大坝安全监测施工方案.docx

1、大坝安全监测施工方案一、概述xx大坝工程是一座以城市供水为主的供水工程。水库位于xxx。水库总库容 1790万 m3，兴利库容 1040万 m3，正常蓄水位 1092.7m，设计洪水位 1096.38m，校核洪水位 1098.52m，是一座年调节水库。枢纽主要建筑物包括碾压混凝土重力坝(含溢流表孔、泄洪冲沙中孔)、取水建筑物及输水管线等，次要建筑物主要包括上坝公路及交通洞等。二、工作范围及内容安全监测实施的区域和范围主要在大坝坝体、坝体内部廊道、大坝左右岸及水库库面等。具体工作内容为大坝及其基础安全监测仪器设备采购检验、率定、埋设安装（含相关土建）、施工期和移交前观测、维护及观测资料整理。主要

2、包括变形监测、渗流监测、应力应变监测、自动化系统等监测项目。主要监测仪器及设备：（1）变形监测位移标点（水平位移、竖向位移）；基点（水平位移、竖向位移之工作基点、校核基点）;竖直传高仪；多点位移计；钻孔测斜仪；水准仪；全站仪；测缝计；频率读数仪。（2）渗流监测测压管；渗压计;量水堰计；电测水位计。（3）应力应变监测应变计；无应力计;温度计。（4）自动化系统采集模块；计算机;光端机；打印机；数据采集软件；安全监控管理软件；数据库。三、项目组织机构及人员配备3.1 项目部组织机构为了规范化、科学化的管理，如期优质完成本工程工作，包括基点布设及施测、各项监测外业数据采集、成果资料整理、编制成果报告和

3、后期服务，为此，根据本工程的特点，设置“质量管理领导小组”。本小组由项目经理担任组长，总工程师、生产副经理担任副组长，各办公室及各施工队负责人为小组成员。项目经理、生产副经理、项目总工统筹安排、管理小组所有事务；技术负责人负责数据资料、方案、成果报告等技术工作的管理。监测小组下设有五个办公室：生产安全办、技术质量办、设备物质办、财务经营办和综合办公室。其中技术质量办包含有测量队、实验队、监测作业队。 组长：xx副组长：xxxx组员：xxxxxx质量管理组织机构见图项目经理全面负责项目部的全部工作；项目副经理、项目总工：直接管理各办公室，协调与业主、监理、设计等方面关系；健全各级管理组织机构，并

4、赋予其充分权限，协调各组织接口关系；统筹安排调配主要施工机械、设备及主要人员、资源的配置；建立项目管理的质量、安全、进度、成本、环保、文明施工等宏观指标，并保证完成。技术质量办：负责施工技术指导及技术管理；施工方案、新工艺等措施编制及施工网络进度计划安排；质量验收办法及标准的编制及施工质量控制；技术管理、技术方案的审核、信息的反馈、成果报告的审核以及监测过程中的质量检查，与监理沟通进行工程的质量控制及验收；并且对试验、测量、监测队的管理，其中监测作业队负责所有现场监测作业工作，并配合相关负责人员参与资料收集、数据分析和处理、报告编写和资料整理等工作。生产安全办：负责生产计划安排、实施、监督，现

5、场施工资源调配、指挥、协调，安全工作的管理、检查等本项目的所有安全工作，保证施工期间不出现任何安全事故。设备物资办：负责物资及设备的采购、检验、管理；设备技术管理；物资、设备协调；设备技术改造。配合技术、生产部门、按照工程进度需要，编报材料用量计划财务经营办：按照国家财务制度的规定，认真编制并严格执行财务计划、预算、遵守各项收入制度费用开支范围和开支标准，做好施工进度计划、计量支付、变更、索赔工作，从事成本核算和成本分析，落实经营成果；从事会计报表的编审。综合办公室：负责人事、文件收发、档案管理、活动筹备、后勤服务、与单位本部行政联络。调查研究和掌握各种信息，辅助领导决策；督促、检查并及时反馈

6、项目部决议、决定及领导指示的贯彻情况。3.2 现场人员安排根据实际工作需要，本项目部为监测项目配备了足够、合适的技术、管理人员。技术人员在专业方面结合本工程监测工作的特点，配备了测量工程师、检测及试验工程师等专业技术人员，能很好地满足本工程监测项目的工作要求。监测技术人员充分发挥各自的优势，合理配备以满足监测工作的需要。四、质量控制指标4.1监测设备种类型号及技术指标1）全站仪中文菜单，激光对中；可视激光指向；免棱镜测距200m；温度气压自动感应；单棱镜测距5km；测角精度：不低于2；测距精度：不低于2mm2PPm；电子气泡；双轴自动补偿；双面显示。2）数字水准仪精度：0.7mm/km。电子温

7、度计 分辨率：0.1，精度：0.5。3）铟钢尺精密水准尺 长2m,与水准仪配套。4）强制对中基座基座板材料：不锈钢，尺寸：190mm*190mm，最大对中误差：0.05mm。连接方式：三槽、中心插入、公英制螺栓连接。5）水准标志材料：不锈钢，尺寸206)固定觇标对中误差小于.2毫米，水准器角值8和1各一个；照准边长50-2500m。7)活动觇标觇标活动范围：0-200毫米，水准器角值8和1各一个；标尺读数方式：游标读数，直读0.02mm。8）竖直传高竖直传高仪：测量范围：15mm,精度：0.1mm；保护管：110，d3UPVC管；铟瓦丝：1.2mm，a100Mpa。9）多点位移计振弦式传感器，

8、原装进口或进口传感器国内组装，不锈钢测杆。测量范围：0100mm;精度：.1%F.S；灵敏度：0.02%F.S；温度范围：-2080。10）测斜仪量程：53，灵敏度：.02mm/500mm，系统精度6mm/25m，适用温度：-2050。11）测缝计适应在碾压混凝土中埋设，振弦式传感器。量程12mm、25mm；灵敏度：0.025%F.S；精度：0.1%F.S；;工作温度；-20+80。12）频率读数仪原装进口或进口组装，测量范围：400Hz6000Hz,分辨率：0.001s，测量精度：0.01%，温度范围：-10+50，工作温度：-10+50。13）渗压计振弦式传感器，原装进口。量程：350kp

9、a、700kpa:分辨率：0.025%F.S;精度：0.1%F.S；过载能力：2xF.S。14）量水堰计原装进口或进口组装，量程：300mm;精度：0.01%F.S，分辨率：0.02F.S，线性：0.5%F.S，温度范围：065。15）电测水位计量程：50m；最小读数：1mm：标准探头带蜂鸣器。16）应变计适应在碾压砼中埋设，振弦式传感器。测量范围：3000；灵敏度：0.1；精度：1%F.S；工作温度：-20+8017）无应力计配无应力计筒；振弦式传感器。测量范围：3000；灵敏度0.1；精度：1%F.S；工作温度：-20+8018）温度计不锈钢外壳。测量范围：-3070；精度：0.519）采

10、集模块测量模块通道数16；测量频率范围4006000Hz，测量温度范围-50150；准确度：频率0.05%F.S、温度0.5；分辨力：频率0.01Hz、温度0.1；测量时间：每测点4秒；功耗：掉电：200mA；待机：小于15mA、测量：小于270mA。20）计算机处理器：英特尔酷睿TM2双核处理器E7500；操作系统：正版windows7；硬盘500G SATAII7200转高速防震硬盘；内存：2G DDRIII；主板：INTELR B43;显示器：19寸宽屏液晶显示器；显卡：HD5450 512M PCIE 高性能显卡；光驱：SATA DVDRW；网卡：千兆网卡。4.2监测周期与频率各监测项

11、目的监测标准及监测频率等见表3.2.监测项目施工期首次蓄水期初蓄期运行期1）位移1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月2）倾斜1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月3）大坝外部接缝1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月4）近坝区岸坡稳定1次/旬2次/月2次/月1次/月1次/季5）渗流量2次/旬1次/旬1次/天2次/旬1次/旬1次/旬2次/月6）扬压力2次/旬1次/旬1次/天2次/旬1次/旬1次/旬2次/月7）渗透压力2次/旬1次/旬1次/天2次/旬1次/旬1次/旬2次/月8）绕坝渗流1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月9

12、）水质分析1次/季1次/月1次/季1次/年10）应力、应变1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月1次/季11）大坝及坝基温度1次/旬1次/月1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月1次/季12）大坝内部接缝、裂缝1次/旬1次/月1次/旬1次/月1次/旬1次/月1次/月1次/季13）上下游水位4次/天2次/天2次/天2次/天4次/天14）库水温1次/天1次/旬1次/旬1次/月1次/月15)坝区平面监测网取得初始值1次/季1次/年1次/年16)坝区垂直位移监测网取得初始值1次/季1次/年1次/年17)巡视检查104次/月308次/月308次/月42次/月注1：表中测次，均系正常情

13、况下人工测读的最低要求。特珠时期（如发生大洪水、地震等)，应增加测次。监测自动化可根据需要，适自加密测次。注2：在施工期，坝体洗筑进度快的，变形和应力监测的次数应取上限在首次蓄水期，库水位上升快的，测次应取上限在初蓄期，开始测次应取上限。在运行期，当变形、渗流等性态变化速度大时，测次应取上限，性态趋于稳定时可取下限，当多年运行性态稳定时，可减少测次，减少监测项目或停测，但应报主管部们批准，但当水位超过前期运行水位时，仍需按首次蓄水执行。注3：巡祝检查的次数按规范执行。4.3监测控制值与警戒值一般当实际变形值达到最大允许变形值的70%时，须向有关单位发出预警，且施工单位必须召开专题会议研究变形原

14、因，采取必要的措施控制变形继续发展；当达到最大变形允许值时，应发出报警，当首次报警后，若测点以较大的速率继续下沉变形，应视情况继续报警，此时必须报告监理、设计院和招标人单位，并由施工单位组织专家现场召开专题会议研究处理措施，必须采取一切施工措施，控制变形继续发展。五、施工方法为保证安全监测的施工质量，除了应有正确的仪器安装埋设方法外，还应做好现场设施的保护防护工作，并且加强巡视检查确保仪器运行正常，检查现场能更直观的发现问题，以便及时的采取应对措施。5.1变形监测5.1.1变形监测基准网的布设与安装 (1)在本工程变形监测中，考虑布设二等水准线路，其水准测量的闭合差不得超过规范的要求。(2)测

15、量使用的水准仪、水准尺等分别按有关规范规定进行检验与校正。基准点应建立在大坝应力影响范围以外，一般在下游13km。(3)工作基点工作基点必须具有足够的坚固和稳定性，自身结构合理，埋设处地质条件要好，还应与大坝相距一定的距离，以免水库蓄水后对水准基点的稳定性产生影响。工作基点采用混凝土水准标石，标柱的顶部埋设有不锈钢标志头，在底盘埋设副标志点，用作检测。(4)竖向位移标点水准标志应铅直埋设。测点底座埋入土层的深度不小于0.5m。埋设安装时应采取措施，防止雨水冲刷和人为破坏。(5)水准观测应严格按相关规范要求施测。(6)水准基点与工作基点的联测在水库开始蓄水的第一年内，应测两次。以后可逐年减少至每

16、年一次的联测，最好安排在相同的月份进行，以减少各种外界因素的系统影响。5.1.2水平位移采用钢筋混凝土标墩，具体埋设和观测技术要求按照设计图纸和混凝土大坝安全监测技术规范(DLT5178-2003)的要求执行。(1)基点的选点、埋设及标志1)应根据施工图上的概略坐标进行选点，基点应选在通视良好、交通方便，地基稳定且能长期保存的地方，视线离障碍物（上、下和旁侧）不宜小于2.0m。2)建造强制对中的观测墩，以减少仪器的对中误差。安装观测墩顶部的强制对中底盘应调整水平，倾斜角不得大于。3)各基点周围应有醒目的保护装置，以防止破坏。4)观测墩应建立在稳固的基岩上。(2)大坝水平位移标点1)位移标点的安

17、装埋设要求与基点观测墩的安装埋设要求相同。2)水下位移采用视准线法观测。3)视准线应采用视准仪或 型经纬仪或精度不低于J1型经纬仪的全站仪进行观测，每一测次应观测两测回；采用活动觇标法时两测回观测值之差不得超过1.5mm；采用小角度法时，两测回观测值之差不得超过3”。具体要求见混凝土大坝安全监测技术规范(DLT5178-2003)附录。5.1.3竖直传高(1)竖直传高预留孔应以测量控制点精确放样，放样误差应小于2cm。不得以预留孔与建筑物结构的相对尺寸进行放样。(2)预埋管采用标准混凝土预制管，规格为中500mm55mm（内径壁厚)承插式钢筋混凝土预制管，管段长度由承包人根据现场混凝土分层厚度

18、以及安装工艺自定。每层混凝土浇筑前，应先在预留孔位四周用钢筋焊放样架(样架应高出预埋管)，在放样架上标定通过孔心并井相互垂直的两条方向线。(3)根据放样架给出的孔心位置，调整预埋管中心与其重合后，并将预埋管固定牢固，保证混凝土浇筑时不会发生变位。管接头处应先密封以防漏浆。(4)每次浇筑前，必须检测预埋管中心点与设计中心点的偏差，且不得大于2cm。混凝土浇筑过程中，需有专人对埋管进行保护，并检查孔位，发现问题及时处理。(5)预埋管必须加盖保护，严禁掉物入内。(6)预埋管的有效孔径不得小于30cm。5.1.4多点位移计(1)多点位移计钻孔孔位、孔深、孔斜应严格按设计图纸放样和施钻，孔深应达到设计深

19、度，超深应不大于50cm。(2)钻孔：先钻1.0m深0200的孔，再改用091钻孔至设计深度。钻孔孔斜偏差不应大于0.01m/m。钻孔岩芯应进行地质素描。(3)仪器埋设前钻孔应用高压水进行冲洗。安装过程中，测杆和护管的各接头要连接牢固，护管测杆应作标号，以防混淆。安装就位后进行孔内灌浆，浆材的水灰比为0.5：1，灌浆压力为0.2MPa，待水泥浆凝固后安装孔口装置。5.1.5钻孔测斜仪1）测斜管埋设支护结构变形监测，采用测斜仪进行测量。测斜仪器由测斜管(软质)、测斜探头、数字式测读仪三部份组成:测斜管内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测斜仪滑轮上下滑行轨道，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测

20、斜管内壁的导槽中，沿槽滚动将测斜探头放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角值显示在测读仪上。埋设过程中要避免管子的纵向旋转，在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准，以免导槽不畅通。埋设就位时必须注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致。测斜管固定完毕，用清水将测斜管内冲洗干净。由于测斜仪的探头是贵重仪器，在未确认导槽畅通可用时，先用探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，待检查导槽是正常可用时，放可用实际探头进行测试。埋设好测斜管后，需测量测斜管十字导槽的方位、管口坐标及高程，要及时做好保护工作，如测斜管外局部设置金属套管保护，测斜管管口处砌筑窨井，并加盖。（1）钻孔测斜仪测孔钻孔

21、孔位、孔深、孔斜应严格按设计图纸放样和施钻，孔深应达到设计深度，超深应不大于50cm。 （2）钻孔：先钻1.0m深 200的孔，再改用 110钻孔至设计深度。钻孔孔斜偏差不应大于0.01m/m。钻孔岩芯应进行地质素描。 （3）测斜管安装前应检查是否平直，两端是否平整，对不符合要求的测斜管应进行处理或舍去。 （4）测斜管采用现场逐节组装的方法进行安装。要求导管及底部管帽必须密封牢靠，防止水泥浆进入管内。安装过程中应使导管中的一对导槽方向与预计的岩体位移方向相近，用测扭仪测量测斜管导槽转角，测斜管每3m导槽转角应不超过1 ，全长范围内应不超过5 ，以保证测斜仪探头沿导槽方向畅通无阻。 （5）灌浆后

22、，应用压力水将测孔内壁冲洗干净，并在孔口加盖保护。 （6）记录每一测斜管接头的深度，测定导槽的方位。2）测方法将测斜探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。测量完毕后，将测头旋转180插入同一对导槽，按以上方法重复测量。两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两个读数应是数值接近、符号相反的值。如果测量数据有疑问，应及时复测。基坑工程中通常只需监测垂直于基坑边线方向的水平位移。但对于基坑阳角的部位，就有必要测量两个方向的水平位移，此时，可用同样的方法测另一对导槽的水平位移。水平位移的初始值

23、应是基坑开挖之前连续3次测量无明显差异读数的平均值，或取开挖前最后一次的测量值作为初始值。测斜管孔口需布设地表水平位移测点，以便必要时根据孔口水平位移量对深层水平位移量进行校正。5.1.6测缝计(1)测缝计埋设时，必须垂直缝面。(2)若测缝计埋设在混凝土与围岩接触而时，可在围岩上打孔预埋套筒。待混凝土浇筑至测点所在部位时，再安装测缝计。(3)在围岩中钻孔，孔径应大于测缝计套筒，深度应满足测缝计安装及预拉要求。(4)至少提前48h在孔内填满水泥砂浆，砂浆应有微膨胀性，将套筒挤入孔中，筒口与孔口平齐。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。(5)48h后打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，用

24、预拉架将预拉仪器满量程的14并固定，在套筒中填满棉纱，防治将测缝计波纹管(变形段)浇死。(6)混凝土浇筑时在仪器周围应人工振捣密实，防治仪器损坏。(7)及时填写仪器埋设考证表。5.1.7裂缝计(1)混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土。(2)在被监测部位的两侧分别牢牢地固定一根锚杆，将裂缝计的中间部分用塑料布包裹并涂以沥青，两端保持干净。(3)将传感器连接到锚杆上并预拉仪器满量程的l4，将埋入所需监测的混凝土中回填混凝土并密实。单向机械测缝标点和三向弯板式测缝标点的观测，通常直接用游标卡尺或千分卡尺量测，单向机械测缝标点也可用固定百分表或千分表量测，平面三点式测缝标点宜用专用

25、游标卡尺量测机械测缝标点每测次均应进行两次量测。两次观测值之差不得大于0.2mm。5.2渗流监测混凝土坝必须进行渗流监测，监测项目包括扬压力、渗透压力、渗流量及水质监测。5.2.1测压管埋设安装(1)测压孔应在山体排水洞两侧的排水孔施工完毕并经检验合格后才能施钻。(2)测压孔钻孔孔位与设计孔位偏差不超过5cm，孔深应达到设计深度，孔斜偏差应不大于0.02m/m。(3)测压孔钻孔开孔直径为110mm，终孔孔径为76mm，达到设计深度后应进行灵敏度检查，灵敏度检查的水压力为0.10.2Mpa，当漏水量极微或基本不漏水时，应及时通知项目监理，决定是否加深钻孔或重新钻孔。钻孔岩芯应进行地质素描。(4)

26、测压孔在钻孔过程中，如发现集中漏水(无回水)、掉钻、掉块、塌孔等情况时，应详细记录。当上述情况比较严重时，应通知项目监理采取处理措施。(5)测压孔孔口装置按图加工和安装各接头不得漏水，经检查合格后进行初始值观测。5.2.2渗压计埋设(1)渗压计埋设前，必须按照有关规定要求进行室内检验，并按照规范的要求进行埋设安装。(2)透水石必须浸泡饱和，安装时要排除前盖空腔和透水石中的气泡。(3)基岩中渗压计采用钻孔法埋设，测压管中渗压计采用吊装法安装：仪器电缆引入指定测站，牵引过程中需加以保护。(4)埋设时应用饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅。5.2.3量水堰安装(1)堰口水流形态必须为自由式。

27、(2)量水堰应设在排水沟的直线段上，堰槽段应采用矩形断面。(3)堰扳为平面，局部不平处不大于2mm，堰口局部不平处不大于1mm；堰板顶部水平，两侧高差不大于堰宽的1500，直角三角堰的直角误差不得大于30；堰板与侧墙应保持铅直，倾斜度小于1200，侧墙局部不平整小于5mm，堰板与侧墙互相垂直，误差小于30两侧墙问局部距离误差小于10mm；堰板采用不锈钢板，过水堰口下游边缘制成45角。(4)堰板应与堰槽两侧墙和来水流向垂直。堰板应平正和水平，高度应大于5倍的堰上水头。(5)测读堰上水头的水尺或测针，应设在堰口上游35倍堰上水头处。尺身应铅直，其零点高程与堰口高程之差不得大于1mm。(6)在水尺或

28、测针安装处用带隔栅的防污管做个静止观测井，安装量水堰计。(7)量水堰安装完毕，应详细填写考证表，存档备查。5.2.4渗流监测方法1）当采用压力表测量测压管内水压时，压力值应读到最小估读单位。对于拆卸后重新安装的压力表应待压力稳定后才能读数，每年应对压力表进行校验。帷幕前的测压管不得任意排水，以防发生管涌。2）采用电测水位计量测测压管内水位时，应将测头缓慢放入管内，在指示器开始反应时，测量出管口至孔内水面的距离。两次读数之差不应大于1cm。3）当采用渗压计量测监测孔的水位时，两次读数之差应不大于仪器的最小读数。5.3应力应变监测应力、应变及温度监测项目主要有应力、应变监测、锚杆（锚索）、应力监测

29、、钢筋应力监测、钢板应力监测、温度监测、接缝裂缝开度监测和地震反应监测等。应力、应变及温度监测应与变形监测和渗流监测项目相结合布置，重要的物理量可布设互相验证的监测仪器。在布置应力应变监测项目时，应对所采用的混凝土进行热学 力学及徐变自身体积膨胀等性能试验。设计选用的仪器设备和电缆、其性能和质量应满足监测项目的需要。5.3.1应变计埋设(1)仪器埋设前，应按规范要求进行力学性能、温度性能、防水性能等检验并对电桥进行检验。(2)仪器电缆应采用耐酸、耐碱、防水性能的专用电缆，其绝缘电阻应50M；所有传感器在温度为-1060、水压力为0.5MPa时，其绝缘电阻应50M。(3)当将仪器直接浇筑到结构中

30、时，安装时应避免对两端施加过大的力，可用绑扎丝直接将仪器绑扎到仪器的保护管上就位。绑扎丝不能捆得太紧，确保仪器在纵向不受张拉或受压。同时必须小心以免由于振捣器损坏电缆，在仪器半径1m范围内禁止用机械振捣器振捣而应该采用人工振捣，以免损坏仪器。5.3.2无应力计埋设无应力计与相应的应变计组距坝面的距离应相同。无应力计与应变计组之间的距离一般为1.5m；无应力计筒内的混凝土应与相应的应变计组处的混凝土相同，以保证温度、湿度条件相同。无应力计的筒口宜向上；当温度梯度较大时，无应力计轴线应尽量与等温面正交。5.3.3温度计埋设(1)埋设在坝内的温度计一般不考虑方向，可直接埋入混凝土内，位置误差应控制在5cm内。(2)埋设在上游面附近的水库温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面510cm。(3)埋设在混凝土表层的温度计，可在该层混凝土捣实后挖坑埋入，回填混凝土后用人工捣实。(4)埋设在浇筑层底部或中部的温度计，振捣时，振动器距温度计应不小于0.6m。(5)埋设在钻孔中的基岩温度计，可预先绑扎在细木条上，以便于控制仪器位置。5.3.4电缆(1)所供电缆护套材料应与仪器本身所带的电缆材料一致，芯线间绝缘材料为聚胺脂或