李德斌

摘要:某水電站建筑物中主要設(shè)計(jì)安裝GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)等觀測(cè)項(xiàng)目。文章從水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)、分項(xiàng)目分析了該水電站監(jiān)測(cè)措施,并提出了合理的防治措施建議。

關(guān)鍵詞:水電站;監(jiān)測(cè)工程

中圖分類號(hào):TB22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)18-0143-01

該水電站建筑物中設(shè)計(jì)安裝GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)等觀測(cè)項(xiàng)目。其中GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)庫(kù)區(qū)滑坡體的變形趨勢(shì),接縫變化監(jiān)測(cè)主要用來觀測(cè)壩體接縫變化,基礎(chǔ)變形監(jiān)測(cè)主要用來監(jiān)測(cè)壩基基巖的變形情況。

1水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)埋設(shè)

水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)選用B-2水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn),每100～200 m左右設(shè)一個(gè),整個(gè)測(cè)量線路單程約2.0 km,共設(shè)置12個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。工作基準(zhǔn)選用B-2水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)原點(diǎn)是沉陷觀測(cè)的起算基準(zhǔn)點(diǎn),必須保證穩(wěn)定不變和長(zhǎng)久保存。水準(zhǔn)原點(diǎn)布置在下游距壩軸線約1.5 km處,此處遠(yuǎn)離大壩沉陷區(qū),設(shè)1組3點(diǎn)式深埋巖石標(biāo)。1組3點(diǎn)式的優(yōu)點(diǎn)在于自檢的靈敏度高,在3點(diǎn)等距的地方設(shè)置固定測(cè)站,經(jīng)常觀測(cè)三點(diǎn)間的高差,可判斷水準(zhǔn)基本點(diǎn)的高程有無變化。

2GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該水電站的庫(kù)區(qū)滑坡采用GPS一機(jī)多天線技術(shù),它由控制中心、數(shù)據(jù)通信、GPS多天線接收單元和供電系統(tǒng)構(gòu)成。普通的全站儀由于其內(nèi)部的光電局限使得它不能工作在雨雪夜環(huán)境下作業(yè),再者蓄水后也無方便的交通和固定的基準(zhǔn)測(cè)站。GPS技術(shù)由于其全天候作業(yè)的特點(diǎn)不但可以取代傳統(tǒng)的測(cè)量作業(yè)方式,而且可以將GPS信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸、管理和分析處理。當(dāng)GPS用于滑坡監(jiān)測(cè)時(shí)對(duì)具有代表性的區(qū)域建立變形觀測(cè)點(diǎn),要通過觀測(cè)整體的微小變形量,構(gòu)造統(tǒng)計(jì)分析模型,預(yù)測(cè)變形體長(zhǎng)期的變化趨勢(shì),為以后的分析決策提供依據(jù)。滑坡變監(jiān)測(cè)需要實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù),并不斷更新,達(dá)到監(jiān)控的目的,不同于常規(guī)GPS觀測(cè)結(jié)果處理,由于GPS一機(jī)多天線系統(tǒng)其分時(shí)操作的特點(diǎn),對(duì)觀測(cè)文件需要按時(shí)間進(jìn)行切割,要用專用軟件對(duì)接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

采用以下措施提高GPS的觀測(cè)精度。①選擇合適的高度截止角。對(duì)受邊坡遮擋的監(jiān)測(cè)點(diǎn),變換不同的高度角,觀測(cè)各條基線長(zhǎng),與當(dāng)?shù)氐某Ｒ?guī)全站儀測(cè)量得出的坐標(biāo)(假定為真值)反算得出的基線長(zhǎng)進(jìn)行比較。取15°到20°左右可以達(dá)到最好的觀測(cè)效果。一定要考慮是否有其他地物遮擋的問題,對(duì)于滑坡位移監(jiān)測(cè),這樣的精度已經(jīng)能夠滿足要求,可以容許高度截止角在一定范圍內(nèi)的變化來避開被遮擋的天空。②選擇最佳觀測(cè)時(shí)段?？紤]到用GPS觀測(cè)不同于普通的全站儀,需要先對(duì)天空中可見衛(wèi)星進(jìn)行信號(hào)鎖定,計(jì)算出衛(wèi)星的整周模糊度,根據(jù)衛(wèi)星的分布計(jì)算幾何精度因子,評(píng)價(jià)GPS定位的精度水平。當(dāng)接收機(jī)失去對(duì)衛(wèi)星的鎖定時(shí),需要重新鎖定新出現(xiàn)的衛(wèi)星,比較并使用最優(yōu)衛(wèi)星空間結(jié)構(gòu)計(jì)算天線位置。在壩區(qū)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè),使用雙頻接收機(jī)可以達(dá)到較好的效果。經(jīng)以往觀測(cè)證明,90 min觀測(cè)與45 min觀測(cè)結(jié)果接近,所以從提高工作效率節(jié)省工作時(shí)間方面考慮,45 min已經(jīng)能夠達(dá)到GPS滑坡監(jiān)測(cè)的要求。③采用雙頻GPS接收機(jī)。由于雙頻接收機(jī)可以連續(xù)觀測(cè)L1、L2兩個(gè)頻段的載波和測(cè)距碼,增加了觀測(cè)量,可以更好的消除信號(hào)在大氣中傳播造成的誤差。④采用最佳的優(yōu)化網(wǎng)形。對(duì)網(wǎng)點(diǎn)做網(wǎng)形優(yōu)化,以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。盡量聯(lián)測(cè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的起算點(diǎn),以取得精確可靠的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3其它主要監(jiān)測(cè)措施

巖石變位計(jì)鉆孔孔徑≥Φ90 mm,孔深滿足設(shè)計(jì)要求后清除孔內(nèi)殘余物,測(cè)量鉆孔有效孔徑、孔斜、方位等鉆孔參數(shù),并記錄鉆進(jìn)過程中巖粉和返水等情況。巖石變位計(jì)錨桿安裝前,采用黃油和彩條布等包裹5～6層,并用細(xì)鉛絲綁扎后下入孔中,最后安裝巖石變位計(jì)測(cè)頭,測(cè)頭預(yù)拉15～20 mm左右。橫縫測(cè)縫計(jì)安裝時(shí)為避免電纜受損,必須將接縫處的電纜長(zhǎng)約40 cm范圍內(nèi)包上布條。基巖面測(cè)縫計(jì)安裝時(shí)按照設(shè)計(jì)參數(shù)在巖體中鉆孔,孔徑不小于90 mm,孔深1.0 m。測(cè)斜管與鉆孔孔壁之間的空隙用水泥砂漿回填。按照施工圖紙所示或監(jiān)理人指示澆筑孔口混凝土保護(hù)墩和安裝孔口保護(hù)蓋板。

4結(jié)論及建議

隨時(shí)補(bǔ)充或修正有關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)、校測(cè)情況,以及各種考證表、圖等,確保資料的銜接和連續(xù)性。根據(jù)所繪制圖表和有關(guān)資料及時(shí)做出簡(jiǎn)要分析,分析各監(jiān)測(cè)物理量的變化規(guī)律和趨勢(shì),判斷有無異常值。如有異常,應(yīng)及時(shí)分析原因,先檢查計(jì)算有無錯(cuò)誤和監(jiān)測(cè)儀器有無故障,經(jīng)多方比較判斷,若發(fā)現(xiàn)確有不正常現(xiàn)象或確認(rèn)的異常值,應(yīng)立即口頭上報(bào)監(jiān)理人,并在24 h內(nèi)提交書面報(bào)告。

參考文獻(xiàn):

[1] 林宗元.巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].沈陽(yáng):遼寧科學(xué)出版社,

1996.