[發明專利]一種土石壩內部變形非接觸式監測方法

有效

• 申請號: 201310453846.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103512546A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 張宗亮;張禮兵;譚志偉;趙志勇;鄒青;陳榮高;胡靈芝;丁學智;馮燕明
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

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技術領域

????本發明涉及水電工程技術領域，具體說是一種用于土石壩內部變形監測的非接觸式監測方法。

背景技術

近年來國內水電技術發展迅速，以天生橋一級（壩高178m）、洪家渡（壩高179.5m）、三板溪（壩高185.5m）和水布埡（壩高233m）水電站等為代表的一批典型工程，將面板堆石壩高度逐步由100m級提升至200m級，使我國土石壩設計理論及施工技術達到國際先進水平。但是，面板堆石壩安全監測技術發展明顯滯后于筑壩技術的發展，不少監測儀器適應性、耐久性、抗沖擊等性能仍停留在100m級壩高的水平，對于300m級的高壩傳統監測儀器已難以適應。

同時傳統土石壩內部變形監測技術存在諸多缺陷，如水管式沉降儀管路易堵塞、引張線式水平位移計管線易銹蝕斷裂、儀器管路易在土石壩碾壓過程中損壞等問題，因此需尋找一種能更適應土石壩內部變形監測的技術。

發明內容

本發明是一種用于土石壩內部變形監測的非接觸式監測方法，以解決土石壩目前內部變形監測技術存在諸多問題。?

本發明的技術方案為：在土石壩壩體內部埋設與堆石體材料差異性較大的目標測點，在堆石體外部（如下游壩坡）或壩內廊道安裝探測儀器，從不同位置、不同角度探測目標測點與探測儀器之間的距離，根據探測儀器已知位置、探測儀器與目標測點之間的探測距離和該探測距離與水平線的夾角確定目標測點的初始位置，在規定的時間間隔內實測得目標測點的位置，每次實測位置與初始位置之差為即為壩體內部該部位變形的變化值。

????本發明只需要在土石壩填筑過程中埋設與堆石體材料差異性較大的目標測點，不需要像現有監測儀器那樣引出儀器電纜和管線，具有抗碾壓能力強、不易被損壞、后期無維護、對土石壩施工干擾小等優點。

本發明解決土石壩目前內部變形監測技術存在諸多的問題，從根本上改變我國土石壩的安全監測設計和監測方法，在水電行業具有及其深遠的影響。

附圖說明

圖1?本發明的土石壩內部變形非接觸式監測方法示意圖。

圖中：1―上游壩面，2―壩頂，3―下游壩面，4―擦測儀器-1，5―擦測儀器-2，6―壩基，7―目標測點，α－探測儀器-1與目標測點的距離和水平線的夾角，β－探測儀器-2與目標測點的距離和水平線的夾角。

具體實施方式

本發明的土石壩內部變形監測的非接觸式監測方法是在土石壩壩體內部埋設與堆石體材料差異性較大的目標測點7，在堆石體外部（如下游壩面）或壩內廊道安裝探測儀器，從不同位置、不同角度探測目標測點與探測儀器之間的距離，根據探測儀器已知位置、探測儀器與目標測點之間的探測距離和該探測距離與水平線的夾角確定目標測點的初始位置，在規定的時間間隔內實測得目標測點的位置，每次實測位置與初始位置之差為即為壩體內部該部位變形的變化值。

如圖1所示為探測儀器安裝在下游壩面進行壩體內部變形監測的布置示意。

在土石壩下游壩面3安裝2個探測儀器4、5，對同一目標測點的探測距離分別為L₁、L₂，則目標測點的沉降（垂直位移）為ΔH=[(L₁i-L₁0)sinα+(L₂i-L₂0)sinβ]/2，斷面水平位移為ΔL=[(L₁i-L₁0)COSα+(L₂i-L₂0)COSβ]/2，L₁i、L₁0分別為探測儀器-1第i次探測的目標測點與探測儀器之間的距離和目標測點與探測儀器之間的距離初始值。同理，L₂i、L₂0分別為探測儀器-2第i次探測的目標測點與探測儀器之間的距離和目標測點與探測儀器之間的距離初始值。?