【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)及監(jiān)測方法，屬于水利水電工程大壩安全監(jiān)測。
技術(shù)介紹
1、面板堆石壩是廣泛采用的主力壩型之一。對于面板堆石壩，面板作為其重要的防滲結(jié)構(gòu)，在壩體變形過大、面板與壩體變形不協(xié)調(diào)以及庫水位升降等不利因素影響下，其可能出現(xiàn)脫空變形，進(jìn)而引起面板產(chǎn)生裂縫甚至斷裂的災(zāi)變情況，導(dǎo)致大壩出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏，極大影響工程建設(shè)及運(yùn)行安全。因此，工程上通常采用在典型面板的重點(diǎn)部位安裝脫空計來監(jiān)測其脫空變形。
2、然而，采用脫空計監(jiān)測面板脫空變形的方法仍存在以下不足：脫空計僅布置在典型面板的重點(diǎn)部位，雖然能監(jiān)測到儀器布置點(diǎn)處的面板脫空，但無法反映面板沿線的脫空變形分布情況，覆蓋范圍有限，導(dǎo)致工程實際應(yīng)用時，往往出現(xiàn)在面板脫空的部位未布置儀器，而布置儀器的部位未脫空的情況。同時，脫空計僅能反映儀器布置點(diǎn)的脫空變形量，而無法計算面板沿線的脫空面積，使得工程上在處理面板脫空時往往還需要單獨(dú)采用物探檢測手段，實際上脫空計并未起到真正的作用。另外，脫空計是由兩支大量程的位移計組合而成，其觀測成果精度受兩支位移計共同影響，而且若一支位移計損壞則整套脫空計報廢，存在儀器長期穩(wěn)定性差、精度低、損壞率高的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)及監(jiān)測方法。
2、本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：
3、一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，包括堆石壩、面板脫空變形檢測組件a和面板脫空變形檢測組件b，所述堆
4、所述面板脫空變形檢測組件b和面板脫空變形檢測組件a的下端設(shè)在大壩趾板內(nèi)，上端沿堆石壩的壩頂延伸。
5、所述面板脫空變形檢測組件b在墊層上的投影，與面板脫空變形檢測組件a在墊層上的投影重合。
6、所述面板脫空變形檢測組件a包括多根同軸布置的保護(hù)管a，相鄰兩根保護(hù)管a通過伸縮接頭進(jìn)行連接，且每根保護(hù)管a內(nèi)均設(shè)有組串式位移傳感器。
7、所述保護(hù)管a與伸縮接頭的連接處纏繞有土工布。
8、所述面板脫空變形檢測組件b包括保護(hù)管b和間隔設(shè)在保護(hù)管b內(nèi)的多個組串式位移傳感器。
9、所述組串式位移傳感器為陣列式位移傳感器或者單點(diǎn)式mems傾角計。
10、一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方法，包括以下步驟：
11、步驟一、在面板鋼筋綁扎施工前，將面板脫空變形檢測組件a安裝固定到墊層上，形成面板脫空變形的第一測線，并獲取第一測線上任一測點(diǎn)的初始值
12、步驟二、在面板鋼筋綁扎施工后，將面板脫空變形檢測組件b安裝到面板的鋼筋上，形成面板脫空變形的第二測線，然后在面板混凝土澆筑完成后，獲取第二測線上任一測點(diǎn)的初始值
13、步驟三、觀測第一測線上所有測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，計算任意時刻的壩體變形為：
14、
15、觀測第二測線上所有測點(diǎn)的數(shù)據(jù)，計算任意時刻的面板變形為：
16、
17、將第一測線上的所有測點(diǎn)與第二測線上的所有測點(diǎn)對齊，計算面板在任意測點(diǎn)處的脫空變形t為：
18、
19、分別對任意時刻的壩體變形、面板變形的計算結(jié)果進(jìn)行擬合分析，得到壩體變形曲線f壩體(x)、面板變形曲線f面板(x)，據(jù)此計算在壩高h(yuǎn)范圍內(nèi)的面板任意時刻整體脫空面積s脫空為：
20、
21、所述步驟一中將面板脫空變形檢測組件a安裝固定到墊層上的方法包括以下步驟：
22、步驟a、在墊層的上游面上刻多個槽，然后對槽內(nèi)進(jìn)行清理、平整，并對槽底進(jìn)行人工壓實；
23、步驟b、將面板脫空變形檢測組件a的多根保護(hù)管a一一對應(yīng)放入墊層上的槽內(nèi)，并將面板脫空變形檢測組件a的下端固定在大壩趾板的混凝土內(nèi)，然后用二次儀表檢查第一測線是否完好；
24、步驟c、確認(rèn)第一測線完好后，采用與墊層相同的材料對槽進(jìn)行回填，并壓實、平整；
25、步驟d、再次用二次儀表檢查第一測線是否完好，如果第一測線完好，即完成面板脫空變形檢測組件a的安裝工作。
26、所述步驟二中將面板脫空變形檢測組件b安裝到面板的鋼筋上的方法為：先將面板脫空變形檢測組件b放置到面板的鋼筋上，并用二次儀表檢查第二測線是否完好，確認(rèn)第二測線完好后，采用扎帶或者鋼絲將面板脫空變形檢測組件b綁扎固定在面板的鋼筋上，再次用二次儀表檢查第二測線是否完好，如果第二測線完好，即完成面板脫空變形檢測組件b的安裝工作。
27、本專利技術(shù)的有益效果在于：
28、1、利用墊層上布置的面板脫空變形檢測組件a所形成的第一測線，面板內(nèi)布置的面板脫空變形檢測組件b所形成的第二測線，可以全面監(jiān)測面板沿線的脫空變形分布情況，可及時發(fā)現(xiàn)和處理面板脫空問題，解決了傳統(tǒng)脫空計監(jiān)測方式覆蓋范圍有限，導(dǎo)致工程實際應(yīng)用時監(jiān)測不到面板脫空的難題。
29、2、將第一測線上的所有測點(diǎn)與第二測線上的所有測點(diǎn)對齊，分別對任意時刻的壩體變形、面板變形的計算結(jié)果進(jìn)行擬合分析，據(jù)此計算面板任意時刻整體脫空面積，為工程提供更為全面的數(shù)據(jù)支持，減少了對物探檢測手段的依賴，節(jié)約了成本，提高了工作效率。
30、3、面板脫空變形檢測組件a和面板脫空變形檢測組件b中的陣列式位移傳感器或者單點(diǎn)式mems傾角計，均能夠單獨(dú)工作，互不影響，提高了監(jiān)測的精度和可靠性，降低了損壞率。
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1.一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括堆石壩、面板脫空變形檢測組件A(4)和面板脫空變形檢測組件B(5)，所述堆石壩的主堆石區(qū)(1)的上游側(cè)設(shè)有墊層(2)，所述墊層(2)的上游側(cè)設(shè)有面板(3)，所述面板脫空變形檢測組件A(4)設(shè)在墊層(2)上，并位于面板(3)內(nèi)，所述面板脫空變形檢測組件B(5)設(shè)在面板(3)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件B(5)和面板脫空變形檢測組件A(4)的下端設(shè)在大壩趾板(6)內(nèi)，上端沿堆石壩的壩頂延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件B(5)在墊層(2)上的投影，與面板脫空變形檢測組件A(4)在墊層(2)上的投影重合。
4.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件A(4)包括多根同軸布置的保護(hù)管A，相鄰兩根保護(hù)管A通過伸縮接頭進(jìn)行連接，且每根保護(hù)管A內(nèi)均設(shè)有組串式位移傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：
6.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件B(5)包括保護(hù)管B和間隔設(shè)在保護(hù)管B內(nèi)的多個組串式位移傳感器。
7.如權(quán)利要求4或6所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述組串式位移傳感器為陣列式位移傳感器或者單點(diǎn)式MEMS傾角計。
8.一種如權(quán)利要求1至7任一項所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方法，其特征在于：包括以下步驟：
9.如權(quán)利要求8所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方法，其特征在于：所述步驟一中將面板脫空變形檢測組件A(4)安裝固定到墊層(2)上的方法包括以下步驟：
10.如權(quán)利要求8所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)的監(jiān)測方法，其特征在于：所述步驟二中將面板脫空變形檢測組件B(5)安裝到面板(3)的鋼筋上的方法為：先將面板脫空變形檢測組件B(5)放置到面板(3)的鋼筋上，并用二次儀表檢查第二測線是否完好，確認(rèn)第二測線完好后，采用扎帶或者鋼絲將面板脫空變形檢測組件B(5)綁扎固定在面板(3)的鋼筋上，再次用二次儀表檢查第二測線是否完好，如果第二測線完好，即完成面板脫空變形檢測組件B(5)的安裝工作。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括堆石壩、面板脫空變形檢測組件a(4)和面板脫空變形檢測組件b(5)，所述堆石壩的主堆石區(qū)(1)的上游側(cè)設(shè)有墊層(2)，所述墊層(2)的上游側(cè)設(shè)有面板(3)，所述面板脫空變形檢測組件a(4)設(shè)在墊層(2)上，并位于面板(3)內(nèi)，所述面板脫空變形檢測組件b(5)設(shè)在面板(3)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件b(5)和面板脫空變形檢測組件a(4)的下端設(shè)在大壩趾板(6)內(nèi)，上端沿堆石壩的壩頂延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件b(5)在墊層(2)上的投影，與面板脫空變形檢測組件a(4)在墊層(2)上的投影重合。
4.如權(quán)利要求1所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述面板脫空變形檢測組件a(4)包括多根同軸布置的保護(hù)管a，相鄰兩根保護(hù)管a通過伸縮接頭進(jìn)行連接，且每根保護(hù)管a內(nèi)均設(shè)有組串式位移傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的堆石壩面板脫空變形監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述保護(hù)管a與伸縮接頭的連接處纏繞有土工布。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭浩，鄭雪玉，卞曉衛(wèi)，郭法旺，周以林，朱寶強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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