工程安全监测第2章 变形观测.ppt

观测方法 精密水准法，适用于混凝土坝 三角高程法，适用于土坝（用全站仪） 沉降仪，观测内部点垂直位移 沉降板，观测内部点垂直位移 多点位移计，观测内部点各个方向的位移 符号 向下为正，向上为负。 高精密水准法（表面垂直位移测定） 原理不讲，强调几点： 水准基点固定在岸坡灌浆廊道里，构造三点的等边三角形网 测量点固定在坝体上，牢固，保护。特别是对于土坝。 三角高程法 原理不讲 强调：精度要求高，仪器用全站仪（解决了大气折光问题） 沉降板法 适用于监测分层垂直位移，坝体内部垂直位移 原理 沉降板 沉降仪法 有电磁式、钢弦式、电感式、水管式等等，以电磁感应式用的多 原理 坝体 基岩 测斜管 磁性环 探头 侧绳 磁性环固定在坝体上，与测斜管可以相对滑动，因此其位置随坝体的位移而变动。 挠度指坝体的分层变形情况（内部） 符号 向下游，向左岸为正 方法 正垂线法 倒垂线法 布置 混凝土坝：在最高坝段面处，拱冠处 土石坝：校核基准点 一般布置在灌浆廊道里 正垂线法 坝顶 垂线固定块 保护井 垂线钢丝 保护箱 油槽 油 重锤 倒垂线法 坝顶 浮球 保护井 垂线钢丝 基岩 油 油槽 概念 方法 倾斜仪：混凝土坝或土石坝 测斜仪：土石坝 精密水准：混凝土坝与土石坝 倾斜仪 就是一把带有地脚调节螺栓的水平尺，可以测定倾斜的角度，用于表面倾斜测量 测斜仪 方法 测微器、卡尺、百分表和千分表 测缝计（单项、三向） 等等如表2－5所示 符号 裂缝张开为正，闭合为负 原理 宽度：利用固定在裂缝两侧的位移传感器或卡尺、百分表等测量 长度：钢尺人工测量，探地雷达、电视等新方法 深度：探地雷达，超声波等 强调面板坝周边缝的观测 面板坝的关键是面板的防渗作用，周边缝是容易开裂的，监测非常必要 周边缝在水下，监测应该用遥测或其他可靠方法 一般用三向测缝仪 中国水利水电第五工程局有限公司 中国水利水电第五工程局有限公司 大坝变形包括那些方面？ 表面位移 内部位移 垂直位移 水平位移 垂直坝轴线 平行坝轴线 垂直位移 水平位移 垂直坝轴线 平行坝轴线 整体位移 弯曲,用挠度表示 倾斜,用倾斜度表示 裂缝,用裂缝开度表示 坝 体 变 形 1 概论 2 变形 监测 应力 应变 3 渗流 监测 4 温度 监测 5 目录 大坝变形示意图（ 重力坝） 表面水平位移 表面垂直位移 裂缝 内部变形(垂直向和水平向) ？ ？ 这些指标中，通过以下几个观测项目可以反映大坝变形 1 、表面位移观测 2 、垂直位移观测（包括坝体表面、内部） 3 、挠度（与以上联合，表征内部位移） 倾斜度 4 、裂缝情况（变形的极端情况） §1表面水平位移观测 土石坝(混凝土坝) 表面位移观测中位移的一般规定 1、垂直位移:向下为正,向上为负. 2、水平位移:向下游为正,向上游为负,向左岸为正,向右岸为负. 3、在测量建筑物的位移时,垂直位移和水平位移要同时进行. 表面位移观测一般采用的方法 一般采用在建筑物表面布置观测标点,利用水准仪和经纬仪按视准线法、小角度法和三角网法进行观测, 表面位移观测基本方法概述(参看下图) 横断面线 校核基点 纵断面线 纵断面线 测点 观测基点 （重力坝、拱坝等） 位移观测 挠度观测 裂缝观测 大坝水平位移的特点 范围大 持续变形 量值小（混凝土坝mm级,土石坝cm级） 观测的方法 测量手段 －量测基准与大坝的水平变位 提高精度的设施、措施和观测规范 引张线法 基本原理 引张线 测点 观测基点 ？ 测点与读数设备，与坝体相连 引张钢丝，与岸边基点相连，相对固定不动 测点随坝体变形而移动 标尺 大坝 量测标尺与设备 引张钢丝 重物 1、原理示意图 2、测点示意图 重锤 滑轮 钢丝 夹具 固定墩 3、张拉固定结构示意图及浮托原理示意图 Y1 Y2 浮托装置 引张钢丝 （有浮托） 引张钢丝 （无浮托） 垂径：悬链线最大垂度 钢丝的形状为悬链线，其最底端的近似的拉力的方向为与水平方向夹角为α，根据悬链线的方程其值为： 根据力平衡原理可得： SW H 角度为α Y S H H H 5、防风管 为了防止张引线摆动。 测点必须用保护箱保护 防风、防锈，提高精度。 6、分段引张线 多设几个固定点，分段测定相对位移，并测定各 固定分点的位移，推算总位移。 7、 其他 对钢丝的要求、对标尺精度的要求等。 8、符号规定 水平位移指向下游和左岸为正——规范规定，符合人们的习惯。 引张线的布设 在坝体表面沿坝轴线方向布置 观测基点一般设在坝体两端的不受坝体变形影响的基岩上或廊道里 坝顶与下游侧布线多