1、1长洲水利枢纽安全监测仪器布置摘要：长洲水利枢纽为大型水利枢纽，为有效监控水工建筑物在施工期和运行期的工作性态，进行了位移、渗流、应力应变、环境量等安全监测布置，布置和埋设了激光准直系统、测压管、渗压计、应力应变计、温度计等众多的监测仪器，收到了较好的效果。 关键词：位移、水工建筑物、渗流、应力应变 中图分类号： TV61 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段广西梧州市上游 12 公里处，枢纽坝轴线横跨三江（内江、中江、外江） 、两岛（长洲岛、泗化洲岛） ，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉和养殖等综合利用效益的大型水利枢纽。长洲水利枢纽工程等级为等工
2、程，根据混凝土大坝安全监测技术规范DLT5178-2003 和土石坝安全监测技术规范（SL6094）的要求，结合本工程建筑物的结构特点，对本工程进行了水工建筑物的安全监测进行了设计，进行施工期和运行期的原型观测。本工程的主要观测项目有：外部变形观测、渗流观测、内部观测、环境量监测。观测内容包括：水平位移、垂直位移、扬压力、绕坝渗流、上下游水位观测、混凝土的应力应变观测等。观测范围：泄水闸、厂房、船闸、接头重力坝和土石坝。 2 大坝表面变形监测 2长州水利枢纽大坝表面变形观测项目主要有水平位移、垂直位移等。水平位移：水平位移采用二维激光准直法观测（同时也可监测垂直位移） ，激光准直线端点用倒垂线
3、和双金属标控制。船闸、外江观测廊道分别设置 4 条激光准直线，中江设置一条、内江设置 1 条，共 6 条激光准直线计 98 个测点。 垂直位移：在坝区布置了垂直位移监测网组成 2 个环水准线。另在三江坝顶各布置 1 条水准线路计 107 个测点，对大坝进行垂直位移观测，均采用精密水准法进行观测，按一等水准限差施测。 垂直位移监测网 长洲水利枢纽施工期垂直位移观测实施的总方案为“先建网，后监测；先外江，次内江，后中江” 。 从枢纽左岸至右岸共布置水准网工作基点 8 座，其中 2 座双金属标（水 1、水 6） ，5 座钢管标（水 3、水 4、水 5、水 7、水 8） ，根据工程实际布设 2 个水准
4、环线，分别是：枢纽主坝环线：从“长水基右铜（已知施工深层基岩双金属标） ”开始，经过“水 6”、 “水 5”、 “水 4”、“水 3”、 “水 1”至“长水基右铜” ，水准路线总长 10.311Km；右岸船闸水准网环线：从“水 6”开始，经过“水 7”、 “水 8”至“水 6”，水准路线总长 2.641Km。 ，从 2009 年 6 月 18 日开始施测。各水准环线均按一等水准测量规范要求施测。 大坝垂直位移监测 在外江、中江、内江坝顶布置了垂直位移测点，各布设 1 条水准线3路，计 3 条水准线路 103 个测点。 3 渗流监测 大坝渗流监测项目主要有坝基扬压力、渗漏量，在帷幕后顺坝轴线方向
5、不同部位布置有测压管及渗压计，另在代表性坝段沿断面上、下游方向布置测点，以监测坝基扬压力横向分布。渗流监测仪器布置如表3.13.3 所示。 表 3.1 内江渗流监测项目一览表 埋设测压管 106 根，采用压力表或孔隙水压力计进行观测，两仪表可相互对比测，其中内江 23 根、中江 38 根、外江布设 45 根。 埋设渗压计 152 支，其中内江 48 支、中江 31 支、外江布设 73 支，在相同部位如有测压管时，两监测成果也可相互验证。 4 接缝监测 长州水利枢纽大坝接缝监测项目主要有：基岩变形、混凝土施工缝开合及混凝土坝与土石坝接合部开合等。监测仪器布置如表 4.14.3 所示。 在坝踵处基
6、岩埋设基岩变形计 43 支，仪器型号为“CF-20” ，以监测坝踵处基岩的开合变形，其中内江 11 支、中江 8 支、外江布设 24 支。内江分布设在“内厂房” 、 “内泄水闸”处；中江分布设在“内泄水闸”处；外江分别布设在“外 1-2#重力坝” 、 “外 4-7#重力坝” 、 “外厂房” 、“外泄水闸”处。 4在混凝土坝与土坝接合部处埋设 25 支大量程位移计，仪器型号“CF-200”，以监测混凝土坝与土坝接合部的开合变形，其中内江 7 支、中江 8 支、外江布设 10 支。内江布设在“内江左岸土石坝”处，中江布设在“左右岸土石坝”处，外江分别布设在“外 1-2#重力坝” 、 “外江左岸泗化
7、州土石坝”处。 在混凝土坝施工缝处埋设 63 支测缝计，仪器型号“CF-12” ，以监测混凝土坝施工缝的开合变形，其中内江 32 支、外江布设 31 支。内江仪器布设在“内厂房”处、外江仪器分别布设在“外厂房 1-2#机” 、 “2#船闸下闸首” 、 “外泄水闸门机大梁”处。 表 4.1 内江接缝监测仪器一览表 5 应力应变及温度监测 应力应变监测项目主要有土压力、钢筋应力、无应力、混凝土应变及温度。 埋设土压力计 11 支，以监测混凝土坡脚受土体或回填料的压力，仪器分别布置在“外江 1#重力坝” 、 “外船闸上闸首” 、 “下航”混凝土与土石体的结合处。 埋设钢筋计 104 支，以监测钢筋混
8、凝土的钢筋应力，其中内江 37支、中江 9 支、外江布设 67 支。内江仪器分别布置在“内电站厂房” 、“泄水闸”处；中江仪器布置在“内泄水闸”处，外江仪器分别布置在“外电站厂房” 、 “外船闸上闸首” 、 “泄水闸” “下航”处。 5埋设三向应变计 57 组，其中外江布设 41 组（120 支） 、内江 16 组（87 支） 、中江 4 组（12 支） 。相应部位还埋设了无应力（共 78 套） ，以测量混凝土自生体积的变化，即可测量由重力所产生的应力应变值。内江、中江泄水闸各埋设二向应变计 2 组。 埋设温度计 119 支，其中内江 38 支、中江 19 支、外江布设 62 支，以监测施工期
9、的混凝土温度变化值，并监测运行期的混凝土温度变化值。还在外江安装间、内江厂房及中江上游混凝土表面处沿铅直向布置了表面温度计，以监测库水温。 6 边坡位移 埋设 13+7=20 套多点位移计（44+7=51 个锚头） ，仪器型号“BWC-4100”，以监测边坡岩体孔深内不同高程的的位移，其中内江布设 2 套，中江 7 套（每套 1 支仪器） 、外江布设 11 套。内江仪器布设在内江左岸土石坝；中江仪器布设在中江左、右岸土石坝处；外江仪器分别布设在“船闸控制楼” 、 “下游引航道”处。 在外江下航高边坡处钻孔埋设了 7 套钻孔倾斜管，观测仪器型号“BWC-4100”，以监测边坡岩体孔深内不同高程的
10、位移分布。 7 结论 长洲水利枢纽工程按规范要求布设了变形、渗流、应力应变等监测项目，到现在已经稳定运行了较长时间，有效地监控了建筑物的工作性态，为工程蓄水和竣工安全鉴定提供了非常有益的数据。 参考文献： 6【1】王德厚,刘景僖,华锡生。三峡工程安全监测系统仪器布置优化研究【J】 ，长江科学院院报，2011，5：73-75. 【2】张松涛,陆辛；大化水电站扩建工程安全监测设计【J】 ，广西水利水电，2012，2：62-64. 【3】李克绵,黄涛,谭继文,姜盛吉。满拉大坝安全监测设计与仪器布置【J】 ，水利水电技术，1999，s1：17-19. 作者简介：黄杰（1976） ，男，广西平果人，广西南宁东桂环保科技有限公司工程师，学士，主要从水工、水土保持设计工作
