解析水利樞紐工程大壩安全監(jiān)測方式

曹永輝

（葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測有限公司　湖北　宜昌　443002）

解析水利樞紐工程大壩安全監(jiān)測方式

曹永輝

（葛洲壩集團(tuán)試驗(yàn)檢測有限公司湖北宜昌443002）

大壩的安全監(jiān)測在水利樞紐工程建設(shè)管理中起到非常重要的作用。本文從大壩安全監(jiān)測的意義入手，重點(diǎn)對(duì)水利樞紐大壩安全監(jiān)測涉及到的幾個(gè)方面以及數(shù)據(jù)的采集和整理進(jìn)行了分析和闡述，希望給行業(yè)相關(guān)人士帶來一定的參考和借鑒。

水利樞紐；大壩；安全監(jiān)測

1　引言

通過對(duì)大壩的安全狀況實(shí)施安全監(jiān)測，了解大壩運(yùn)行過程中的安全狀況，收集大壩安全監(jiān)測資料，以便科學(xué)的評(píng)估大壩工作性態(tài)，促使大壩的安全得到保證。只要及時(shí)的監(jiān)測，獲得可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)并進(jìn)行科學(xué)的分析，就可以避免出現(xiàn)重大災(zāi)害事故?？傊?，借助于大壩安全監(jiān)測，可以對(duì)大壩安全性態(tài)進(jìn)行了解，以便將實(shí)施科學(xué)管理措施。

2　大壩安全監(jiān)測的重要意義

大壩建造受到水文、地質(zhì)等眾多方面的影響，在運(yùn)行過程中承受到巨大的環(huán)境荷載和地震荷載，包括水壓力、溫度等。同時(shí)，還會(huì)受到其他因素的影響，如材料性能、人為影響等，在長期的使用過程中，很容易有滲漏、裂縫、變形等問題出現(xiàn)，如果無法及時(shí)的診斷和解決這些隱患，那么大壩的安全運(yùn)行就會(huì)受到嚴(yán)重影響，甚至還會(huì)帶來較大的災(zāi)難性事故。

3　水利樞紐工程大壩的幾個(gè)重要安全監(jiān)測項(xiàng)目

3.1安全監(jiān)測設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)中遵循“重點(diǎn)突出、兼顧全面、統(tǒng)一規(guī)劃、分期實(shí)施”的設(shè)計(jì)原則。監(jiān)測儀器和設(shè)施的布置，密切結(jié)合工程的實(shí)際，根據(jù)工程規(guī)模及特點(diǎn)，存在的主要技術(shù)問題及難點(diǎn)，選地質(zhì)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及有代表性的壩段；全面反映建筑物實(shí)際工作性狀，目的明確、重點(diǎn)突出，做到少而精。要求有針對(duì)性，既突出重點(diǎn)，又兼顧全面。互相有聯(lián)系的監(jiān)測項(xiàng)目，要結(jié)合實(shí)施。整體項(xiàng)目觀測點(diǎn)較為集中，并且采用該觀測方法比較簡便、有效，有利于滿足精細(xì)化需求。此外，還可以進(jìn)行重點(diǎn)位置的觀測值相互校核。監(jiān)測項(xiàng)目的設(shè)置要滿足監(jiān)控各建筑物的運(yùn)行情況，了解測值的變化規(guī)律的要求。監(jiān)測儀器設(shè)備的選型：具有耐久性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性，并滿足設(shè)計(jì)精度要求，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測自動(dòng)化。工程監(jiān)測及安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施要為工程管理提供方便，采取“無人值班，少人值守”的運(yùn)行管理模式。

3.2大壩監(jiān)測主要內(nèi)容及斷面監(jiān)測

監(jiān)測范圍主要是壩體表面或內(nèi)部變形，壩底廊道、心墻基座等。如垂直部位所檢測的控制網(wǎng)、平面位置檢測控制網(wǎng)等，重點(diǎn)是對(duì)整個(gè)工程區(qū)域進(jìn)行變形數(shù)據(jù)測量。通過詳細(xì)分析大壩地形，對(duì)壩橫的斷面情況進(jìn)行監(jiān)測，該項(xiàng)監(jiān)測工作對(duì)壩體變形監(jiān)測有著重要意義。

3.3變形監(jiān)測控制系統(tǒng)的構(gòu)建

運(yùn)用變形監(jiān)測主要是在大壩監(jiān)測位置構(gòu)建相應(yīng)的高度控制網(wǎng)，也就是運(yùn)用大地監(jiān)測方式構(gòu)建高程移動(dòng)監(jiān)測和平面監(jiān)測控制網(wǎng)，致使監(jiān)測系統(tǒng)可以對(duì)大壩進(jìn)行整體覆蓋。這樣有助于為大壩垂直監(jiān)測和平面監(jiān)測給予精確數(shù)據(jù)。水平移動(dòng)設(shè)備主要由多個(gè)控制網(wǎng)點(diǎn)組合而成，并以三角形的形體進(jìn)行構(gòu)建，這樣利于對(duì)大壩各個(gè)基點(diǎn)進(jìn)行有效控制，其次是將各個(gè)基點(diǎn)設(shè)立在指定位置，并在墩頂放置對(duì)中基盤設(shè)備。

3.4壩體表面（水平和豎向）位移監(jiān)測

由于大壩外部位置出現(xiàn)變形現(xiàn)象主要是對(duì)大壩形體進(jìn)行反應(yīng)的重要指標(biāo)，在實(shí)施監(jiān)測設(shè)置期間應(yīng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)、監(jiān)測地點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)布置，重點(diǎn)在大壩完成期間、蓄水位置、地震位置、填埋位置等，此外還包括下壩體表豎向移動(dòng)位置和表面移動(dòng)位置等；而壩體體表位置出現(xiàn)移動(dòng)主要包含有豎向移動(dòng)和縱向異性。另外，將各個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)設(shè)置為移動(dòng)點(diǎn)，整個(gè)工程表面可設(shè)立多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，而對(duì)壩體表面進(jìn)行移動(dòng)觀測可運(yùn)用三角網(wǎng)方法實(shí)現(xiàn)監(jiān)測目的，對(duì)于豎向監(jiān)測位置可運(yùn)用水準(zhǔn)法達(dá)到監(jiān)測目的。

3.5監(jiān)測壩體滲透量

對(duì)于壩體滲透量的監(jiān)測，首先應(yīng)分析大壩整體的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性等，這對(duì)大壩安全運(yùn)行有著重要意義，其中包含有壩基低端滲透量、壩體自身滲透量等。依據(jù)某工程的大壩構(gòu)造特點(diǎn)，項(xiàng)目部在下游壩體2917m高程兩岸坡設(shè)置集水溝，用以匯集壩體滲流，集水溝引至大壩下游壩腳布置兩座量水堰，進(jìn)行滲流量監(jiān)測。

3.6數(shù)據(jù)采集的管理

（1）監(jiān)理工程師的數(shù)據(jù)采集管理。在埋設(shè)安裝好各類觀測儀器后，為確保觀測成果的具有一定的連續(xù)性，監(jiān)理工程師應(yīng)該要求承建單位依據(jù)合同文件、設(shè)計(jì)要求等按時(shí)進(jìn)行觀測，定時(shí)或不定時(shí)檢查對(duì)承建單位觀測作業(yè)情況予以檢查，對(duì)不符合要求的觀測結(jié)果，監(jiān)理工程師應(yīng)進(jìn)行復(fù)測檢查。此外，在觀測或成果計(jì)算中，一旦發(fā)現(xiàn)觀測結(jié)果異常時(shí)，監(jiān)理工程師需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行及時(shí)復(fù)核，以驗(yàn)證觀測結(jié)果的準(zhǔn)確。

（2）承建單位的數(shù)據(jù)采集管理。具體來說，可分為四個(gè)方面：①承建單位應(yīng)每月定時(shí)將上月各項(xiàng)工程進(jìn)展和觀測成果預(yù)報(bào)報(bào)送監(jiān)理工程師；②觀測期間若發(fā)現(xiàn)觀測成果變化異常，承建單位應(yīng)在發(fā)現(xiàn)后及時(shí)向監(jiān)理工程師口頭報(bào)告再書面報(bào)告，一旦發(fā)現(xiàn)觀測部位變形過大或滲流突增等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即向監(jiān)理工程師報(bào)警，以便監(jiān)理工程師進(jìn)行現(xiàn)場檢查處理；③承建單位對(duì)觀測設(shè)施進(jìn)行經(jīng)常性的檢查巡視，發(fā)現(xiàn)觀測設(shè)施保護(hù)不良應(yīng)及時(shí)改進(jìn)；④承建單位對(duì)直讀式儀表和量具應(yīng)定期檢驗(yàn)率定，對(duì)不合格的儀表、量具應(yīng)停止使用并予以更換，新儀表、量具的更換應(yīng)事先報(bào)經(jīng)監(jiān)理工程師檢查批準(zhǔn)。

4　監(jiān)測驗(yàn)收與管理

4.1驗(yàn)收的重要性

隨著國家對(duì)涉及安全運(yùn)行領(lǐng)域的建設(shè)工程管理加強(qiáng)，對(duì)工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的竣工驗(yàn)收尤為重視，不管其合同屬性如何驗(yàn)收，專家組必須配備監(jiān)測專業(yè)人員。監(jiān)測項(xiàng)目施工一般隨主體工程建設(shè)進(jìn)度開展，特別是壩體工程。因此各階段驗(yàn)收應(yīng)隨工程建設(shè)整體進(jìn)度開展申請(qǐng)驗(yàn)收工作。驗(yàn)收作為一個(gè)工程階段的總結(jié)，承建單位的監(jiān)測資料是否完整是反映監(jiān)理工作質(zhì)量的重要依據(jù)，因此要求在單元工程評(píng)定基礎(chǔ)上按合同要求全部完工后，才具備驗(yàn)收必要條件。監(jiān)理單位應(yīng)科學(xué)協(xié)調(diào)組織驗(yàn)收工作，及時(shí)批復(fù)申請(qǐng)驗(yàn)收文件并提供符合國家規(guī)定、行業(yè)規(guī)范與經(jīng)地方質(zhì)量監(jiān)督站審批的竣工驗(yàn)收文件與格式，要求承建單位執(zhí)行。一般情況下監(jiān)測項(xiàng)目隨主體工程進(jìn)行驗(yàn)收，由以下組成：分部工程驗(yàn)收、單位工程驗(yàn)收、合同工程完工驗(yàn)收、階段驗(yàn)收、專項(xiàng)驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收等。

4.2驗(yàn)收控制要點(diǎn)

驗(yàn)收前承建單位應(yīng)提前向監(jiān)理單位提交申請(qǐng)驗(yàn)收函，監(jiān)理單位應(yīng)及時(shí)批復(fù)并提供符合國家規(guī)定、行業(yè)規(guī)范與經(jīng)地方質(zhì)量監(jiān)督站審批的驗(yàn)收文件與格式，要求承建單位執(zhí)行。一般情況下驗(yàn)收文件應(yīng)具備以下內(nèi)容：①水利樞紐工程大壩施工各階段的竣工報(bào)告，其內(nèi)容應(yīng)包括：工程項(xiàng)目概況、設(shè)計(jì)預(yù)定工作量、實(shí)際完成的工作量、設(shè)備檢驗(yàn)、儀器的埋設(shè)安裝、觀測工作、分析和整理觀測資料等；②提交相關(guān)的設(shè)計(jì)通知、設(shè)計(jì)文件以及施工現(xiàn)場變更的驗(yàn)收簽證等；③提交工程竣工圖紙，其具體內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)備埋設(shè)圖、電纜的走線圖以及儀器安裝圖等；④提交需要移交的各類原始記錄及相關(guān)資料，主要內(nèi)容應(yīng)包括：儀器說明書、出廠合格證、檢驗(yàn)表、施工現(xiàn)場設(shè)備檢驗(yàn)記錄、安裝埋設(shè)記錄、電纜連接記錄以及觀測記錄等；⑤提交項(xiàng)目工程各個(gè)階段全部的質(zhì)量簽證和驗(yàn)收意見；⑥提交工程各個(gè)階段資料整理分析報(bào)告、事故分析以及重大事件的處理結(jié)果；⑦提交工程相關(guān)的質(zhì)量等級(jí)評(píng)定表；⑧提交水利工程大壩竣工支付結(jié)算報(bào)告；⑨提交其他依據(jù)合同文件或技術(shù)規(guī)程規(guī)范要求必須報(bào)送的資料。

5　結(jié)語

總而言之，水利樞紐工程大壩的安全監(jiān)測工作是一項(xiàng)艱辛而漫長的工作，需要全體工作人員切實(shí)做好本職工作，樹立高度的安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，充分認(rèn)識(shí)到安全監(jiān)測工作對(duì)大壩穩(wěn)定運(yùn)行的重要性，同時(shí)加大巡查力度，對(duì)大壩的運(yùn)行情況予以時(shí)刻關(guān)注，盡早發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，最大程度上確保水利樞紐工程的安全運(yùn)行，為維護(hù)生產(chǎn)生活的正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]尹政國，馬永福.黃河萬家寨水利樞紐大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)改進(jìn)完善方案[J].西北水，2012（02）.

[2]陳益彬.北溪水電站安全監(jiān)測系統(tǒng)總體要求淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（23）.

[3]董世偉.淺議水庫大壩安全監(jiān)測[J].現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2012（04）.

TV698.1

A

1673-0038（2015）44-0256-02

2015-10-11

曹永輝（1987-），男，助理工程師，雙學(xué)士本科，主要從事安全監(jiān)測工作。