賈建軍
摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水利工程事業(yè)也取得了巨大進(jìn)步。為了確保水利工程建設(shè)質(zhì)量,以及水利工程后續(xù)的使用安全性,作為施工單位就需要充分地做好水利工程中大壩變形監(jiān)測,并結(jié)合監(jiān)測結(jié)果,制定出適宜的維護(hù)策略。然而,在具體的水利工程大壩變形監(jiān)測與維護(hù)工作中,仍然會受到諸多外在不確定因素的影響。為了提升大壩變形監(jiān)測與維護(hù)質(zhì)量,本文對此進(jìn)行了相應(yīng)分析。望能夠給相關(guān)工作者帶來一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:水利工程 大壩變形 監(jiān)測與維護(hù)
隨著水利工程建設(shè)項目數(shù)量的不斷增加,水利工程大壩建筑規(guī)模逐步增大,建筑結(jié)構(gòu)也在逐步復(fù)雜化。這也相應(yīng)地增加了水利工程大壩安全問題的出現(xiàn)幾率。作為設(shè)計人員,為了提升水利工程大壩施工的安全性,會在設(shè)計階段充分地考慮各項安全因素,并相應(yīng)地增加安全設(shè)備。然而,在具體的建設(shè)過程中仍然會受到諸多不確定因素的影響。以下內(nèi)容對水利工程中大壩變形監(jiān)測與維護(hù)的重要性進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上對大壩變形監(jiān)測種類、方式方法與大壩變形監(jiān)測與維護(hù)要點進(jìn)行了闡述。
1.水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)的重要性
水利工程中的大壩施工具有著復(fù)雜性。這種復(fù)雜性主要表現(xiàn)在大壩的結(jié)構(gòu)形式、邊界條件、運(yùn)行環(huán)境等多個方面。大壩施工的整體資金投入較大,且一旦發(fā)生大壩安全事故將會給下游大帶來不可磨滅的負(fù)面影響。另外。水利工程中的大壩施工從設(shè)計、施工到最后的運(yùn)行管理,每個階段都存在著不確定因素,且需要充足的工作經(jīng)驗,方可以保證每個階段工作的順利進(jìn)行。
也正是由于水利工程中的大壩施工具有以上特點,使得做好大壩變形監(jiān)測與維護(hù)工作成為了重中之重。高質(zhì)量的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)工作,可以將大壩建設(shè)、運(yùn)行過程中存在的潛在風(fēng)險尋找出來,并采用有效措施將安全隱患規(guī)避掉,進(jìn)而最大程度上確保大壩的安全運(yùn)行,以及確保施工方的經(jīng)濟(jì)效益。
無論是大壩施工還是大壩運(yùn)行階段,都需要制定并實施相應(yīng)的工程措施與非工程措施,以此來保證大壩的安全性。所謂的工程措施是指運(yùn)用科學(xué)合理的工程技術(shù)手段來進(jìn)行大壩設(shè)計與施工。大壩建設(shè)完成后,一旦投入使用,且在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了相應(yīng)問題,就要及時地制定出維護(hù)與加固措施。非工程措施是指結(jié)合水文預(yù)報、環(huán)境量監(jiān)測、變形滲流監(jiān)測等多項措施,來確保大壩運(yùn)行的安全性。從我國目前的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)來看,常用的是非工程措施。
2.水利工程中大壩變形監(jiān)測種類、方式方法
(1)大壩變形常用地監(jiān)測方法
從我國目前情況來看,大壩變形監(jiān)測的常用方法有“儀器監(jiān)測”與“巡查監(jiān)測”。而“儀器監(jiān)測”又可以細(xì)化為變形監(jiān)測,環(huán)境量監(jiān)測,滲流監(jiān)測,應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測,專項監(jiān)測五種方式方法。所謂的環(huán)境量監(jiān)測是指在大壩的內(nèi)部形態(tài)內(nèi)存在一些物力量,而水位、溫度、降雨等則是影響大壩質(zhì)量的主要環(huán)境量。所謂的效應(yīng)量是指大壩周圍的環(huán)境發(fā)生變化后,大壩所產(chǎn)生的一系列物理量。而變形監(jiān)測量、滲流監(jiān)測量、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測量、專項監(jiān)測量等均劃歸于效應(yīng)量。而在這些效應(yīng)量中較為重要的是變形監(jiān)測與滲流監(jiān)測。通過這兩種監(jiān)測可以更為直觀地反映出不同環(huán)境下大壩的安全性能與安全形態(tài)。
(2)水利工程中大壩變形的分類
按照水利工程中大壩變形的性質(zhì)導(dǎo)向來劃分,可以將水工建筑物的變形類型劃分為靜態(tài)變形與動態(tài)變形兩大類。所謂的靜態(tài)變形監(jiān)測主要涵蓋了內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測、動力特性監(jiān)測與加速監(jiān)測四大類。在大多數(shù)情況下,靜態(tài)變形的表現(xiàn)形式為時間函數(shù)。也就意味著靜態(tài)變形結(jié)果多是預(yù)示著大壩在某個時間范圍內(nèi)的具體變形情況。而動態(tài)變形所監(jiān)測地內(nèi)容主要大壩位移、沉降量、傾斜情況、裂縫情況等。通過原因分析,我們發(fā)現(xiàn),水利工程中大壩發(fā)生動態(tài)變形多是由外力引起。因此,大壩動態(tài)變形的函數(shù)是通過外力函數(shù)體現(xiàn)出來。這也就意味著動力變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)果預(yù)示著某個瞬間大壩的變形情況。
3.水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)要點
(1)大壩沉降監(jiān)測與維護(hù)要點
水利工程中大壩沉降的監(jiān)測重點主要包括以下內(nèi)容。在對大壩沉降進(jìn)行監(jiān)測時,需要監(jiān)測人員嚴(yán)格按照監(jiān)測規(guī)范來展開具體的監(jiān)測工作。有效確定大壩變形的影響范圍,并在影響范圍外進(jìn)行埋石處理。且各個埋石間的距離需要有效控制在開挖變線外50米左右,并保證埋石的數(shù)量大于3處。另外,在進(jìn)行埋石工序時,工作人員需要將變形觀測點設(shè)置到變形體以上部分,并將各個埋處的距離控制在20米左右。為了確保觀測點設(shè)置的科學(xué)合理性,觀測人員可以在支護(hù)陽角與距離基坑較近的位置盡量增加觀測點的數(shù)量,并在大壩外墻的四周進(jìn)行觀測點的布置工作,且相鄰觀測點的距離控制在10到15米之間。對于一些原型大壩,需要將觀測點設(shè)置到原型大壩基礎(chǔ)軸線對稱的尾部,并在正式施工之前,運(yùn)用高精度水準(zhǔn)儀來有效觀測大壩易變形的位置,如人工地基與天然地基的接壤處、裂縫處等。在觀測過程中,一旦發(fā)現(xiàn)大壩沉降量較大,且沉降較為嚴(yán)重時,工作人員就需要加大沉降觀測次數(shù),并有效記錄好每次觀測結(jié)果,進(jìn)而給后續(xù)大壩變形情況的確定工作與維護(hù)措施的制定工作提供充足的數(shù)據(jù)信息支持。
大壩沉降的維護(hù)重點主要包括以下內(nèi)容。當(dāng)大壩沉降數(shù)據(jù)分析結(jié)果出來后,工作人員就需要結(jié)合分析結(jié)果制定出適宜的維護(hù)處理措施。而科學(xué)合理的維護(hù)處理措施需要建立在高精準(zhǔn)度的大壩沉降觀測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上。在計算沉降點的高程值時,工作人員需要有效調(diào)節(jié)高差與閉合差,并運(yùn)用科學(xué)的函數(shù)曲線將其充分地表現(xiàn)出來,進(jìn)而更直觀地反映出大壩沉降變形的具體情況。
(2)大壩位移監(jiān)測與維護(hù)要點
大壩位移監(jiān)測要點主要包括以下內(nèi)容。工作人員在對大壩進(jìn)行位移監(jiān)測時,需要在大壩基礎(chǔ)上有效布置沉降點。為了提升沉降點設(shè)置的科學(xué)合理性,需要將沉降點劃分為A、B兩個點,并采用科學(xué)合理的測量方法,以及高專業(yè)性的測量儀器,來定期地觀測兩個沉降點的具體變化。在大壩頂部與底部設(shè)置沉降點時,需要將埋設(shè)點設(shè)置到大壩垂線下的地面與地板上,并借助于相關(guān)儀器有效確定出大壩變心的方向角與變相度。
大壩位移維護(hù)要點主要包括以下內(nèi)容。首先,在處理大壩位移時,工作人員需要確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。其次,對不同的位移情況制定出相對應(yīng)的維護(hù)措施,并選擇出適宜的位移維護(hù)工具。最后,位移維護(hù)工作完成后,工作人員需要不斷地監(jiān)測維護(hù)后的大壩情況,進(jìn)而防止維護(hù)過程中出現(xiàn)失誤,造成人力、物力、財力的浪費(fèi),并影響到后續(xù)施工的順利進(jìn)行。
(3)大壩裂縫監(jiān)測與維護(hù)要點
大壩裂縫監(jiān)測要點主要包括以下內(nèi)容。首先,監(jiān)測人員需要實時監(jiān)測大壩裂縫情況,結(jié)合裂縫的走向、長度、寬度等信息,來得出大壩裂縫的真實情況。并結(jié)合分析結(jié)果,制定出適宜的維護(hù)措施。在具體的觀測過程中,工作人員需要對各個大壩裂縫進(jìn)行編號分類管理,并將每個大壩裂縫的情況實時記錄在案。當(dāng)大壩裂縫較大時,工作人員需要科學(xué)合理地選用觀測方法,如運(yùn)用近景攝影測量方法。在每次測量觀測時,需要結(jié)合觀測數(shù)據(jù)將裂縫的具體形態(tài)與大小描繪出來,并做好相應(yīng)地分析,進(jìn)而給后續(xù)的維護(hù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
4.結(jié)束語
總之,隨著我國水利工程建設(shè)數(shù)量的逐步增加,大壩變形的機(jī)率也相應(yīng)地出現(xiàn)了上升趨勢。為了確保水利工程大壩建設(shè)質(zhì)量,就需要施工人員做好大壩變形監(jiān)測與維護(hù)工作。以上內(nèi)容從水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)的重要性、水利工程中大壩變形監(jiān)測種類、方式方法與水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護(hù)要點進(jìn)行了相應(yīng)分析。希望可以給相關(guān)工作者帶來一定的借鑒意義,并促進(jìn)我國水利工程事業(yè)獲得可持續(xù)性、快速、健康發(fā)展。
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