大坝安全监测系统招标技术卷Word文档格式.docx

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1.1.6.1河湾地块防渗方案12

1.1.6.2河湾地块防渗帷幕监测13

1.1.7变形监测网13

1.1.7.1东游祠主坝区变形监测控制网13

1.1.7.2王麻溪副坝区变形监测控制网13

1.1.8监测自动化系统设计14

1.1.8.1监测自动化系统网络14

1.1.8.2监测自动化系统规模14

1.1.8.3对监测自动化系统的基本要求14

1.1.8.4监测自动化系统应具备的主要功能15

1.1.8.5采集系统工作方式15

1.2招标范围及控制工期16

1.2.1招标范围16

1.2.2主要工作内容16

1.2.3土建及金结安装控制工期16

1.2.3.1导流工程进度17

1.2.3.2主体工程施工进度17

1.2.3.3王麻溪副坝工程施工进度18

1.2.3.4升船机工程施工进度19

1.2.3.5总工期19

1.3图纸和文件19

1.3.1由监理人提供的图纸和文件19

1.3.2由承包人提供的图纸和文件20

1.3.3图纸和文件的审批20

1.3.4承包人对提供图纸和文件的责任21

1.3.5工程进度报告21

1.4承包人提供的材料和仪器设备21

1.5仪器、设备的检验（率定）22

1.6承包人的工作人员22

1.7土建承包人对于安全监测工作的配合与责任23

1.8部分或全部项目竣工23

1.9承包人用水、用电24

1.10技术标准和规范24

第2章仪器设备的埋设安装25

2.1仪器设备的基本要求及技术参数25

2.1.1传感器及设备25

2.1.2测试仪表及设备26

2.1.3监测仪器电缆26

2.1.4投标报价监测仪器设备选型技术参数表26

2.2仪器埋设的基本要求29

2.2.1施工依据及执行规范29

2.2.2仪器埋设位置的施工放样29

2.2.3仪器的检验与签证29

2.2.4监测数据及成果29

2.3监测时间及测次30

2.4监测时间及测次的调整31

2.5仪器埋设及安装技术要求31

2.5.1正倒垂孔及垂线31

2.5.2引张线系统32

2.5.3流体静力水准系统32

2.5.4观测墩32

2.5.5水准标点32

2.5.6测斜孔32

2.5.7测压管32

2.5.8渗压计33

2.5.9量水堰设施33

2.5.10应力应变计33

2.5.11钢筋计33

2.5.12测缝计33

2.5.13温度计33

2.5.14基岩变形计34

2.5.15观测仪器电缆34

第3章施工期观测及资料整理34

3.1一般要求34

3.2变形观测及资料整理35

3.3渗流观测及资料整理36

3.4应力应变观测及资料整理36

3.5巡视检查37

3.5.1巡视检查工作内容及要求37

3.5.1.1日常巡视检查38

3.5.1.2年度巡视检查38

3.5.1.3特殊情况下的巡视检查38

3.5.2巡查计划和巡查人员38

3.5.2.1巡视检查计划38

3.5.2.2巡视检查人员组成38

3.5.3巡查项目39

3.5.3.1大坝及厂房建筑物39

3.5.3.2建筑物基础和坝肩39

3.5.3.3泄水建筑物39

3.5.3.4近坝区岸坡39

3.5.3.5监测设施40

3.5.4巡查记录和报告40

3.5.4.1记录和整理40

3.5.4.2报告40

第4章安全质量保证41

4.1安全质量保证体系41

4.2质量控制41

4.2.1仪器设备的采购和验收41

4.2.2仪器设备安装埋设质量的检验42

4.3设计变更的执行42

4.4施工技术和要求42

4.5安全保障43

第5章验收计量与支付45

5.1质量验收45

5.1.1单项工程验收45

5.1.2完工验收45

5.2计量与支付45

第6章招标设计图纸47

6.1招标设计图纸说明47

6.2招标设计图纸47

第1章总则

1.1监测设计

1.1.1工程概况

湖南省托口水电站位于沅水干流上游河段清水江下游洪江市境内，距怀化市74km，其中东游祠主坝上距托口镇3.5km，下距江市镇11km，是沅水规划梯级的第5级。

本工程等别属Ⅰ等大

（1）型工程，以发电为主，兼有通航等综合利用要求。

托口水电站，正常蓄水位250.00m，相应库容12.49亿m3，校核洪水位252.43m，总库容13.84亿m3，装机容量800MW，采用4台单机容量200MW的混流式机组。

东游祠主坝、王麻溪副坝、白土冲副坝等主要建筑物为1级建筑物，发电厂房按2级建筑物设计，航道等级为Ⅶ级，按50t级船只过坝设计，采用升船机干运过坝形式。

本工程区地震基本烈度小于6度，永久建筑按6度设防。

1.1.1.1枢纽布置

枢纽建筑物由东游祠主坝（包括溢流坝、左岸碾压混凝土重力坝、右岸粘土心墙堆石坝）、王麻溪副坝（包括汇融溪至王麻溪引水渠明渠、混凝土重力坝、发电厂房及尾水系统、通航建筑物）、白土冲副坝及河湾地块防渗工程等四大部分组成。

由于托口水电站特殊的地形条件，枢纽建筑物采用分散式布置即挡水、泄洪建筑物和引水发电系统、厂房、通航建筑物等分开布置，东游祠至王麻溪之间的河湾地块进行防渗处理。

东游祠主坝左岸至右岸分别为碾压混凝土重力坝、碾压混凝土溢流坝、粘土心墙堆石坝，坝顶高程253.00m，坝顶总长度648.50m。

其中左岸碾压混凝土重力坝，最大坝高75.00m，坝顶长度178.00m；

右岸粘土心墙堆石坝，最大坝高55.46m，坝顶长度155.50m；

河床碾压混凝土溢流坝，坝顶长度207.00m，为9孔开敞式溢流堰，每孔孔口尺寸为18.0m×

17.0m（宽×

高），采用挑流消能型式。

王麻溪副坝为常态混凝土重力坝，布置有左、右岸重力坝段、进水口坝段以及升船机坝段，坝顶总长度336.50m，坝顶高程253.00m，最大坝高51.0m。

其中左岸重力坝段长度109.00m，升船机坝段长度17.80m，进水口坝段长度136.20m，右岸重力坝段长度73.50m。

白土冲副坝因垭口处覆盖层较深，且坝高不高，坝线短，采用均质土坝。

1.1.1.2对外交通条件

托口水电站位于湖南省洪江市托口镇下游约3.5km，坝址右岸有公路通往洪江市及怀化市，至黔城镇公路里程约20km，至怀化市约74km。

焦柳铁路从江市镇通过，江市站距托口镇公路里程约11km，江市至怀化铁路里程59km。

对外公路从江市老团村209国道到主坝址里程约11.5km，其中新修公路约8.5km，改造公路约3km，路面宽7.5m，路基宽8.5km，混凝土路面。

1.1.2水文气象和地形地质

1.1.2.1水文气象

托口坝址以上集雨面积24450km2，占沅水流域集水面积的27.2%，属副热带季风气候区，温湿多雨，四季分明，多年平均气温15.7℃，多年平均降雨量为1285mm。

一般每年4月份进入雨季，8月份以后雨量逐渐减少，其中5~7月份占全年降水量的44.7%，多年平均降雨日（日降雨量大于等于0.1mm）为184d，多年平均风速0.9~2.6m/s，历年实测最大风速28.6m/s。

沅水为山区性河流，洪水由暴雨形成，年最大洪水自4月至10月份各月均可出现，但主要集中在汛期5~8月份，其中5~7月份出现次数最多。

汛期洪水陡涨陡落，洪峰流量大，但历时短，一次洪水过程一般为3~7d，多呈单峰型，同时具有洪中有枯的特性。

1.1.2.2地形及地质

上游祠主坝坝址区河床宽约140m，左岸地形坡度约18°

，右岸有宽171m的Ⅰ级阶地、河漫滩宽约100m，岸坡地形较整齐，坡度约33°

。

坝址区呈单斜构造，岩层倾向右岸，为纵向谷。

左岸强风化带厚1～7m，下限埋深9～24.5m，弱风化带厚1～16.3m，下限埋深10～31m；

河床无强风化岩带分布，多呈弱风化，厚0～4m，下限埋深2.3～9m；

右岸Ⅰ级阶地强风化带厚1～1.5m，下限埋深13.6～17m，弱风化带厚1.7～4.9m，下限埋深15.6～21.2m。

左岸地下水位埋深高于正常蓄水位，平均水力坡降为15.9～26.7%。

地下水主要循C2+3/Zant接触面（带）渗透和排泄。

右岸地下水位低。

河床及右岸Ⅰ级阶地部位相对隔水层埋深浅，位于基岩面以下0～11m。

王麻溪副坝坝址位于

冲沟上游侧，为一左缓（坡度19°

）右陡（坡度38°

）的不对称宽缓“V”字型谷，谷底高程约210m，左岸山顶高程325m，右岸坝肩山脊顶部高程275m。

坝址为纵向谷，岩层倾向右岸，坝基部位断裂构造主要为节理，断层有F6和F8，节理有NE～NEE和NW组，一般轻度～中等发育。

坝基岩体碎屑岩类地层的弱风化～新鲜岩体透水率均小于3Lu，强风化岩体破碎，裂隙发育，透水性强。

坝基左岸不仅3Lu的相对隔水层顶板线埋深大，且地下水位低向左逐步下降，右岸坝接头以右地下水位高于正常蓄水位。

白土冲副坝所处垭口由白土冲和枇杷塆两冲沟构成，其谷底高程为230～240m，垭口高程249～262m，地表最低处低于正常蓄水位。

垭口沟谷表部分布厚5～30m的残坡积物，其岩石地层由砾岩层和碳酸盐岩类组成，岩层平缓，在垭口附近未发现岩溶孔洞分布，地下水位高程约200m，但左侧高程165m以上有溶洞分布，地下水位高程约193m。

1.1.3监测项目及监测断面

1.1.3.1监测项目

a）东游祠主坝监测项目

1）变形监测包括：

各建筑物表面的水平和垂直位移及挠度监测，各建筑物内部及基础的水平和垂直位移监测等。

2）渗流监测包括：

各建筑物内部渗透压力及基础扬压力监测、坝体及坝基渗流量监测、绕坝渗流监测及水质分析等。

3）应力应变及温度监测包括：

碾压混凝土坝段应力应变、碾压混凝土坝段和坝基温度、预应力闸墩的锚索应力、钢筋应力、碾压堆石坝的土压力等。

4）环境量：

包括主坝上下游水位、水温、气温、降雨量等。

5）专项监测包括：

变形监测网。

b）王麻溪副坝（包括升船机）监测项目

各建筑物（包括边坡）表面的水平和垂直位移及挠度监测，各建筑物内部及基础的水平和垂直位移监测。

各建筑物内部渗透压力及基础扬压力监测、坝体及坝基渗流量监测、绕坝渗流监测等。

3）应力应变及温度监测：

包括混凝土应力应变、混凝土温度、坝基温度、钢筋应力等。

包括副坝上下游水位、水温、气温、降雨量等。

c）白土冲副坝及河湾地块防渗工程监测项目

白土冲副坝及河湾地块防渗工程主要为渗漏问题，因此主要以渗压和渗流量为监测对象。

1.1.3.2主要监测断面

a）东游祠主坝监测断面布置

1）溢流坝段全长220.00m，坝顶高程253.00m，最大坝高69.00m，为9孔开敞式溢流堰，采用底流消能型式。

在溢流坝段共设有2个监测断面，分别布置在⑧和

坝段，设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。

2）左岸非溢流坝段全长178.00m，坝顶高程253.00m，最大坝高61.00m，选择具有典型特征的

坝段布置1个监测断面，设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。

3）右岸为粘土心墙堆石坝，坝顶长153.00m，坝顶高程253.00m，最大坝高55.46m，在其上布置1个监测断面，设有堆石体内部变形、接触土压力、坝体及基岩渗流压力等监测项目。

b）王麻溪副坝监测断面布置

1）厂房引水坝段全长113.60m，最大坝高51.0m，共安装4台混流式发电机组，装机容量80万kw。

在进水口坝段设2个监测断面（布置在⑥和⑧进水口坝段），并延伸至厂房。

除了设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、伸缩缝和预置缝开合度、坝体及基岩温度和渗压监测等基本观测仪器以外，还沿压力钢管适当地布置了一些钢筋计和钢板计，以监测其结构的工作性态。

2）坝后式厂房与进水口坝段紧密的靠在一起，并且其建基面较进水口坝段低许多，将影响该部位的扬压力分布。

另外，建筑物各自体积和重量的差别，造成基岩应力变化的差异。

因此选择在基础部位布置适量的渗压计和基岩变位计，并且与进水口坝段布置的观测断面配合一致。

（3）右岸重力坝段长95.00m，设1个观测断面（布置在④坝段），设有基础稳定、扬压力分布、基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、坝体及基岩温度和渗压等监测项目。

（4）升船机坝段长25.00m，在左岸两级垂直升船机的排架墩上，设3个监测断面，设有基岩变形、混凝土应力应变、缝面开合度、钢筋应力和温度等监测项目。

（5）左岸（进水口明渠、坝肩边坡及航道）边坡总长约1200m，高约110m。

为了解其变形情况，保证施工期的安全，共设4个观测断面，设有测斜管和地下水位观测孔。

1.1.4东游祠主坝监测设计

1.1.4.1变形监测设计

a）混凝土坝段变形监测

水平变位监测采用垂线+引张线系统，垂直变位监测采用静力水准+双金属标系统，并辅以人工比测。

1）正倒垂线布置

在混凝土大坝

、

和

坝段分别布设1条倒垂线（IP1、IP2、IP3、IP4和IP5），与IP2、IP5配合相应布设PL1、PL2正垂线，PL1、PL2正垂线在基础廊道观测室与对应的倒垂线交接。

倒垂作为大坝水平位移观测基准，且利用正倒垂配合观测坝体的挠度和坝顶引张线端点的水平变位。

2）引张线布置

坝顶引张线分2条布设，共19个测点，其中

坝段至

坝段布1条共8个测点，

坝段布1条共11个测点。

左引张线左端点设于大坝左端基岩上,2条引张线的交点由正垂PL1进行控制，右引张线右端点由正垂PL2。

基础廊道布置竖折式引张线全长约190m，端点基分别由倒垂IP3和IP4控制。

每个监测坝段布置1个测点（共6个测点），采用浮托式测点装置（浮托式测点箱），安装引张线仪、人工观测尺+光学显微镜。

3）流体静力水准系统

坝顶静力水准路线与引张线布于同一专用沟内，静力水准左端设于

坝段,右端结合引张线的右端点设于右坝头基岩上，共布22个测点（含倾斜观测点），除3个倾斜测点外，其路线走向与引张线相同。

由于基础廊道高程不平直，其静力水准路线采用分段接力式布设，共设9个测点，以双金属标为工作基准。

双金属标高程通过监测网点进行高程联测。

4）精密水准监测布置

在混凝土大坝各坝段坝顶共布置26个水准点进行垂直位移观测，并结合静力水准测量布设3组倾斜变形观测点，以观测坝顶的倾斜。

在基础廊道各坝段布设水准点，共21个测点。

坝顶几何水准路线以左右岸坝头工作基点和双金属标为基准，廊道几何水准路线以双金属标为工作基点，按国家二等水准测量的相关技术要求进行观测。

b）堆石坝段变形监测

1）表面水平位移监测布置

在堆石坝段坝顶的迎水面和背水面各布1条视准线，共计11个测点、4个端点。

横向水平位移采用全站仪或经纬仪按活动觇牌法观测，纵向水平位移采用全站仪通过视准线端点直接对视准线测点测距方式获取变形值。

在堆石坝背水面高程235m、218m和200m马道上共布11个水平位移测点，以监测网点为工作基点采用边角交会法进行水平位移观测。

2）表面垂直位移监测布置

坝顶垂直位移测点与视准测点相对应布置5个测点，马道上垂直位移测点与边角交会测点相结合布置，坝顶和各马道上共布17个测点，均采用几何水准法，以右坝头监测网点为工作基点，执行国家二等水准要求进行观测。

3）内部水平与垂直位移监测布置

在所确定的横向监测断面处，沿坝轴线在粘土心墙内布置2个倾斜管，并分层安装沉环，分别采用测斜仪和沉降仪对心墙的水平和垂直位移进行监测。

c）右岸边坡表面变形监测

右坝肩边坡高程263m和283m马道上共布4个水平位移测点，以监测网点为工作基点采用边角交会法进行水平位移观测。

边坡垂直位移测点与边角交会测点相结合同标布置，垂直位移采用光电测距代三等水准进行观测。

1.1.4.2应力应变及温度监测

a）应力应变监测

1）分别在混凝土坝各监测断面的下部中间位置、坝踵和坝趾区布置了五向应变计组和无应力计，以监测坝踵、坝趾及坝体应力应变。

2）为了解溢洪道预应力闸墩的应力应变等情况,选择一个中闸墩和一个边闸墩进行监测，其监测仪器主要布置有预应力锚索测力计，钢筋计、测缝计、三向应变计组和无应力计,其监测内容主要有：

①在预应力锚索的张拉前后及张拉过程中，对主要张拉控制吨位进行检验监测；

②在预应力锚索的张拉结束后，对其预应力损失及应力变化情况等进行定期监测；

③对闸墩在施工期和运行期的混凝土应力应变、温度、钢筋应力和预应力锚索的工作状态等进行定期监测。

3）堆石坝段在填筑和水库蓄水的过程中，坝基和坝体内部均会产生不同程度的垂直（沉降）变形，其异常显示的变形量，将为我们判断大坝是否安全提供非常有价值的信息。

为了解其变化规律，在所确定的横向观测断面的坝基部位，布置接触土压力计，对接触面处的土压力进行监测。

b）结合面和结构缝监测

为了了解混凝土与基岩的结合面是否脱开，检查坝体和岩体的连接情况，以及为边界接触缝灌浆提供依据，在较陡部位的混凝土与基岩的结合面上布置了适量的测缝计。

坝体结构缝在温度变化和其他因素的影响下，均会产生伸缩变形，为了解这种变化规律，在重点监测坝段的伸缩缝处分组布置了测缝计。

c）基岩变形监测

混凝土坝基岩在开挖、混凝土浇筑和水库蓄水的过程中，坝基均会产生不同程度的垂直（沉降）变形，其异常显示的变形量，将为我们判断大坝是否安全提供非常有价值的信息。

为此，为了解其变化规律，在所确定的横向观测断面处的坝踵及坝趾部位，布置基岩变位计。

在上述基岩变位计的拉杆上（垂直钻孔中），各布设1组温度计，即可以对基岩变位计进行温度修正，又可以观测坝基温度变化情况。

d）温度监测

为了解大体积碾压混凝土在浇筑过程中温度变化情况和稳定温度场，除了利用上述各监测断面中能够兼测温度的其他仪器外，另在有关监测断面上布置了专门的温度观测项目，具体布置如下：

1）在各监测断面分4个高程布置了温度计，并考虑了能够兼测温度的其他仪器布置，以监测坝体温度的变化情况。

2）另在受日照影响的溢洪道的溢流面部位，选择一处布置了一组坝面温度测点，采用4支温度计按温度梯度变化的特点布置。

1.1.4.3渗流监测

a）坝基扬压力监测

为了解大坝建基面作用的扬压力大小和分布情况，根据不同坝段基础地质条件和防渗排水控制措施，选定1个纵向观测断面（沿基础灌浆廊道布置）和3个横向观测断面布置测点，构成纵、横向基础渗流监测网络。

1）沿基础灌浆廊道在每个坝段布置一个测压管进行扬压力观测，并在测压管管口设置压力表，在测压管管内设置压力传感器，以便于人工和自动化观测。

压力传感器观测电缆穿PVC管沿廊道下游侧壁引至与其相距较近的观测站。

2）在横向观测断面上沿建基面间隔一定的距离布置渗压计进行扬压力观测,其电缆均引至设在各观测断面基础灌浆廊道下游侧壁的观测站内。

3）在堆石坝段所选定的监测断面处及接头部位埋设了渗压计，了解堆石坝防渗心墙、基础及防渗心墙与混凝土坝接触面的渗流情况。

b）渗流量监测

1）根据基础灌浆排水廊道的布置，以及集水井的数量、分布和排水沟的流向等具体情况进行统筹规划，在集水井附近排水沟的集中汇流处，布置量水堰设施，采用量水堰渗流量仪进行自动化观测。

特殊情况下需要对某个坝段的基础渗流量进行定量观测时，采用容量法逐个对排水孔进行渗流量观测。

2）堆石坝段渗流量（包括防渗心墙与混凝土坝接触面的渗流量）监测，在接头部位的集中汇流处布置量水堰，采用铟钢水位尺和量水堰渗流量仪进行人工观测和自动化观测。

c）绕坝渗流监测

为了解绕坝渗流情况，在左、右坝肩部位附近山体布设地下水位观测孔，长期观测两岸地下水位变化及绕坝渗流情况。

每个地下水位观测孔内安装一套压力传感器，以实现自动化观测的功能。

为了能够在施工期和水库蓄水期及时进行监测，当压力传感器尚未安装前，采用钢尺式水位计进行监测。

1.1.4.4上下游水位监测

采用人工测读的水尺和遥测水位计两种方法观测上下游水位，并相互校核和检验。

人工测读水尺分别设在坝的上游侧边墩的凸出部位和下游侧边墩的凸出部位，绘制水位测读水尺各一个（共2个），水尺刻度从建基面到最高洪水位以上，以满足永久观测和施工期水位观测的需要。

遥测水位计分别设在坝的上游侧边墩的凸出部位和下游侧边墩的凸出部位，预埋专用的水位观测管，安装压力式传感器，为本工程的自动化观测系统提供上、下游水位参数。

在压阻式水位传感器尚未安装前，采用钢尺式水位计进行观测。

1.1.5王麻溪副坝监测设计

1.1.5.1变形监测

a）大坝变形监测

王麻溪大坝布设IP6、IP7和IP8共3条倒垂线，与IP6、IP8配合相应布设PL3、PL4共2条正垂线，其中PL3正垂线在基础廊道高程223m观测室与IP6倒垂线交接，PL4正垂线在基础廊道高程204m观测室与IP8倒垂线交接。

坝顶布设2条引张线设，全长约290m共15个测点，右引张线的右端点结合正垂PL4布置,两条引张线的交点处设正倒组PL3，左引张线的左端点设于左岸坝头。

高程204m基础廊道设一条引张线，全长约140m共5个测点，引张线端点基准由倒垂IP6和IP7控制。

3）静力水准路线布置

坝顶静力水准路线与引张线布于同一专用沟内，从左至右每一个坝段布1个测点，共设24个测点（含两坝头端点和2个倾斜观测点），除倾斜测点外，其路线走向与引张线相同。

廊道静力水准布设于高程204m基础廊道内，设5个测点。

廊道静力水准以双金属标为基准，双金属标高程通过监测网点进行高程联测；

坝顶静力水准以两岸坝头测点为基准，测点高程通过监测网工作基点联测。

4）精密水准测点布置

在坝顶布置22个水准垂直位移点（包括2个倾斜点），在基础廊道内的每个坝段均布置水准垂直位移点（共17个测点）。

坝顶几何水准路线以右岸坝头工作基点为基准，廊道几何水准路线以双金属标为工作基点，按国家二等水准测量的相关技术要求进行观测。

b）厂房垂直位移监测

1）在