賈建軍
摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,水利工程事業(yè)也取得了巨大進步。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,制定出適宜的維護策略。然而,在具體的水利工程大壩變形監(jiān)測與維護工作中,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)測與維護質(zhì)量,本文對此進行了相應分析。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
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)也在逐步復雜化。這也相應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)測與維護的重要性進行了分析,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)測與維護要點進行了闡述。
1.水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護的重要性
水利工程中的大壩施工具有著復雜性。這種復雜性主要表現(xiàn)在大壩的結(jié)構(gòu)形式、邊界條件、運行環(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)測與維護工作成為了重中之重。高質(zhì)量的大壩變形監(jiān)測與維護工作,可以將大壩建設(shè)、運行過程中存在的潛在風險尋找出來,并采用有效措施將安全隱患規(guī)避掉,進而最大程度上確保大壩的安全運行,以及確保施工方的經(jīng)濟效益。
無論是大壩施工還是大壩運行階段,都需要制定并實施相應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用科學合理的工程技術(shù)手段來進行大壩設(shè)計與施工。大壩建設(shè)完成后,一旦投入使用,且在運行過程中出現(xiàn)了相應問題,就要及時地制定出維護與加固措施。非工程措施是指結(jié)合水文預報、環(huán)境量監(jiān)測、變形滲流監(jiān)測等多項措施,來確保大壩運行的安全性。從我國目前的大壩變形監(jiān)測與維護來看,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”又可以細化為變形監(jiān)測,環(huán)境量監(jiān)測,滲流監(jiān)測,應力、應變及溫度監(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、應力應變監(jiān)測量、專項監(jiān)測量等均劃歸于效應量。而在這些效應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)部應力、應變監(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)測與維護要點
(1)大壩沉降監(jiān)測與維護要點
水利工程中大壩沉降的監(jiān)測重點主要包括以下內(nèi)容。在對大壩沉降進行監(jiān)測時,需要監(jiān)測人員嚴格按照監(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)置的科學合理性,觀測人員可以在支護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,運用高精度水準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,進而給后續(xù)大壩變形情況的確定工作與維護措施的制定工作提供充足的數(shù)據(jù)信息支持。
大壩沉降的維護重點主要包括以下內(nèi)容。當大壩沉降數(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處理措施。而科學合理的維護處理措施需要建立在高精準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,并運用科學的函數(shù)曲線將其充分地表現(xiàn)出來,進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)置的科學合理性,需要將沉降點劃分為A、B兩個點,并采用科學合理的測量方法,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)的精準性。其次,對不同的位移情況制定出相對應的維護措施,并選擇出適宜的位移維護工具。最后,位移維護工作完成后,工作人員需要不斷地監(jiān)測維護后的大壩情況,進而防止維護過程中出現(xiàn)失誤,造成人力、物力、財力的浪費,并影響到后續(xù)施工的順利進行。
(3)大壩裂縫監(jiān)測與維護要點
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。當大壩裂縫較大時,工作人員需要科學合理地選用觀測方法,如運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,并做好相應地分析,進而給后續(xù)的維護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,大壩變形的機率也相應地出現(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)測與維護工作。以上內(nèi)容從水利工程中的大壩變形監(jiān)測與維護的重要性、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)測與維護要點進行了相應分析。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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