一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在拱壩某一斷面的不同高程的廊道或觀測(cè)間內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器，所述的監(jiān)測(cè)儀器包括垂線監(jiān)測(cè)儀和傾斜監(jiān)測(cè)儀，并且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；通過傾斜監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)成果，計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對(duì)應(yīng)的變形，以此對(duì)拱壩分段的垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，從而得到拱壩實(shí)際全變形。本發(fā)明專利技術(shù)成功解決了拱壩實(shí)際全變形無法監(jiān)測(cè)的問題，且已成功應(yīng)用于水電工程，取得了良好的效果，實(shí)用性強(qiáng)。本發(fā)明專利技術(shù)改變了我國拱壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)方法，在拱壩中具有廣泛的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

????本專利技術(shù)涉及水電工程
，具體說是一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法。
技術(shù)介紹
近年來我國水電發(fā)展尤為迅速，以瀾滄江小灣拱壩（壩高294.5m）、金沙江溪洛渡拱壩（壩高285.5m）、雅礱江錦屏一級(jí)拱壩（壩高305m）、金沙江白鶴灘水電站拱壩（壩高277m）為代表的一批的高拱壩陸續(xù)修建，使我國拱壩設(shè)計(jì)理論及施工技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。但是，拱壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展明顯滯后于筑壩技術(shù)的發(fā)展。隨著壩高的不斷增加，壩體和壩基的傾斜影響越大，拱壩全變形監(jiān)測(cè)已成為需要迫切解決的技術(shù)問題。傳統(tǒng)的拱壩變形監(jiān)測(cè)主要采用垂線、表面變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)等儀器，由于儀器安裝時(shí)間及布置方式的缺陷，不能捕捉儀器安裝滯后及大壩傾斜等因素產(chǎn)生的大壩變形損失，因此需要研究一種能解決監(jiān)測(cè)大壩全變形的監(jiān)測(cè)方法和儀器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，以解決目前拱壩全變形無法監(jiān)測(cè)的問題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法是在拱壩某一斷面的不同高程廊道或觀測(cè)間內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器，所述的監(jiān)測(cè)儀器包括垂線監(jiān)測(cè)儀和傾斜監(jiān)測(cè)儀，并且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；通過傾斜監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)成果，計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對(duì)應(yīng)的變形，以此對(duì)拱壩分段的垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，從而得到拱壩實(shí)際全變形。所述的垂線監(jiān)測(cè)儀為Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅲ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅳ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀（具體數(shù)量根據(jù)拱壩廊道設(shè)置情況進(jìn)行調(diào)整），傾斜監(jiān)測(cè)儀也有相應(yīng)數(shù)量的設(shè)置。具體步驟為：（1）當(dāng)拱壩澆筑至L1高程并具備儀器安裝條件時(shí)確的t1時(shí)刻，懸掛Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀和安裝Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始監(jiān)測(cè)，此時(shí)Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ1(t1)；（2）隨拱壩澆筑至L2高程并具備儀器安裝條件時(shí)的t2時(shí)刻，懸掛Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀和安裝Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始觀測(cè)；此時(shí)，Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ2(t2)，Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器所測(cè)傾斜角度為θ1(t2)，則t2時(shí)刻，Ⅱ號(hào)垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形為：，其中：y2—修正后的Ⅱ號(hào)垂線t2時(shí)刻實(shí)際變形，y1—Ⅰ號(hào)垂線t2時(shí)刻變形，H?2—Ⅱ號(hào)垂線長(zhǎng)度；（3）隨拱壩澆筑至L3高程并具備儀器安裝條件時(shí)的t3時(shí)刻，懸掛Ⅲ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀和安裝Ⅲ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始觀測(cè)；此時(shí)，Ⅲ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ3(t3)，Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器所測(cè)傾斜角度為θ2(t3)，則t3時(shí)刻，Ⅲ號(hào)垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形為：，其中：y3—修正后的Ⅲ號(hào)垂線t3時(shí)刻實(shí)際變形，y2—2號(hào)垂線t3時(shí)刻變形，H?3—Ⅲ號(hào)垂線長(zhǎng)度；……以此類推，可得到上部垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形計(jì)算函數(shù)為：其中：yi+1—修正后的i+1號(hào)ti+1時(shí)刻垂線實(shí)際變形，yi—i號(hào)垂線ti+1時(shí)刻變形，H?i+1—i+1號(hào)垂線長(zhǎng)度，θi(ti+1)－i號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器在ti+1時(shí)刻所測(cè)的傾斜角度，θi(ti)－i號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器在ti時(shí)刻所測(cè)的傾斜角度，i＝1，2，……。對(duì)各個(gè)分段垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，修正后的測(cè)值即為拱壩實(shí)際全變形。本專利技術(shù)利用拱壩不同高程廊道（或觀測(cè)間），分段對(duì)應(yīng)布設(shè)垂線和傾斜兩種監(jiān)測(cè)儀器的方法，通過垂線監(jiān)測(cè)得到的拱壩變形加上傾斜儀器監(jiān)測(cè)得到的壩體上部在垂線尚未安裝期間的壩體變形，從而獲得拱壩實(shí)際全變形，成功解決了拱壩實(shí)際全變形無法監(jiān)測(cè)的問題，且已成功應(yīng)用于水電工程，取得了良好的效果，實(shí)用性強(qiáng)。本專利技術(shù)改變了我國拱壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)方法，在拱壩中具有廣泛的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值。附圖說明圖1?為本專利技術(shù)的拱壩全變形監(jiān)測(cè)儀器布置示意圖。圖中：1―Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀，2―Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀，3―Ⅲ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀，4―Ⅳ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀，5―傾斜監(jiān)測(cè)儀器，6-觀測(cè)間，7-（壩內(nèi)）廊道，8―壩基，9―壩頂，10―下游面，11―上游面，H2－Ⅱ號(hào)垂線長(zhǎng)度，H3－Ⅲ號(hào)垂線長(zhǎng)度，H4－Ⅳ號(hào)垂線長(zhǎng)度，L1、L2、L3、L4－高程。?具體實(shí)施方式本專利技術(shù)的拱壩全變形監(jiān)測(cè)儀方法是，在拱壩某一斷面的不同高程L1、L2、L3、L4的壩內(nèi)廊道7或觀測(cè)間6內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器，所述的監(jiān)測(cè)儀器包括垂線監(jiān)測(cè)儀和傾斜監(jiān)測(cè)儀5，并且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，垂線監(jiān)測(cè)儀為Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀1、Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀2、Ⅲ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀3、Ⅳ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀4，傾斜監(jiān)測(cè)儀5也有相應(yīng)數(shù)量的設(shè)置，如圖1所示。通過傾斜監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)成果，計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對(duì)應(yīng)的變形，以此對(duì)拱壩分段的垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，從而得到拱壩實(shí)際全變形。其中監(jiān)測(cè)高程的設(shè)置和監(jiān)測(cè)儀的數(shù)量根據(jù)拱壩廊道設(shè)置情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。具體方法為：（1）當(dāng)拱壩澆筑至L1高程并具備儀器安裝條件時(shí)（t1時(shí)刻），懸掛Ⅰ號(hào)垂線和安裝Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始監(jiān)測(cè)，此時(shí)Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ1(t1)；（2）隨拱壩澆筑至L2高程并具備儀器安裝條件時(shí)（t2時(shí)刻），懸掛Ⅱ號(hào)垂線和安裝Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始觀測(cè)；此時(shí)，Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ2(t2)，Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器所測(cè)傾斜角度為θ1(t2)，則t2時(shí)刻，Ⅱ號(hào)垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形為：，其中：y2—修正后的Ⅱ號(hào)垂線t2時(shí)刻實(shí)際變形，y1—Ⅰ號(hào)垂線t2時(shí)刻變形，H?2—Ⅱ號(hào)垂線長(zhǎng)度；（3）隨拱壩澆筑至L3高程并具備儀器安裝條件時(shí)（t3時(shí)刻），懸掛Ⅲ號(hào)垂線和安裝Ⅲ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始觀測(cè)；此時(shí)，Ⅲ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ3(t3)，Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器所測(cè)傾斜角度為θ2(t3)，則t3時(shí)刻，Ⅲ號(hào)垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形為：，其中：y3—修正后的Ⅲ號(hào)垂線t3時(shí)刻實(shí)際變形，y2—2號(hào)垂線t3時(shí)刻變形，H?3—Ⅲ號(hào)垂線長(zhǎng)度；……以此類推，可得到上部垂線懸掛時(shí)的實(shí)際全變形計(jì)算函數(shù)為：　　其中：yi+1—修正后的i+1號(hào)ti+1時(shí)刻垂線實(shí)際變形，yi—i號(hào)垂線ti+1時(shí)刻變形，H?i+1—i+1號(hào)垂線長(zhǎng)度，θi(ti+1)－i號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器在ti+1時(shí)刻所測(cè)的傾斜角度，θi(ti)－i號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器在ti時(shí)刻所測(cè)的傾斜角度，i＝1，2，……。對(duì)各個(gè)分段垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，修正后的測(cè)值即為拱壩實(shí)際全變形。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在拱壩某一斷面的不同高程的廊道或觀測(cè)間內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器，所述的監(jiān)測(cè)儀器包括垂線監(jiān)測(cè)儀和傾斜監(jiān)測(cè)儀，并且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；通過傾斜監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)成果，計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對(duì)應(yīng)的變形，以此對(duì)拱壩分段的垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，從而得到拱壩實(shí)際全變形。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于在拱壩某一斷面的不同高程的廊道或觀測(cè)間內(nèi)設(shè)置監(jiān)測(cè)儀器，所述的監(jiān)測(cè)儀器包括垂線監(jiān)測(cè)儀和傾斜監(jiān)測(cè)儀，并且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置；通過傾斜監(jiān)測(cè)儀器的監(jiān)測(cè)成果，計(jì)算監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置上部壩體在垂線尚未安裝期間所對(duì)應(yīng)的變形，以此對(duì)拱壩分段的垂線監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行修正，從而得到拱壩實(shí)際全變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的垂線監(jiān)測(cè)儀為Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅲ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀、Ⅳ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀，傾斜監(jiān)測(cè)儀也有相應(yīng)數(shù)量的設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法，其特征在于拱壩全變形監(jiān)測(cè)方法具體步驟為：
（1）當(dāng)拱壩澆筑至L1高程并具備儀器安裝條件時(shí)確的t1時(shí)刻，懸掛Ⅰ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀和安裝Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始監(jiān)測(cè)，此時(shí)Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ1(t1)；
（2）隨大壩澆筑至L2高程并具備儀器安裝條件時(shí)的t2時(shí)刻，懸掛Ⅱ號(hào)垂線監(jiān)測(cè)儀和安裝Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器，并開始觀測(cè)；此時(shí)，Ⅱ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器取得傾斜角度初值θ2(t2)，Ⅰ號(hào)傾斜監(jiān)測(cè)儀器所測(cè)傾斜角度為θ1(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙志勇，胡靈芝，張禮兵，陳榮高，鄒青，楊?yuàn)檴?/a>，趙世明，覃姍姍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國水電顧問集團(tuán)昆明勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：云南;53