[發(fā)明專利]混凝土拱壩谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011190635.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112344900B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李少林;伍中華;王漢輝;於三大;彭紹才;王義鋒;肖磊;顧功開(kāi);韋國(guó)書(shū);莫中平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司;中國(guó)三峽建設(shè)管理有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/32
• 分類號(hào): G01B21/32;G01C15/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發(fā)明涉及水利水電工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種混凝土拱壩谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置，包括兩個(gè)水平位移觀測(cè)墩及其配套測(cè)量設(shè)備全站儀和棱鏡，水平位移觀測(cè)墩上鉆孔安裝有測(cè)斜管及配套測(cè)斜裝置，水平位移觀測(cè)墩包括混凝土墩身和強(qiáng)制對(duì)中基座，全站儀或棱鏡可放置在強(qiáng)制對(duì)中基座上，測(cè)斜管的鉆孔位置位于谷幅測(cè)線兩端水平位移觀測(cè)墩的中心線上，且平行于橫河谷方向，測(cè)斜管配有測(cè)斜裝置。本發(fā)明還公開(kāi)了一種混凝土拱壩谷谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明混凝土拱壩谷谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，解決現(xiàn)有觀測(cè)方法所獲測(cè)值為相對(duì)變形的缺陷與不足，實(shí)現(xiàn)測(cè)值的真實(shí)絕對(duì)，為邊坡穩(wěn)定分析提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利水電工程安全監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土拱壩谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著李家峽(165m)、拉西瓦(250m)、二灘(240m)、小灣(292m)、溪洛渡(278m)、錦屏一級(jí)(305m)等一批高拱壩建成并投入運(yùn)行，高壩大庫(kù)建成后庫(kù)水位上升帶來(lái)的庫(kù)岸變形問(wèn)題也開(kāi)始顯現(xiàn)，谷幅變形問(wèn)題逐漸被引起重視。

李家峽(165m)、錦屏一級(jí)(305m)、溪洛渡(278m)等拱壩在蓄水后短期內(nèi)均監(jiān)測(cè)到較為明顯的谷幅收縮，并且有持續(xù)變形的趨勢(shì)，谷幅收縮量分別在30mm、10mm、60mm左右，超出了一般的工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律認(rèn)識(shí)。

谷幅變形是高拱壩面臨的共同問(wèn)題，雖然拱壩壩身失事破壞的可能性較低，但上述谷幅收縮變形如果直接作用于拱壩壩體可能引起地基破壞或者壩身局部開(kāi)裂，形成滲漏通道，影響拱壩正常運(yùn)行，甚至威脅整體安全。

谷幅，是指兩岸河谷的寬度。高拱壩峽谷地區(qū)的谷幅變形量為峽谷兩岸同一高程、相向正對(duì)著的邊坡表面監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平變形量值的疊加。谷幅變形觀測(cè)就是在河谷兩岸按一定要求設(shè)立表面測(cè)點(diǎn)(即谷幅測(cè)線)，觀測(cè)兩點(diǎn)間距離(即谷幅長(zhǎng)度)獲得各期長(zhǎng)度觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)各期觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行分析，獲得坡體變形信息的變形觀測(cè)手段。常用的監(jiān)測(cè)方法主要為在谷幅測(cè)線兩端布置表面位移觀測(cè)墩，通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的水平位移變化量來(lái)獲得谷幅變形測(cè)值。由于表面位移觀測(cè)墩坐落于兩岸邊坡巖土體上，上述傳統(tǒng)方法所測(cè)變形包括“邊坡表面自身變形+谷幅收縮變形”兩部分變形，該傳統(tǒng)方法無(wú)法有效測(cè)得谷幅絕對(duì)變形，無(wú)法準(zhǔn)確把握高拱壩谷幅變形規(guī)律，這為解決300m級(jí)高拱壩共同面臨的谷幅收縮關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題帶來(lái)一定困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種混凝土拱壩谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，解決現(xiàn)有觀測(cè)方法所獲測(cè)值為相對(duì)變形的缺陷與不足，實(shí)現(xiàn)測(cè)值的真實(shí)絕對(duì)，為邊坡穩(wěn)定分析提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)支撐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的混凝土拱壩谷幅絕對(duì)變形監(jiān)測(cè)裝置，包括位于河谷兩岸邊坡上布置于谷幅測(cè)線兩端的兩個(gè)水平位移觀測(cè)墩及其配套測(cè)量設(shè)備全站儀和棱鏡，所述水平位移觀測(cè)墩上鉆孔安裝有測(cè)斜管及配套測(cè)斜裝置，所述水平位移觀測(cè)墩包括混凝土墩身和設(shè)在所述混凝土墩身頂部的強(qiáng)制對(duì)中基座，全站儀或棱鏡可放置在所述強(qiáng)制對(duì)中基座上，所述混凝土墩身上布置有測(cè)斜管，所述測(cè)斜管的鉆孔位置位于所述谷幅測(cè)線兩端水平位移觀測(cè)墩的中心線上，且平行于橫河谷方向，所述測(cè)斜管配有測(cè)斜裝置，所述強(qiáng)制對(duì)中基座上設(shè)有保護(hù)所述強(qiáng)制對(duì)中基座的保護(hù)蓋，所述測(cè)斜裝置包括探頭、讀數(shù)儀及連接所述探頭和讀數(shù)儀的電纜，所述探頭內(nèi)設(shè)有探頭腔，所述探頭腔內(nèi)設(shè)有獲取沿程傾斜度數(shù)據(jù)的加速度傳感器，所述測(cè)斜裝置在埋入土體中的測(cè)斜管中沿軸向(上下方向)運(yùn)行進(jìn)行水平位移測(cè)量。

優(yōu)選地，所述探頭外圍設(shè)有若干個(gè)滑輪組件。

優(yōu)選地，所述測(cè)斜管內(nèi)壁上設(shè)有四個(gè)豎向的導(dǎo)槽，四個(gè)所述導(dǎo)槽呈十字分布，且其中兩個(gè)導(dǎo)槽平行橫河谷方向，另兩個(gè)導(dǎo)槽平行于順河谷方向，所述滑輪組件在所述導(dǎo)槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，輔助所述探頭的沿程運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述電纜上設(shè)有刻度，既用于電信號(hào)的傳輸，又作為深度測(cè)尺使用。

優(yōu)選地，所述探頭的端部設(shè)有緩沖墊，用于減緩所述探頭在下落接觸底部密封頭受到的沖擊。