4号左右岸坝肩边坡监测实施方案.docx
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4号左右岸坝肩边坡监测实施方案.docx
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4号左右岸坝肩边坡监测实施方案
昆明院大岗山水电站外部变形监测施工项目部
大岗山水电站外部变形监测施工工程
施工合同:
DGS-SG-2008-017
文函编号:
KMY/CWJL/[2008]04
监理合同:
DGS-JL-2007-003
发文日期:
2008年11月16日
谨致:
长江委设计院大岗山监理部总监理工程师邹琳先生
主题:
关于上报《大岗山水电站左右岸坝肩边坡边坡外部监测实施方案》的函
参考:
关于上报《大岗山水电站左右岸坝肩边坡边坡外部监测实施方案》的函
尊敬的先生:
现将《大岗山水电站左右岸坝肩边坡边坡外部监测实施方案》上报贵部,请贵部审批。
此致
谢谢合作!
附件:
《大岗山水电站左右岸坝肩边坡边坡外部监测实施方案》
昆明院大渡河大岗山水电站外部变形监测工程施工项目部
项目经理:
二00八年十一月十六日
主题词:
外部变形监测左右岸坝肩边坡监测实施方案
主送:
长江委设计院大岗山监理部
昆明院大岗山水电站外部变形监测施工项目部
通讯地址:
四川省石棉县挖角乡昆明院大岗山项目部邮编:
625409
四川大渡河
大岗山水电站外部变形监测工程施工
左右岸坝肩边坡外部监测实施方案
(合同编号:
DGS-SG-2008-017)
昆明院大岗山水电站外部变形监测工程施工项目部
2008.11.16
核定:
柳志云
审查:
丁学智
校核:
张亮王平
编写:
张有兴吴永刚
目录
1工程概况1
2执行标准和规程规范1
3观测仪器设备2
4工作基点网2
4.1工作基点网选择方案2
4.2联测和检校3
4.3水平角观测3
4.4边长观测4
4.5天顶距观测4
4.6高程观测4
5坝肩边坡位移观测4
5.1水平角观测4
5.2天顶距观测5
5.3边长观测5
6观测限差5
7观测频次5
8外部变形监测资料计算及整理6
8.1一般要求6
8.2计算6
8.3观测资料6
1工程概况
大岗山水电站位于四川省西部大渡河中游石棉县境内,是大渡河干流近期开发的大型水电工程之一,坝址处控制流域面积达6.27万km2,占全流域的81%,多年平均流量约1010m3/s。
年径流总量为318.50亿m3。
坝址处水面高程955m,枯水期河水面宽度为30~70m。
正常蓄水位1130.00m,死水位1120.00m,水库长度约29.43km,正常蓄水位以下库容约7.42亿m3,调节库容1.17亿m3,具有日调节能力,电站装机容量2600MW。
大岗山水电站是以发电为主的大型水电工程,工程主要由混凝土双曲拱坝、左岸地下厂房系统和右岸泄洪系统等建筑物组成。
混凝土双曲拱坝最大坝高为210.0m,最低建基面高程925.0m,坝顶高程1135.0m。
坝体内设置有2个导流底孔、4个深孔。
坝址区两岸山体雄厚,谷坡陡峻,基岩裸露,自然坡度一般40°~65°,相对高差一般在600m以上,左岸海流沟、右岸铜槽沟为较大的支沟,海流沟口以上大渡河河谷呈“V”形峡谷,向下游河谷相对宽缓。
坝址区河谷呈“Ω”形嵌入河曲形态,河流流向由和平沟上游的近EW向,转为SW26°~47°通过坝址,在铜槽沟口大渡河以一约135°的大转弯向东流,海流沟口以下急转向南流。
枯水期河水位957m,水面宽40m~70m,水深7m~11m,正常蓄水位1130m时谷宽377m,河谷宽高比1:
2.1。
两岸零星发育Ⅰ、Ⅱ级阶地,Ⅰ级阶地拔河高度8m~15m,为基座—堆积阶地;Ⅱ级阶地拔河高度20m~30m,为基座阶地。
左右岸坝肩边坡顶部开口线高程约为EL1440m,底部开挖至坝基建基面高程EL925m,高差达500m,上下游最宽处约250m。
边坡坡度较陡,在60°~90°之间。
开口线附近及马道上布设了50个观测墩,目前已埋设好30个。
但由于树木遮挡、无观测便道、有较大安全隐患等原因,具备观测条件的观测墩约15个左右。
2执行标准和规程规范
在实施过程中,执行如下规程规范的最新版本。
(1)《混凝土坝安全监测技术规范》DL/T5178-2003;
(2)《国家三角测量规范》GB/T17942;
(3)《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006;
(4)《中短程光电测距规范》GB/T16818-97;
(5)《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003;
(6)《混凝土坝安全监测资料整编规程》DL/T5209-2005;
(7)《大岗山水电站坝址区边坡及导流洞工程监测设施埋设及观测技术要求》(成勘院2008年2月);
(8)其它设计图纸及设计通知的设计文件;
(9)监理工程师相关指令。
3观测仪器设备
使用自动观测仪器TCA2003全站仪对水平角、天顶距和边长进行观测。
仪器标称精度为测角中误差±0.5˝,测边精度±(1mm+1PPm)。
TCA2003全站仪机载软件采用武汉大学测绘学院开发的《常规控制测量和变形监测系统机载软件》进行外业数据采集。
该软件按国家测绘规程规范研制,设置观测目标、测回数、观测限差后,仪器能自动照准、观测和记录,并剔除超限观测值,确保记录的数据为合格观测值,完全消除了人工观测误差。
TCA2003全站仪每年送国家认可有检验资质的计量部门检定,使用期间保证仪器在检定有效期内。
TCA2003全站仪出厂时已内置了部分检验程序(如3轴改正、照准差等),每期观测前进行自检,在程序指令下完成。
气象元素的观测采用通风干湿温度计和高原空盒气压计。
其它辅助工具亦进行了检校,检校合格方才使用。
4工作基点网
4.1工作基点网选择方案
根据《坝址区边坡及导流洞工程监测设施埋设及观测技术要求》,坝肩边坡上下游共埋设4个平面工作基点(TB1L、TB2L、TB1R、TB2R),每一个工作基点与其它3个基点边角相联,构成大地四边形。
通过到现场查看,这4个点本岸间不通视,无法构成大地四边形,只能构成闭合导线网,且点位高程较低(EL1170m左右),靠近目前坝肩开挖面,施工扬尘极大;而目前左右岸坝肩监测点已埋设的监测点大部分高程在EL1255m以上。
如果以TB1L、TB2L、TB1R、TB2R为观测基点,观测仰角大,视线条件也不好。
经与设计人员沟通,可以采用坝址区附近的施工控制网点为坝肩边坡外部变形监测工作基点。
通过在现场查看比较,施工控制网点II08、II10、II11A高程适中,与监测部位的通视条件相对较好,选择这3个点为监测时的观测基点。
另选离坝址距离稍远的II13,与II08、II10、II11A构成边角网,以增加图形强度和可靠性。
网形如下图:
4.2联测和检校
原施工控制网点II11在坝肩开挖时已被毁坏,在左岸揽机平台下游侧补埋II11A。
选择II13、II08、II10中点位较为稳定的两点作为起算点,按照一等边角观测精度建网观测。
在各周期复测时,II13、II08、II10、II11A四点构网联测;平时进行边坡监测时,以II13、II10、II11A三点联测,校核II11A稳定性。
4.3水平角观测
(1)观测前将仪器晾置于观测墩15分钟以上,使仪器内部温度与周围环境温度一致;
(2)水平角按一等精度要求进行观测。
(3)水平角采用全圆方向法观测12测回。
4.4边长观测
(1)每条边在一个时间段内的观测始末,要测定测站点及镜站点干温、湿温及气压。
温度读到0.2℃,气压估读到0.5mb。
晴天作业时,测站应用测伞遮阳,温度计应置于伞下,使其不受阳光直接辐射的影响;
(2)每条测距边往返观测各4测回,一测回是指照准一次,读数四次;
(3)观测网边长对向观测,仪器高与觇标高量取至0.1mm。
4.5天顶距观测
(1)天顶距观测主要是用于测距边长改平,垂直角观测时精确量取仪器高至0.1mm。
(2)天顶距观测12个测回。
4.6高程观测
由于点位间山高坡陡,没有交通便道,高程测量采用“测距三角高程法”实施,按《水电水利工程施工测量规范》6.3条方法执行,网点间构成环线,以利于粗差的发现和精度评定。
5坝肩边坡位移观测
常规外部变形监测中,边坡水平位移测量方法一般有交会法、极坐标法、视准线法(活动觇牌法和测小角法)。
根据工作基点的分布位置和坝肩开挖施工情况,左右岸坝肩位移监测采用极坐标法观测为优选方案。
极坐标观测时的工作基点根据通视条件选用II08、II10、II11A。
5.1水平角观测
水平角用徕卡TCA2003全站仪按二等精度要求进行观测。
水平角采用全圆方向法观测,测回数为9测回。
5.2天顶距观测
天顶距按单向观测。
采用中丝法测量天顶距,测回数4测回。
。
5.3边长观测
(1)斜距观测3测回,每测回4次读数。
(2)测距边的仪高和棱镜高量至毫米。
(3)气象(气温、气压)数据测定,测站、镜站每边观测始末测定。
6观测限差
观测限差见下表:
项目
限值
水平角观测
两次照准读数差
1″
半测回归零差
6″
一测回2C互差
9″
同方向测值测回互差
6″
天顶距观测
两次照准读数差
2″
同一方向指标差较差
8″
同一方向测回互差
5″
距离观测
一测回读数间较差
2mm
测回间较差
3mm
7观测频次
(1)工作基点网4点联测每半年观测一次;3点联测在每次对边坡监测前进行一次,以校核稳定性。
特殊情况加密观测。
(2)边坡测点首次独立、连续观测两次,基准值取两次观测合格后的平均值。
以后开挖支护期每周观测1次,支护完成后3个月内每半个月观测1次,以后每月观测1次,特殊情况加密观测。
8外部变形监测资料计算及整理
8.1一般要求
观测资料整编前做好相关考证工作。
审查所有考证资料、图表及文字说明等有无遗漏。
校核原始资料。
坐标系统和各项计算有无错误,将各种曲线图相互对照,检查其合理性。
8.2计算
(1)观测计算
①边长计算时进行气象改正、加乘常数、周期误差改正;
②边长归算到坝顶高程面(EL1135m);
③计算中测区平均曲率半径取6369000m。
④高程系统采用1956年黄海高程系。
(2)垂直位移量的计算
①位移量正负号规定:
下沉为正,上升为负:
②计算各类测点的本次位移量和累计位移量。
(3)水平位移量的计算
①位移量正负号规定:
向临空面(向河中心方向)为正,反之为负;向下游为正,反之为负;
②计算各类测点的本次位移量和累计位移量;
③绘制主要观测点位移量过程曲线图。
8.3观测资料
(1)检查观测方案及原始数据的正确性,查验观测仪器的检测、检定合格性与引用检测、检定参数的正确性,各观测项目的观测仪器与观测精度应符合设计要求与规范等级。
(2)原始观测成果满足相关规范要求后,才可对观测数据进行概算,对概算与平差均满足规范限差与设计要求后的原始观测成果形成分期观测成果正本电子文件,相应的计算稿形成分期成果副本电子文件。
(3)边坡观测用水平位移工作基点及垂直位移工作基点,当其位移量在±3.0mm~±4.0mm时,应用数据内插技术将基点位移修正至原计算用坐标或高程起始值,并以此对边坡关联测次的测点进行重新平差,以修正因基准点位移的影响并形成正式观测成果,相应的算稿形成分期计算成果正本电子文件。
(4)各项变形观测资料经严格检查合格后,及时换算成相对于工作基点的水平位移和垂直位移量,形成分期报表与总表并录入数据库。
(5)按设计或监理规定的测次整理出测点的水平位移和垂直位移量,并定时绘出边坡测点的变形过程线,将典型测点的变形过程线与全部观测点位移量、间隔值按上报制度或监理人临时确定的测次制度上报给监理人。
(6)边坡出现异常或险情时观测报告内容:
①工程简述;
②对边坡出现异常或险情状况的描述;
③根据巡视和观测资料的分析,判断边坡出现异常或险情的可能原因和发展趋势;
④提出加强观测合理化意见;
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