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高混凝土面板堆石坝的动态监测

摘要:地震反应监测、水力学原型观测、爆破振动监测是高面板坝动态监测的重要组成部
分,应给予足够的重视,本文简要阐述了高面板坝动态监测的目的以及它的主要内容与

 

有关问题。

 

 

 

 

关键词:高混凝土面板坝 地震反应监测 水力学原型观测 爆破振动监测

  1

 

、引言

  混凝土面板坝是近二三十年内发展起来的一种新坝型,由于它的发展历史较短,以
及现有面扳坝计算理论还不够成熟和完善,面板坝的设计基本上是经验性的,采用工程
类比的经验方法较多,所以应加强混凝土面板坝的监测,积累大量的实测资料,为正确
评价大坝运行状态、校核设计和改进施工水平提供依据。
  随着高混凝土面板坝的出现,以及深覆盖层上面板坝的兴建,对面板坝监测技术的
发展起了促进作用,同时也引出了面板坝监测技术的许多问题。1993 年青海省沟后面板
坝的失事,对我国面板坝的监测技术提出了新的课题。
  面板坝的监测按外荷载引起物理量的变化速度可分为静态监测和动态监测,对于静
态监测,国内外己做了较多的研究,而对作为同样重要的动态监测的研究则较少,特别
是面板坝的地震反应性态如何,几乎没有任何的实测资料,所以探讨混凝土面板堆石坝
的动态监测具有重要的现实意义,本文简要介绍了高混凝土面板堆石坝动态监测的目的
以及它的主要内容与有关问题。
  2、动态监测
  面板坝的静态监测包括水平位移、沉降、孔隙水压力、土压力、面板的应变和挠度、周边
缝的位移、钢筋应力和渗流量;动态监测包括地震反应监测、水力学原型观测和爆破振动
监测。对于地震反应监测来说监测物理量是瞬时的,发生的时刻目前难以预测,荷载作用
的时间极短,一般只有几十秒;而水力学原型观测中监测物理量持续的时间较长。
  2.1 地震反应监测
  2.1.1 地震反应监测的目的
  我国是地震多发国家,有不少面板坝建在地震区,象己建成的小干沟面板坝
(55m)、大桥面板坝(95m)都处于地震烈度 8°以上的地区,而且地震运动对面板坝的
坝体、坝基和溢洪道的稳定性有重要的影响,大坝在地震时的性态很复杂,因此对地震区
的面板坝进行地震反应监测是一项重要的工作.
  智利考戈蒂坝(75m)位于地震区,上游坝坡 1 1.6

,下游坝坡 1 1.8

,上游采用分

层的混凝土面板,面板下为砾石垫层,1943 年 4 月 7 日智利中部发生 8.3 级地震,坝址测
得加速度为 0.14g,地震后坝顶沉陷 350mm,1945 年至 1946 年又沉陷 460mm,同时下游
坝坡有石块滚落。
  在面板坝上布置强震监测仪器,可监测天然地震和水库诱发地震对坝区的影响以及
坝体对地震的反应,可以获得不同高程的振动加速度过程线,可为坝体、坝基和坝区附近
高边坡的抗滑稳定分析提供实测资料。
  2.1.2 测站布置和结果处理
  面板坝的地震反应监测可分为工程地震监测与工程动力性质监测,后者包括动孔隙
水压力、动土压力、动位移。由于地震监测仪器价格较贵,在坝上布设的仪器不可能很多,
因此,应将有限的仪器布置在关键的部位,对于面板坝而言除在坝体布置强震仪外,还
应在坝下游距坝址约 2 倍坝高左右处设一基岩自由场测站,以测取基岩的地震动特性。目