南水北調(diào)安陽(yáng)段渠道安全監(jiān)測(cè)的分析與應(yīng)用

（河南省陸渾水庫(kù)管理局，河南 洛陽(yáng) 471000）

南水北調(diào)安陽(yáng)段渠道安全監(jiān)測(cè)的分析與應(yīng)用

李學(xué)軍 李偉偉

（河南省陸渾水庫(kù)管理局，河南 洛陽(yáng) 471000）

渠道安全監(jiān)測(cè)對(duì)渠道正常運(yùn)行至關(guān)重要，渠道安全監(jiān)測(cè)要定時(shí)定點(diǎn)，規(guī)律系統(tǒng)，以觀察數(shù)據(jù)分析結(jié)果為依據(jù)，為渠道安全運(yùn)行提供服務(wù)。本文分析了南水北調(diào)中線安陽(yáng)段渠道安全監(jiān)測(cè)工作的具體內(nèi)容，及要注意的事項(xiàng)。

安全監(jiān)測(cè)；分析；應(yīng)用；管理

1 概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，要求河道堤防安全運(yùn)行也越來(lái)越高，甚至是確保萬(wàn)無(wú)一失。工程自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)將工程周?chē)h(huán)境，動(dòng)態(tài)信息，反饋給管理者，為調(diào)度水資源和平夷險(xiǎn)情奠定基礎(chǔ)。目前，南水北調(diào)中線總干渠安陽(yáng)段工程主體基本完工，并通過(guò)單元工程通水技術(shù)性初步驗(yàn)收。分析總結(jié)安陽(yáng)段渠道自動(dòng)化安全監(jiān)測(cè)儀器觀測(cè)資料實(shí)例，以期對(duì)渠道工程建設(shè)、管理、運(yùn)行與維護(hù)有所幫助和參考。

2 安全監(jiān)測(cè)儀器采購(gòu)、選型原則、進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)和率定

2.1 儀器采購(gòu)

儀器采購(gòu)嚴(yán)格按合同要求儀器型號(hào)、規(guī)格進(jìn)行采購(gòu)，已進(jìn)場(chǎng)主要儀器規(guī)格、型號(hào)。

2.2 選型原則

2.2.1 所采購(gòu)的儀器設(shè)備嚴(yán)格按招標(biāo)文件技術(shù)要求執(zhí)行。

2.2.2 所采購(gòu)的儀器設(shè)備以進(jìn)口或進(jìn)口部件國(guó)內(nèi)組裝為主，為國(guó)際和國(guó)內(nèi)的知名品牌，其生產(chǎn)廠家應(yīng)具有較高的信譽(yù)度。采用進(jìn)口部件國(guó)內(nèi)組裝儀器，其生產(chǎn)廠家必須獲得ISO9001：2000系列質(zhì)量管理體系認(rèn)證，必須持有有效的國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的巖土工程儀器生產(chǎn)許可證。所生產(chǎn)的儀器設(shè)備有在不少于8個(gè)大型水利水電工程使用實(shí)例，并且已經(jīng)滿意運(yùn)行在5年以上。

2.2.3 采用進(jìn)口監(jiān)測(cè)儀器，其生產(chǎn)廠家必須獲得ISO9001：2000系列質(zhì)量管理體系認(rèn)證，所生產(chǎn)的儀器設(shè)備有在不少于5個(gè)大型水利水電工程實(shí)例，并且已經(jīng)滿意運(yùn)行了不少于8年。

2.2.4 儀器設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均需滿足有關(guān)國(guó)家規(guī)范要求及招標(biāo)文件相關(guān)規(guī)定要求。

2.3 儀器進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)和率定

監(jiān)測(cè)儀器大多在隱蔽的環(huán)境下長(zhǎng)期工作。安裝埋設(shè)后，一般無(wú)法再進(jìn)行檢修和更換，因此，必須對(duì)所有要埋設(shè)的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行全面的檢驗(yàn)和率定，確保合格的、性能穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品運(yùn)用到本工程中。

開(kāi)箱聯(lián)合驗(yàn)收合格儀器，妥善進(jìn)行存放。根據(jù)安全監(jiān)測(cè)工程進(jìn)展情況，擇取近期需要安裝儀器送至黃河設(shè)計(jì)公司實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行率定。率定合格儀器以《材料/構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)單》標(biāo)準(zhǔn)格式報(bào)監(jiān)理審批，監(jiān)理同意進(jìn)場(chǎng)后，方可進(jìn)行儀器安裝；對(duì)于率定不合格儀器，將予以返廠更換。

3 施工期觀測(cè)

在儀器安裝埋設(shè)前，根據(jù)合同文件技術(shù)條款、設(shè)計(jì)技術(shù)文件、監(jiān)理工程師的指示和有關(guān)規(guī)范的要求確定各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻次。①滲壓計(jì)埋設(shè)后，采用相應(yīng)的二次讀數(shù)儀表進(jìn)行觀測(cè)，滲壓測(cè)點(diǎn)觀測(cè)2次/旬。②多點(diǎn)位移計(jì)、沉降儀、固定測(cè)斜儀、土體位移計(jì)等儀器直接采用二次讀數(shù)儀表進(jìn)行觀測(cè)，在儀器安裝埋設(shè)完以后，首先讀取初始讀數(shù)，然后以2次/旬的頻率或按設(shè)計(jì)和監(jiān)理指定的頻率進(jìn)行監(jiān)測(cè)；③垂直位移監(jiān)測(cè)采用二等水準(zhǔn)觀測(cè)要求施測(cè)，垂直位移測(cè)點(diǎn)觀測(cè)2次/月，起測(cè)基點(diǎn)每年校測(cè)兩次。

4 監(jiān)測(cè)資料分析

儀器觀測(cè)整理的基準(zhǔn)值確定后，按照廠家提供的計(jì)算公式對(duì)錄入到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)工程實(shí)際情況剔除明顯不合理的粗差，并自動(dòng)生成測(cè)值過(guò)程線和特征值統(tǒng)計(jì)表。下面對(duì)渠道監(jiān)測(cè)斷面、典型斷面的監(jiān)測(cè)儀器觀測(cè)資料進(jìn)行分析。

4.1 滲壓計(jì)

渠道共布置15個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝103支滲壓計(jì)。

根據(jù)測(cè)值過(guò)程線可以看出，滲壓計(jì)觀測(cè)數(shù)據(jù)正常。渠道未通水，無(wú)水壓力，雖有部分滲壓計(jì)出現(xiàn)壓力增大現(xiàn)象，其測(cè)值變化不大，測(cè)值符合規(guī)律。

4.2 沉降儀

渠道共布置15個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝63支沉降儀。渠底布設(shè)單層沉降儀、填方段渠坡內(nèi)布設(shè)三層沉降儀，用于監(jiān)測(cè)渠底沉降及渠坡土體的分層沉降。

從測(cè)值曲線可以看出，儀器安裝前期沉降速率較大，主要受渠道回填碾壓施工影響，后期隨著土方作業(yè)完成，沉降量逐步減緩，并趨于穩(wěn)定。渠底埋設(shè)的沉降儀當(dāng)前測(cè)值基本在20mm以內(nèi)，沉降量較??；填方段渠坡內(nèi)埋設(shè)的三層沉降儀測(cè)值相對(duì)較大，從測(cè)值過(guò)程線可以看出，沉降儀觀測(cè)數(shù)據(jù)基本正常，現(xiàn)測(cè)值比較穩(wěn)定。

4.3 土體位移計(jì)

渠道共布置15個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝10套（30支）土體位移計(jì)。由測(cè)量可以看出：2008年12月4日26+800斷面右側(cè)土體位移測(cè)值也有相同現(xiàn)象，且還在增加，但幅度較小，這和本堤段還在碾壓相符。施工期間，渠堤的水平位移主要由上土碾壓引起，目前土體位移計(jì)工作正常。

4.4 測(cè)壓管

渠道共布置2個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝10支測(cè)壓管。

根據(jù)觀測(cè)資料過(guò)程線圖可以看出，測(cè)壓管觀測(cè)數(shù)據(jù)正常。

4.5 多點(diǎn)位移計(jì)

渠道共布置9個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，安裝18套（36支）多點(diǎn)位移計(jì)。渠底基礎(chǔ)下布設(shè)有兩點(diǎn)位移計(jì)用于監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)沉降情況，兩點(diǎn)位移計(jì)測(cè)值隨施工完結(jié)逐步趨于穩(wěn)定。

由觀測(cè)數(shù)據(jù)過(guò)程線可以看出，當(dāng)前測(cè)值較小，多數(shù)在10mm以內(nèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，測(cè)點(diǎn)的位移變化不大，變形規(guī)律符合建筑物變形的實(shí)際情況。目前各多點(diǎn)位移計(jì)運(yùn)行正常。

4.6 界面變位計(jì)

膨脹巖段AY1+350和AY10+050渠板內(nèi)增設(shè)了8套界面變位計(jì)，用于監(jiān)測(cè)原狀土和換填土之間的相對(duì)位移。

界面變位計(jì)整體測(cè)值不大，隨時(shí)間推移逐漸趨于穩(wěn)定，目前AY10+050處所測(cè)相對(duì)位移為0.16mm～5.9mm，其中最大位移量發(fā)生在AY1+350右岸渠底部位JM2-03，當(dāng)前測(cè)值為8.02mm，最小位移量發(fā)生在AY10+050右岸渠頂部位JM5-04，當(dāng)前測(cè)值為0.16 mm，符合渠坡變形的一般規(guī)律。由觀測(cè)數(shù)據(jù)過(guò)程線可以看出，觀測(cè)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，測(cè)點(diǎn)的位移變化不大，變形規(guī)律符合建筑物變形的實(shí)際情況。目前各界面變位計(jì)運(yùn)行正常。

5 結(jié)論與建議

綜合上述，觀測(cè)資料成果分析來(lái)看，各儀器測(cè)值正常，沒(méi)有發(fā)生明顯突變現(xiàn)象，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合施工期的的變形規(guī)律，均能反映出儀器運(yùn)行正常和渠道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

建議：渠道試通水階段隨時(shí)監(jiān)測(cè)各儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化，并于人工沿渠巡視相結(jié)合，做到若有異常，及時(shí)進(jìn)行分析、報(bào)告、會(huì)診、處理，確保渠道運(yùn)行安全。由于作者學(xué)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)水平有限，文中不足之處，敬請(qǐng)專(zhuān)家及同行給予批評(píng)指正。

[1]李繼業(yè).河道堤防工程監(jiān)測(cè)實(shí)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

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