清除孔內殘余物,測量鉆孔有效孔徑、孔斜、方位等鉆孔參數,并記錄鉆進過程中巖粉和返水等情況。巖石變位計錨桿安裝前,采用黃油和彩條布等包裹5～6層,并用細鉛絲綁扎后下入孔中,最后安裝巖石變位計測頭,測頭預拉15～20 mm左右。橫縫測縫計安裝時為避免電纜受損,必須將接縫處的電纜長約40 cm范圍內包上布條。基巖面測縫計安裝時按照設計參數在巖體中鉆孔,孔徑不小于90 mm,孔深1.0 m。測斜管與鉆孔孔壁之間的空隙用水泥砂漿回填。按照施工圖紙所示或監(jiān)理人指示澆筑孔口混凝土保護墩和安裝孔口保護蓋板。

4結論及建議

隨時補充或修正有關監(jiān)測設施的變動或檢驗、校測情況,以及各種考證表、圖等,確保資料的銜接和連續(xù)性。根據所繪制圖表和有關資料及時做出簡要分析,分析各監(jiān)測物理量的變化規(guī)律和趨勢,判斷有無異常值。如有異常,應及時分析原因,先檢查計算有無錯誤和監(jiān)測儀器有無故障,經多方比較判斷,若發(fā)現(xiàn)確有不正?，F(xiàn)象或確認的異常值,應立即口頭上報監(jiān)理人,并在24 h內提交書面報告。

參考文獻:

[1] 林宗元.巖土工程勘察設計手冊[M].沈陽:遼寧科學出版社,

1996.