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大坝安全监测所有监测规范简要汇总及概要

时间:2011-11-01 20:08来源:未知 作者:监测人 点击:
汇总所有大坝安全监测相关规范,并对其内容进行简单介绍。包括混凝土坝安全监测技术规范、混凝土坝监测仪器系列型谱、大坝安全监测自动化技术规范等监测规范。
  

大坝安全监测所有监测规范简要汇总及概要

第一篇《大坝安全监测自动化技术规范》

5、大坝安全监测自动化系统设计

523、施工阶段大坝安全监测自动化系统设计应包括下列主要内容:

1监测仪器设备的布置及施工图设计。

2、配套土建工程及防雷工程施工设计。

3、提出施工技术要求。

4、确定系统运行方式的要求。

61、系统环境要求

监测站接地电阻不宜大于10Ω。

监测管理站、监测管理中心站接地电阻不宜大于4Ω。

612工作电源要求

   1、交流电源

      a、额定电压:交流220V,允许偏差±10%

                   交流36V,允许偏差±10%

      b、频率      50Hz,允许偏差±2%

   2、交错流电源掉电时不间断电源维护系统正常工作时间不小于30min

65数据采集装置

     14 平均维修时间(MTTR):不大于2h

     15、防雷电感应:500W~1500W

121系统考核

     1212系统时时钟应满足在规定的运行周期内,监测系统设备月最大计时误差小于3min

     1214、系统可靠性应满足下列要求:

        数据采集装置的平均无故障工作时间不小于6300h

        监测系统自动采集数据的缺失率应不大于3%

13系统维护运行

1302、所有原始实测数据必须全部入库

1303、监测数据到少每3个月作1次备份。

1304、宜每半年对自动化系统的部分或全部测点进行1次人工比测。

1305、运行单位应针对本工程特点制订监测自动化系统运行管理规程。

1306、每3个月对主要自动化监测设施进行1次巡视检查,汛期应进行1次全面检查。

1307、每一个月校正1次系统时钟。

 

第二篇《混凝土坝安全监测资料整编规程》

402、混凝土坝安全监测资料必须及时整理和整编,包括施工期、运行期的日常资料整理和定期资料整编。整理和整编的成果应做到项目齐全,数据可靠,资料、图表完整,规格统一,说明完备。

403、日常资料整理应在每次监测后随即进行。对于人工监测,不得晚于次日12点对自动化监测应在数据采集后立即自动整理和报警。

404、定期资料整编应按规定时段对监测资料进行整编和初步分析,汇编刊印成册,并生成PDF格式标准电子文档。

405、汇编成册和在计算机磁光载体内存储的整编资料,各整编单位除应至少存档两套外,还应按合同或管理制度要求报送有关部门。

406仪器监测和巡视检查的各种现场原始计录、图表、影像资料均应归档保存。

   

《混凝土坝监测仪器系列型谱》

1对仪器分类方式进行修订,按照监测项目类别、监测物理量及仪器类型、原理等重新进行分类,不再单独列出遥测仪器条目;取消了原来的埋入式传感器、大坝渗漏及扬压力遥测仪器、基岩遥测仪器等条目,并将其并入变形监测仪器、应力应变及温度监测仪器、渗流监测仪器等相应的监测对象条目中。使仪器分类更合理科学并与其它标准一致。

4)取消了差动电阻式三向测缝计、土压计、弦矢导线仪、大坝视准仪、导线测量仪、隧洞变形计、光学水管式倾斜仪、差动电阻式动态比例电桥等仪器。

5)将“水管式倾斜仪”修正为“静力水准仪”、“波带板激光准直仪”修正为“激光准直位移测量系统”、“漏水量仪”修正为“量水堰渗流量仪”、“孔隙水压力计”改为“渗压计(孔隙水压力计)”;将“孔内水位计”及“扬压力计”并为“测压管水位计”、“变位计”合并到“多点变位计”;将“接收仪表及其设备”改为“测量仪表及数据采集装置”,“xx数字指示仪”改为“xx式仪器测量仪表”、“xx式仪器自动检测装置”改为“xx式仪器数据采集装置”。

6)增加了测斜仪系列、位移计系列及水准仪、经纬仪、全站仪等光学测量仪器系列;增加、合并或修订了差动电感式仪器、电容式仪器、钢弦式仪器、电压电流信号仪器、电位器式仪器、压阻式仪器、步进电机式仪器、光电式仪器等的测量仪表及数据采集装置。

3.1监测仪器  基于各种原理的传感器及其测量仪表、数据采集装置。

统一称为“监测仪器”而不是“观测仪器”。明确“监测仪器”为广义上的内涵,包含了“传感器”及其“测量仪表”和可用于实现自动化测量的“数据采集装置”。

选用仪器时一般应使实测最大值为仪器量程的2/3左右,以保证测量精度和测值可靠。

4  仪器分类

混凝土坝监测仪器分类:
1、变形监测仪器

1、测斜仪

2、倾斜仪

3、位移计

4、收敛计

5、滑动测微计

6、测缝计

7、多点变位计

8、垂线座标仪

9、引张线仪

10、       激光准直位移测量系统

11、       静力水准仪

12、       光学测量仪器

  2渗流监测仪器

1、渗压计(孔隙水压力计)

2、测压管水位计

3、压力表

4、量水堰渗流量仪

   3、应力应变及温度监测仪器

1、应变计

2、温度计

3、测缝计

4、混凝土应力计

5、钢筋应力计

6、锚杆应力计

7、锚索/锚杆应力计

4、测量仪表及数据采集装置

1、测量仪表

2、数据采集装置

3、集线箱

本次修订对监测仪器的分类做了重大调整,划分为变形监测仪器、渗流监测仪器、应力应变及温度监测仪器、测量仪表及数据采集装置共四类;

监测仪器分类中不再单独列出遥测仪器条目,并根据仪器监测的对象、仪器的类型等分别将其并入变形监测仪器、应力应变及温度监测仪器、渗流监测仪器等类别中。监测仪器分类中也不再专门区分大坝监测仪器及基岩监测仪器;监测仪器分类中将原“大坝渗漏、扬压力遥测仪器”更改为“渗流监测仪器”,其包含的内容更广泛;监测仪器分类中取消了原来的埋入式传感器等条目,改为“应力应变及温度监测仪器”。监测仪器分类中将原“接受仪表及其设备”改为“测量仪表及数据采集装置”。

5  仪器系列型谱

5.1 变形监测仪器

测斜类仪器包括测斜仪、倾斜仪两类,用于钻孔测斜管内的仪器一般称为测斜仪或钻孔测(倾)斜仪;而设置于建筑物或基岩表面用作测量某点的转动量或某点相对另一点的转动量一般称为倾斜仪。本次修订,将原“倾斜仪”按上述定义分为“测斜仪”及“倾斜仪”两类。

原遥测“水管式倾斜仪”修正为“静力水准仪”,单独作为一类变形监测仪器列出。取消了光学“水管式倾斜仪”,因为已经没有工程采用此类仪器。

位移计主要用于监测建筑物或岩体表面长度的变化,也可做为双金属管标和(多点)变位计配套的测量传感器,因此本次修订增加了“位移计”一类监测仪器。

将收敛计、滑动测微计分别单列为变形监测仪器的一类;同时取消了“弦矢导线仪”和“隧洞变形计”,因为该仪器目前使用极少也无厂家专门生产。滑动测微计国产产品目前尚不多见,工程上基本是使用国外进口的仪器,将其列入型谱,是考虑到避免型谱出现缺项。

测缝计(表面)除了可以监测建筑物表面的裂缝、接缝,也可用于岩体/滑坡体/高边坡的监测,因此本次修订也将“测缝计(表面)”一类变形监测仪器,注明“(表面)”的目的是为了与后面的“测缝计(埋入式)”进行区别。一般埋入式测缝计有耐水压的要求,而表面安装式测缝计对环境温湿度的要求较高。

    测缝计(表面)有单向型、双向型和三向型,在分类图中未单独列出,但在各种仪器的参数表中列出。凡是参数表只列出一个方向测量范围的仪器表示该类仪器只有单向型(表面)测缝计。双向型和三向型(表面)测缝计不包括用单向型(表面)测缝计组装成的。

多点变位计系列将原标准中“变位计”及“多点变位计”合并在一起,因为两者测量对象是相同的,仪器也是相同的,只是测点数不同而已。多点变位计核心传感器是位移计,加上锚头、孔口安装件、传递杆、灌浆管等组成。

垂线座标仪系列增加了“垂线瞄准器”、并将光学座标仪并入,因为其监测对象都是测量垂线位置的变化。

单向引张线仪一般用于测量混凝土坝上下游向水平位移,双向引张线仪一般用于测量混凝土坝上下游向及垂直向水平位移。

激光准直方法测量直线型混凝土坝位移已取得比较成功经验。该测量装置包括大气激光准直和真空激光准直两类,均可同时测量水平位移及垂直位移。由于大气激光测量受气候环境等因素影响较大,其适用准直距离应不大于300m

静力水准仪主要用于测量结构物表面的垂直位移,目前应用较多,因此将其单独列为一类变形监测仪器。静力水准仪也可用于测量结构物表面两点之间的倾斜。使用静力水准仪应注意温度的影响。

增加“光学测量仪器”系列代替原“光学仪器”系列,列入了目前工程上使用广泛的水准仪、经纬仪、全站仪;同时取消原“大坝视准仪”和“导线测量仪”。

经纬仪应采用J1型、全站仪的精度应不低于J1型的经纬仪且边长测量的标称精度要优于1mm+D×10-6D为测量的边长,单位mm)、水准仪应采用S05型(一等水准)或S1型(二等水准)。即用于混凝土坝监测的这些光学测量仪器应满足上表的要求。

统一用“渗压计(孔隙水压力计)”系列取代原标准中的“孔隙水压力计”,因为混凝土坝常用“渗压计”表示测量渗透水压的仪器;渗压计一般采用埋入式的安装方式,该类仪器一般也可作为测压管(孔)内的水位计用。

用“测压管水位计”取代原标准中的“孔内水位计”及“扬压力计”等名称,因为它们均为用于测量测压管/绕渗孔/地下水位孔内的水压。

本次修订时还增加了目前在工程上应用较多的、一般用于人工观测或比测的电测水位计、平尺水位计(测深锤)等测压管水位计。

“渗流监测仪器”中增加“压力表”系列一类仪器,主要考虑到目前绝大多数工程仍采用该类仪器对有压的测压管/孔进行人工测量或比测。根据DL/T5178-2003规定,压力表精度不应低于0.4级。实际上0.4级压力表为精密压力表系列,对环境等要求较高,大坝廊道条件不一定合适,改为1级要好些。

将原标准中的“漏水量仪”修正为“量水堰渗流量仪”,明确这类仪器是测量混凝土坝渗漏量而非漏水量,另外表明了是根据量水堰原理、通过测量量水堰堰上水头高度来计算的渗漏量的。

本次修订增加了钢弦式原理的应力应变及温度等监测仪器,因为钢弦式仪器无论在仪器品种,规格,性能指标上都有一定优势,且国产钢弦式仪器主要性能如精度、稳定性等也有较大的提高,能满足混凝土坝监测的要求。钢弦式仪器是振弦式仪器的一种,由于目前国内尚无其他材料制成的、用于混凝土坝监测的振弦式仪器,故根据绝大多数单位及专家意见,采用钢弦式仪器的命名而不采用振弦式仪器叫法。实际上“振弦式”是含有该类仪器原理意思,而非完全是材料含义。

注意:表25钢弦式渗压计系列中分辨力应为0.1%FS33钢弦式应变计系列中分辩力应为0.1%FS;表37钢弦式测缝计(埋入式)系列中分辩力应同表12钢弦式测缝计(表面)系列一样为0.1%FS;表38 差动电阻式混凝土应力计系列中分辩力应为1.0%FS;表39钢弦式混凝土应力计系列中分辩力应为0.5%FS44差阻式锚索/锚杆测力计分辨力应为0.4%FS,以上为定稿前未校对好或印刷错误。

《混凝土坝安全监测技术规范》

1巡视检查和定期计量

新规范增添了对监测设施开展日常巡视检查的内容,增添了定期对监测设施进行工作状态鉴定和计量检定的规定。

 2、变形监测做了较多的修订

1.删去了挠度监测项目

  把挠度监测并入水平位移监测。

2.提高了部分变形监测项目的精度

3新规范提高了拱坝坝基水平位移的精度要求,从1.0mm0.3mm;提高了坝基垂直位移的精度要求,从1.0mm0.3mm;提高了高边坡的精度要求,从3.0mm2.0mm

4、渗流监测做了部分修订

1)扬压力孔的规定:

不能与排水管互用

(2)测压管的规定:

一管一表

使用管口保护装置

(3)取消U型测压管

5、增加了地震反应监测,地下洞室监测和锚杆(锚索)预应力监测的内容

5、增加了自动化监测的内容

6、调整了环境量的监测设计(设计有了较大调整)

3个环境量调整为7个环境量:水位、气温、降水量

水位、气温、降雨量、库水温、冰压力、坝前淤积、下游冲刷

7、新增预应力监测,钢闸门主梁及支承结构应力监测,地下洞室应力和应变监测,地震反应监测。

8、水电站大坝安全监测主要有9项工作:

1.  现场监测

2.  仪器及设施的检查维护

3.  仪器及设施的更新改造

4.  仪器报废和封存

5.  资料整理和整编

6.  资料分析

7.  向上级报告

8.  资料归档

9.  安全监测的管理

9、① 巡视检查的部位由7个部位增加到8个部位,新增了对监测设施的巡查。

        年度巡查增加了审阅大坝运行、维护记录和监测数据等资料档案的内容。

10、① 当发生地震、大洪水以及大坝工作状态异常时,规范规定“除增加测次,必要时还应增加监测项目”(4.0.4),以满足大坝在非常情况下安全监测的需要。

                        新规范规定,应针对不同监测阶段,突出重点进行监测(4.0.2),使监测做到少而精。

11、① 新规范适当地提高了位移、倾斜、大坝外部接缝、裂缝变化以及绕坝渗流监测的测次,把它们从每季1次提高到每月1次。

② 新增加了对下列监测量的监测测次的规定:气温、降雨量、渗透压力、近坝区岸坡位移、坝区平面监测网、坝区垂直位移监测网。

12、粗差的控制

新规范规定采取二次读数,一旦二次测值之差大于规范规定时,要求立即复测(4.0.2)

13、两个问题:⑴ 倒垂线的浮体组问题

因计算浮力的公式作了修正,增大了浮力,原浮体组浮力便不足,如何更新改造?

⑵ 压力表精度问题

因压力表精度从1.5级提高为0.4级,原压力表满足不了,如何更新改造?

14、新规范规定,每年应进行一次监测资料整编(11.1.1)

规范规定,每年汛前必须将上一年度的监测资料整编完毕。

监测资料整编有一定格式,应按有关规程进行。

15、资料分析分两种:日常监测资料分析和长期资料分析。

日常监测资料分析包括日常仪器观测和巡视检查后对资料的初步分析以及年度的监测资料分析。

年度监测资料分析一般包括以下内容:

⑴ 分析一年来监测资料的准确性、可靠性和精度,评价仪器的运行情况。

⑵ 分析监测物理量的变化规律、分布规律,以及变化规律的稳定性、收敛性。

⑶ 统计各监测物理量的特征值

⑷ 分析监测物理量的异常测值

⑸ 分析巡视检查资料

⑹ 分析裂缝开度变化及坝体的整体性

⑺ 判断防渗排水设施的效能

⑻ 评估大坝的工作状态:正常状态、异常状态

日常监测资料分析的方法常用的是定性分析方法:包括比较法、作图法、特征值统计法和初等数学分析法。

 

 

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