大坝变形观测论文

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1、扰度观测的目的和意义、观测方法及运用条件一、观测目的和意义扰度观测是利用一起测定坝体内某条铅直线上不同高程点相对于工作基点的水平位移的观测方法。混凝土坝建成蓄水后，在水压力、泥沙压力、浪压力、扬压力及温度变化等因素作用下，坝体必然会发生变形，对于重力坝来讲扰度观测是测量不同高程位置的纵向水平位移和横向水平位移，对于拱坝来讲扰度观测是观测不同高程的径向位移和切向位移。同一铅直线上不同高程的水平位移可以展示大坝纵向结构整体变形，是了解大坝工作状态及安全管理工作中最重要的观测项目之一。对建筑物（尤其是拱坝和双曲拱坝）进行扰度观测，可以了解不同高程处的水平位移状况，为分析坝体变形、应力状况和安

2、全状况等提供必要的资料。二、观测方法扰度的观测方法主要是利用铅垂线进行的，将铅垂线的一端固定在坝顶附近或基岩深处，另一端悬挂重锤或安装浮子，以保持垂线始终处于铅直状态，沿铅垂线不同高程设置测点，然后借助于垂涎仪器测量出各测点与铅垂线之间的距离，最后计算出扰度。由于扰度观测借用了铅垂线，所以也称为垂线观测。当垂涎的顶端固定在坝顶或坝体时成为正垂线，而当垂线的低端固定在基岩深处时称为倒垂线或反垂线。扰度观测方式有如下两种。（1）多点观测站法。多点观测站法适用于正垂线和倒垂线观测。（2）多点支持点法。此法一般用于正垂线，将观测仪器安置在垂线的最低点处，而在各个高程的测点处埋设垂线支持装置，观

3、测时把垂线夹在各个支持点上，所得的观测值即为该点相对于垂线最低点O的扰度。三、运用条件1、倒垂线观测当坝面倾斜向坝体时需要用倒垂线观测。倒垂线是将垂线钢丝的根部用锚块锚固在大坝地基深层基岩上，顶端根据浮体原理，采用浮箱支承特质的浮体将钢丝拉紧，使其成为一条顶端自由的铅垂。浮体组宜采用恒定浮力式，也可以采用非恒定浮力式，浮体浮力F大小的取值与倒垂线的长度有关，为了得到较好的钢丝张紧效果，建议按下式近似计算。即F>200（1+KL）。式中F为垂线浮体的浮力（N），L为倒垂线长度（m），K为系数，一班K=（0.01~0.02）/m。一起安装完成后，应进行垂线摆动后的回复性实验。人为地使垂线沿

4、不同方向摆动，在观测墩上安置仪器，观测垂线在摆动前后的平衡位置，经过反复试验，钢丝摆动后在X、Y两方向的位置变动量不宜超过0.02m。2、正垂线观测当坝面倾斜远离坝体时使用正垂线观测。正垂线是在坝体某一位置（坝顶或某一高程廊道处）从上而下悬挂钢丝，钢丝底部连接放置在油桶内的重锤。更具重力原理，钢丝始终处于铅直状态。处于铅直状态的钢丝提供了一条基准线。重锤应设止动片，重锤重量一般按下式确定，即W>20（1+0.02L）。式中W为垂线重锤的重力（N），L为正垂线长度（m）。如果正垂线与倒垂线相联合用以观测绝对位移时，每次要观测3个测回，如果仅用于观测相对扰度时观测两测回即可。自上而下逐点观

5、测为第一测回，再自下而上逐点观测为第二测回，反之亦然。每测回读读数两次，读书误差不应大于0.10mm，测回差不应大于0.15mm。3、三维倒垂观测三维倒垂作为高程基点，是在垂线上的上端固定一个标志，依靠倒垂线本身长度将基岩深处的高程传递到垂线上部的标志上。深处基岩的高程是稳定的，若倒垂长度是固定不变的，那么垂线上端固定标志的高程则是稳定的。使用三维倒垂时需要考虑温度、拉力、材料徐变等因素。4、垂线观测仪（1）、光学垂线仪。可以用于不同精度的准确测量。（2）、遥测垂线仪。可以进行自动测量，自动读数和自动记录，并可以实现远程遥测。