畢業(yè)設(shè)計（論文）王甫洲水利樞紐電站廠房安全監(jiān)測設(shè)計

1、王甫洲水利樞紐電站廠房安全監(jiān)測設(shè)計學 生：指導老師： 三峽大學科技學院摘要:廠房位于老河道距老河道出口約0.8km處，裝有4臺奧地利生產(chǎn)的燈泡貫流式機組。轉(zhuǎn)輪直徑約7.2m。是我國目前最大的轉(zhuǎn)輪。安全監(jiān)測工作可以分為五個階段，各階段工作應滿足以下要求：1.可行性研究階段2. 設(shè)計階段3. 施工階段4.首次蓄水階段5.運行階段。設(shè)計目的可概括為預報、控制、檢驗、改進8個字，應使監(jiān)測系統(tǒng)能夠發(fā)揮應有的效果。王甫洲水利樞紐廠房安全監(jiān)測的項目及儀器布置如下：1.滲壓計，2. 測縫計，3.鋼筋計，4. 應變計，5.溫度計。廠房橫向分為主廠房、安裝場。廠房長為132.65m,主機段長為83.2m,采用2機

2、1縫;安裝場長為49.45m,分安、安2塊。安段左側(cè)與扶壁擋墻相連,連接左岸聯(lián)接段土石壩。主廠房順水流向總長為81.96m,由進口段、主機段和尾水段3部分組成。監(jiān)測儀器大多在隱蔽的工作環(huán)境下長期運行。儀器一旦安裝埋設(shè)之后，一般無法再進行檢修和更換。因此，對所有將予以埋設(shè)的儀器，必須進行全面的檢驗和率定儀器觀測分為正常觀測和特殊觀測兩種。正常觀測是按照規(guī)定的時間間隔進行，測得各種參量隨時間的連續(xù)變化情況的觀測。特殊觀側(cè)是根據(jù)工程需要，在施工和運行的有代表性的時刻或原因參量發(fā)生異常變化時進行的觀測。在做可行性研究階段(原初步設(shè)計階段)的設(shè)計時，應該把所設(shè)計的巖土上程中的所有安全監(jiān)測項月一一列出，不

3、能漏項。關(guān)鍵詞：安全監(jiān)測 廠房 監(jiān)測儀器 布置 預算前言本課題來自于王甫洲水利工程安全監(jiān)測。王甫洲水利樞紐是一個以發(fā)電為主，結(jié)合航運，兼有灌溉、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益的大（2）型水利工程。位于湖北省老河口市漢江干流上，上距丹江口水利樞紐30km，老河口市市區(qū)下游約3km處。是漢江干流16個梯級開發(fā)中的第10個梯級。水庫正常蓄水位86.23m（黃海高程，下同），相應庫容1.495億m3，校核洪水位89.3m，總庫容3.095億m3。電站為低水頭逕流式電站，裝有4臺奧地利制造的燈泡貫流式機組，總裝機109mw，年發(fā)電量5.81億kw.h，主要供電湖北省襄樊地區(qū)。水庫可為2萬畝灌區(qū)提供自流引水條件。船

4、閘近期可通過300t級船隊，遠景可通過500t級船隊。該工程后期對丹江口電站起反調(diào)節(jié)作用，它為推動漢江中下游的治理開發(fā)創(chuàng)造了條件，也有利于南水北調(diào)中線工程的實施。電站廠房位于老河道出口約800m處。安裝4臺奧地利制造的燈泡貫流式機組，總裝機109mw，轉(zhuǎn)輪直徑7.2m。廠房尺寸（長×寬×高）為132.65×81.96×47.67m。建基面為粘土巖。通過對工程質(zhì)量材料性能等的有效監(jiān)測。它可以改變?nèi)藗儗喂び嘘P(guān)問題的認識，開展更合理的有關(guān)問題的認識，開發(fā)更合理的準則，改善設(shè)計和施工，從而促進壩工學科的發(fā)展。在壩工史上諸如對混凝土壩壩基揚壓力的存在和分布規(guī)律的

5、了解對帷幕及排水降壓作用的驗證，對混凝土壩變形與應力受溫度影響的認識。對地震時壩體加速分布圖形的掌握。對地震動水壓力威斯特伽特計算公式的檢驗以及根據(jù)應力應變實測值對拱壩試載法的驗證等，都通過實際監(jiān)測的到的。大壩監(jiān)測對壩工技術(shù)進步做出了重要貢獻。1緒論1.1王甫洲廠房概況王甫洲水利樞紐主要建筑物包括谷城土石壩、主河床土石壩、泄水閘、老河道左右岸圍堤、船閘、重力壩和電站廠房。擋水前緣總長19.24km。按區(qū)域可劃分為電廠區(qū)（包括電站、混凝土重力壩和船閘）、泄水閘區(qū)、主河床土石壩及老河道圍堤區(qū)。電站廠房位于老河道出口約800m處。安裝4臺奧地利制造的燈泡貫流式機組，總裝機109mw，轉(zhuǎn)輪直徑7.2m

6、。廠房尺寸（長×寬×高）為132.65×81.96×47.67m。建基面為粘土巖。廠房位于老河道距老河道出口約0.8km處，裝有4臺奧地利生產(chǎn)的燈泡貫流式機組。轉(zhuǎn)輪直徑約7.2m。是我國目前最大的轉(zhuǎn)輪，單機容量27.25mw，最大過流能力420m3/s,裝機高層69.23m，（此高層考慮了河床下切后最低尾水位下切后可能再降低0.3m情況）.主機段順流向長81.96m，機組間距20.8m。兩機一縫。進口高層60.55m，設(shè)有隔蹲，單機進口凈寬14.8m，攔污柵布置在疊梁檢修門之后，工作門布置在機組下游流道內(nèi)，空口尺寸7.2×11.65m，共設(shè)8個

7、門，每個門分成4節(jié)。主廠房上游高層90.23m與進廠公路同高，布有主變壓器和2×1000kn門機。主廠房發(fā)電機高層81.2m，其上下游面為擋水墻，安裝廠位于主廠房兩側(cè)，長49.45m，左山墻設(shè)進廠大門。與進廠公路同高層的安與發(fā)電機組同高層的安共設(shè)一臺橋式吊車，主吊鉤2000kn副吊鉤220kn。   王甫洲水電站水頭范圍為3.7-10.3m，適應此水頭段的水輪機有軸流轉(zhuǎn)漿式和燈泡貫流式。以往燈泡貫流式機組在冷卻、通風、止水、軸承支承結(jié)構(gòu)和過渡過程的反水錘等方面存在一系列復雜技術(shù)難題，隨著科技的進步，上述問題已得到較好的解決。在王甫洲電站機組選擇工作中，我們對燈泡貫

8、流式機組與軸流轉(zhuǎn)漿式機組進行了詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較。與軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機相比，燈泡貫流式比轉(zhuǎn)速高約40%；轉(zhuǎn)輪直徑小18%；額定點效率高3%；機組總重量減少31%；廠房總長度減少37%；土石方開挖量減少35%；混凝土工程量減少31%。王甫洲燈泡貫流式機組轉(zhuǎn)輪直徑為7.2m，單機容量27.25mw，這在當時是我國最大的。其單機最大過流能力為420m3/s。電站廠房布置在距老河道出口800m處，左與老河道左岸圍堤相接，右與混凝土重力壩相連。廠房橫向分為主廠房、安裝場。廠房長132.65m，主機段長83.2 m，采用兩機一縫；安裝場長49.45m，分安、安兩塊。安段左側(cè)與扶壁擋墻相連，連接左岸聯(lián)接段土石

9、壩。主廠房順水流向總長81.96m，由進口段、主機段和尾水段三部分組成。1.2安全監(jiān)測的概況及發(fā)展安全監(jiān)測工作可以分為五個階段，各階段工作應滿足以下要求：1 行性研究階段。提出安全監(jiān)測系統(tǒng)總體設(shè)計專題監(jiān)測儀器及設(shè)備的數(shù)量；監(jiān)測系統(tǒng)的工程概算。2 設(shè)計階段。提出監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計文件，包括監(jiān)測系統(tǒng)布置圖儀器設(shè)備清單各監(jiān)測儀器設(shè)施的技術(shù)要求測次要求及工程預算等。3 施工階段。提出施工詳圖：應做好儀器的檢驗埋設(shè)安裝調(diào)試和保護，應繪制竣工圖，編寫埋設(shè)記錄和竣工報告：應固定專人進行監(jiān)測工作，保證監(jiān)測設(shè)施的完好和監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)系可靠完整，應按時進行監(jiān)測資料的分析，評價大壩安全期的安全狀況，為施工提出決策依據(jù)。4

10、首次蓄水階段。應制定首次蓄水的監(jiān)測計劃和主要的設(shè)計監(jiān)測技術(shù)指標；按計劃要求做好儀器監(jiān)測和巡視檢查：確定基準值，定時對大壩安全監(jiān)測做出評價并為蓄水提供依據(jù)。5 運行階段。應進行經(jīng)常和特殊情況下的監(jiān)測工作：定期對監(jiān)測設(shè)施進行檢查維護和鑒定，以確定是否應報廢封存或繼續(xù)觀察補充完善和跟新：定期對監(jiān)測資料進行，對大壩的運行狀態(tài)進行評價；建立監(jiān)測技術(shù)檔案。在大壩的安全監(jiān)測中我門需要從以下幾個方面進行監(jiān)測，一巡視檢查，從施工期到運行期各級大壩均需進行巡視檢查；巡視檢查應根據(jù)每座大壩的具體特點，制定檢查程序攜帶必要的工器具或具備一定的檢查條件下進行；巡視檢查中發(fā)現(xiàn)大壩有損傷，原有缺陷有進一步發(fā)展，有滑移崩塌征

11、兆應分析原因。二環(huán)境量主要包括水位庫水溫氣溫降水量冰壓力壩前淤積和下游沖刷等項目。三變形監(jiān)測，變形監(jiān)測主要有壩體變形裂縫接縫，以及壩基變形滑坡體和高邊坡的位移等。四混凝土壩必須進行滲流監(jiān)測。監(jiān)測項目必須包括揚壓力滲透壓力滲流量及水利監(jiān)測。五應力變及溫度監(jiān)測項目主要有應力應變監(jiān)測錨桿應力監(jiān)測鋼筋應力監(jiān)測溫度監(jiān)測接縫裂縫開度監(jiān)測和地震反映監(jiān)測等。應力變型及溫度監(jiān)測和滲流監(jiān)測項目相結(jié)合布置，重要的物理量可布設(shè)互相驗證的儀器。在布置應力應變監(jiān)項目時，應對所采用的混凝土進行熱學力學及徐變自身體積膨脹等性能試驗。設(shè)計選用的儀器和電纜，其性能和質(zhì)量應滿足監(jiān)測項目的需要。 大壩監(jiān)測是順應大壩的安全的需要要并隨

12、著壩工建設(shè)的進展而發(fā)展起來的，可分為3個階段。第一階段是從遠古到19世紀末，是早期階段。建筑材料是土石，對壩的監(jiān)測了解只是外表觀察感性認識。第二階段是本世紀初到到50年代末，是發(fā)展階段。壩工理論逐漸形成體系，混凝土壩大量建成，當?shù)夭牧蠅我灿泻艽蟀l(fā)展。為監(jiān)測混凝土的揚壓力普遍安設(shè)了測壓管；為測定水平位移和垂直位移出現(xiàn)了三角測量法視準線法和精密水準法；1919年謝弗首創(chuàng)了弦式儀器；1932年卡爾遜發(fā)明了差動式電阻儀器。此后許多埋設(shè)了上述電測儀器，開展了壩內(nèi)溫度應變應力接縫張合和空隙壓力等觀測項目。到50年代大壩觀測已形成教齊全的體系，壩的主要觀測項目都有了成型的觀測儀器，光學的機械的和電測的都得到

13、普遍的應用。這一階段取得了大量的監(jiān)測資料，對實測值與設(shè)計值及實測值與模型試驗值之間做了許多比較。一些設(shè)計方法如拱壩試載法重力壩壩基揚壓力計算法等被觀測資料所驗證得到肯定和推廣。第三階段是60年代以來的成熟階段。新建的高壩大壩迅速增加。許多壩建造在復雜的地形地質(zhì)條件涌現(xiàn)了一些新的結(jié)構(gòu)和新的施工方法，壩工監(jiān)測隊大壩提出了更高的要求。同時馬爾巴塞瓦伊昂及提堂等壩的失事引起了公眾及政府對大壩安全監(jiān)測的重視。這一階段大壩的監(jiān)測對象從壩體及壩基淺部擴展到壩基深處及壩區(qū)更大范圍，對壩基壩肩及岸坡的觀測給以跟多的重視，出現(xiàn)了觀測深部巖體變形的多點記位計滑動測斜移等新型儀器。觀測技術(shù)向更高水平發(fā)展，監(jiān)控指標向更

14、深入研究1.3安全監(jiān)測的作用及意義 國際壩工界也很關(guān)注大壩安全與監(jiān)測的關(guān)系。在國際大壩委員會第68號會刊上刊載的各國大壩委員會所撰寫的報告中，都提及大壩安全監(jiān)測的重要性。大壩除作為判斷安全的耳目以外，還是監(jiān)測設(shè)計和施工的重要手段。由于實際水平的復雜性和壩工科技水平的限制。至今大壩設(shè)計理論還不夠成熟和完善，一些設(shè)計前提帶有某種程度的假定性，若干因素帶有某種程度的假定性，若干應素只能簡化的加以考慮，作用與結(jié)構(gòu)上的某些荷載還不能準確的算出來，對結(jié)構(gòu)的某些破壞機理發(fā)展過程安全界限等的認識都不夠清楚和準確。壩體和壩基各部位的物理學參數(shù)更難以給定。而大壩的監(jiān)測項目全測點多，觀測頻密跨時期長，能體現(xiàn)現(xiàn)場的實

15、際情況和壩的真實狀態(tài)，因此可以作為檢查設(shè)計方法計算理論施工措施工程質(zhì)量材料性能等的有效手段。它可以改變?nèi)藗儗喂び嘘P(guān)問題的認識，開展更合理的有關(guān)問題的認識，開發(fā)更合理的準則，改善設(shè)計和施工，從而促進壩工學科的發(fā)展。在壩工史上諸如對混凝土壩壩基揚壓力的存在和分布規(guī)律的了解對帷幕及排水降壓作用的驗證，對混凝土壩變形與應力受溫度影響的認識。對地震時壩體加速分布圖形的掌握。對地震動水壓力威斯特伽特計算公式的檢驗以及根據(jù)應力應變實測值對拱壩試載法的驗證等，都通過實際監(jiān)測的到的。大壩監(jiān)測對壩工技術(shù)進步做出了重要貢獻。 1985年6月12日長江的新灘，發(fā)生大滑坡，2000萬m3堆積體連帶新灘古鎮(zhèn)一起劃入江中

16、?？墒请U區(qū)居民卻全部提前撤出，無一人傷亡，這全靠安全監(jiān)測提出準確預報，上述實例充分闡明了采用儀器進行安全監(jiān)測，對建筑物和人民安慰是何等的必要。 安全監(jiān)測除了及時掌握建筑物的工作性態(tài)，確保其安全，還有多方面的必要性。美國懇物局認為，使用觀測儀器和設(shè)備對建筑物及地基進行長期和系統(tǒng)的監(jiān)測，是診斷預測法律和研究等4個方面的需要：一是診斷的需要，包括驗證設(shè)計參數(shù)改進未來的設(shè)計；對新的優(yōu)越施工技術(shù)進行評估和改進；對不安全跡象和險情的診斷并采取措施進行加固，以及驗證建筑物運行處于持續(xù)良好的正常狀態(tài)。二預測的需要，運行長期積累的觀測質(zhì)料掌握建筑物的運行規(guī)律，對建筑物未來的運行做出有效及時的預報。三法律的需要，

17、對由于工程事故面引起的責任賠償問題，觀測資料有助于確定其研究和責任，以便法庭做出公正判決。四是研究的需要，觀測資料是建筑物工作性態(tài)的真實反映，為設(shè)計提供定量信息，可改進施工技術(shù)利與設(shè)計概念的更新和對破壞機理的了解。正是這些必要性，各國都很重視安全監(jiān)測工作，使其成為工程建設(shè)和管理的重要組成部分。1.4國內(nèi)安全監(jiān)測的發(fā)展及運用我國大壩監(jiān)測起步于50年代，50年來特別是最近20年有了很大的發(fā)展。大中型混凝土壩及大型土壩一般都設(shè)置了監(jiān)測系統(tǒng)，配備了專職人員進行常年監(jiān)測。成立了電力工業(yè)部大壩安全監(jiān)測中心中國水利發(fā)電學會大壩安全監(jiān)測專業(yè)委員會全國大壩安全監(jiān)測信息網(wǎng)等全國性對口管理機構(gòu)或?qū)W術(shù)組織。頒布了混凝

18、土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范差動式電阻儀器的系列型譜及國家標準等標準規(guī)范。按照原水利水電部水電站大壩安全管理規(guī)范及能源部水電站大壩安全檢查實行細則的規(guī)定，約有100座水電站大壩進行了定期檢查，檢查中對大壩的質(zhì)料都做了系統(tǒng)的整理和分析，并用作評價大壩的監(jiān)測技術(shù)及分析理論方法的研究，取得了不少新的成果。目前建設(shè)的長江三峽水利樞紐工程，其大壩安全監(jiān)測的規(guī)模和先進性是國際國內(nèi)前所未有的。我國大壩監(jiān)測正和壩工建設(shè)同步發(fā)展，并逐漸步入這一領(lǐng)域的世界前列。我國從20世紀80年代初期開始，科技攻關(guān)和工程實踐對所存在的問題進行了廣泛深入的研究，監(jiān)測設(shè)計和監(jiān)測方法的不斷改進。在一些大型工程中深入研

19、究了安全監(jiān)測的布置，一些考慮地質(zhì)地貌條件，工程技術(shù)性質(zhì)工程布置監(jiān)測空間和時間連續(xù)性等因素的安全檢查的布置的原則和方法，相續(xù)提出。在充分研究了工程安全監(jiān)測儀器的使用經(jīng)驗和效果儀器種類和技術(shù)性能質(zhì)量評定的基礎(chǔ)上確認了一批儀器的選用。對這些儀器的技術(shù)指標適用用條件穩(wěn)定性等也有了評定的標準。安全監(jiān)測儀器的埋設(shè)與觀測的標準化，質(zhì)量控制措施也逐步的形成和完善。相續(xù)編制各種安全監(jiān)測規(guī)程規(guī)范指南和手冊。進入20世紀90年代以來，巖土監(jiān)測技術(shù)的手段的硬件和軟件手段迅速發(fā)展，范圍不斷的擴大，監(jiān)測自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和資料分析系統(tǒng)安全預報系統(tǒng)也在不斷的完善。巖土工程設(shè)計采用新的設(shè)計理論以來，安全監(jiān)測成為必要的手段，成

20、為提供設(shè)計依據(jù)優(yōu)化設(shè)計和可靠度評價不可缺少的手段，成為工程設(shè)計施工質(zhì)量控制的重要手段。二灘三峽小浪底等大型工程的實施，采用大批的先進技術(shù)，監(jiān)測工程的設(shè)計施工觀測資料整理和分析和質(zhì)量控制基本實現(xiàn)標準化，自動化，監(jiān)測技術(shù)水平有較大的提高，安全監(jiān)測進入一個新的世紀。2.1安全監(jiān)測設(shè)計原則2.1.1一般原則2.1.1.1設(shè)計目的設(shè)計目的可概括為預報、控制、檢驗、改進8個字，應使監(jiān)測系統(tǒng)能夠發(fā)揮應有的效果。a預報通過安全監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時預測未來性態(tài)和發(fā)展趨勢，防止災害的發(fā)生。b控制根據(jù)監(jiān)測進行控制運行，適時調(diào)整原因量以控制效應量，使能充分發(fā)揮工程效益。c檢驗監(jiān)測資料可反饋和驗證設(shè)計的正確性，求得設(shè)

21、計的合理、完善和創(chuàng)新。d改進 從監(jiān)測結(jié)果可評價采用的施工技術(shù)其適用性和優(yōu)越性以及改進的途徑。（一）保障建筑物的安全運行設(shè)計一套監(jiān)測系統(tǒng)對建筑物及基礎(chǔ)性態(tài)進行監(jiān)測，是保證建筑物安全運行的必備措施，以便發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時分析處理，防止產(chǎn)生重大事故和災難。同時根據(jù)已取得的資料，可以預測和預報廠房的未來性態(tài)及發(fā)展趨勢，并為廠房的鑒定和加固處理提供科學依據(jù)。（二）充分發(fā)揮工程效益根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，將建筑物及基礎(chǔ)視為一個統(tǒng)一體，確定在各種條件下的安全度，對工程進行控制運用。使其在安全運行的前提下發(fā)揮效應，避免或因加固處理引起的巨大投資。（三）檢驗設(shè)計和提高水平水工建筑物的設(shè)計已經(jīng)積累了比較豐富的經(jīng)驗，但對各種

22、影響因素的認識還有待深入，對設(shè)計中的未知數(shù)和不確定因素往往是根據(jù)經(jīng)驗或假定作為設(shè)計依據(jù)，已見工程是真正的原型，通過監(jiān)測可以反饋各種影響因素和檢驗設(shè)計的正卻性，求的設(shè)計的合理、完善和創(chuàng)新、提高設(shè)計的技術(shù)水平。（四）改進施工和加快進度施工期間的監(jiān)測結(jié)果，反映施工質(zhì)量和施工條件，為改進施工提供了信息。大多數(shù)施工新技術(shù)和方法，只有當實際效果被證明是令人滿意的時候，才易被人接受和推廣。監(jiān)測資料可以所采用的施工技術(shù)的適應性和優(yōu)越性及改進的途徑。2.1.1.2設(shè)計要求要求監(jiān)測設(shè)計符合先進、實用、可靠以及經(jīng)濟的原則。a實用 有的放矢地進行設(shè)計，做到目的明確，針對性強，突出重點，兼顧全局。b可靠設(shè)計方案和儀器的

23、選擇要同時考慮施工期、蓄水期、運行期的需要，并長期穩(wěn)定可靠。c經(jīng)濟觀測項目宜簡化，測點少而精，布置經(jīng)濟合理，施工安裝方便。d先進 監(jiān)測方法、儀器設(shè)備應滿足精度要求，并吸取國內(nèi)外經(jīng)驗，在可能范圍內(nèi)盡量采用先進技術(shù)。（一）明確針對性和實用性設(shè)計人員應很好的熟悉設(shè)計對象，了解工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、水文、氣象、地形。特別是要根據(jù)工程特點及關(guān)鍵部位綜合考慮，統(tǒng)籌安排，做的目的明確、實用性強、突出重點、兼顧全局，并在監(jiān)測設(shè)計的各階段全過程進行優(yōu)化，以最少的投入取得最好的監(jiān)測效果。以最少的投入取得最好的監(jiān)測效果。（二）充分的可靠性和完整性對監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計要有總體方案，它使用各自不同的觀測方法和手段、通過可

24、靠性、連續(xù)性和整體性論證后、優(yōu)化出來的最優(yōu)設(shè)計方案。對不同的建筑物及不同的部位，要因地制宜，區(qū)別對待，統(tǒng)一規(guī)劃，逐步實施。(三）先進的監(jiān)測的方法和設(shè)施設(shè)計所采用的監(jiān)測方法，儀器和設(shè)備應滿足精度和準確度要求，并吸取國外的經(jīng)驗，盡量采取先進的技術(shù)，及時有效的提供建筑物的性態(tài)的有關(guān)信息，對工程安全起關(guān)鍵作用且人工難以觀測的數(shù)據(jù)，可借助自動系統(tǒng)進行觀測和傳輸。（四）必要的經(jīng)濟性和合理性監(jiān)測項目易簡化，測點要優(yōu)選、施工安裝方便。對變形、應力等監(jiān)測要相互協(xié)調(diào)，并考慮今后監(jiān)測資料的分析的需要。使監(jiān)測成果即能達到預期的目的，又能做到經(jīng)濟合理，節(jié)省投資。2.1.1.3設(shè)計準備要熟悉、了解、掌握以下幾點。a熟悉監(jiān)

25、測技術(shù)的基本知識，監(jiān)測儀器設(shè)備性能和使用要求，并能在設(shè)計時正確運用。b了解結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工設(shè)計、工程特點及一些關(guān)鍵問題，認真確定監(jiān)測系統(tǒng)的任務(wù)和規(guī)模。c掌握設(shè)計的主要內(nèi)容?？尚行匝芯侩A段提出安全監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、監(jiān)測項目、儀器數(shù)量和投資估算。初步設(shè)計階段優(yōu)化總體設(shè)計方案及測點布置，確定主要儀器設(shè)備數(shù)量及工程概算。招標設(shè)計階段提出各種監(jiān)測項目的施工技術(shù)要求、儀器設(shè)備清單，各主要監(jiān)測項目測次及工程預算。施工設(shè)計階段提出施工詳圖及加工圖。蓄水設(shè)計階段參與制定監(jiān)測工作計劃和主要監(jiān)控技術(shù)指標及對廠房工作狀態(tài)的評估。運行設(shè)計階段 參與資料分析、安全檢查和鑒定，并負責監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)改造設(shè)計。監(jiān)測設(shè)計的目

26、的就是通過布置較少的測點和儀器，準確、及時地掌握廠房性態(tài)的變化。設(shè)計要有利于監(jiān)測，監(jiān)測的成果要有利于分析和對廠房安全狀況作出判斷，這里有如下幾個問題需要強調(diào)。在監(jiān)測設(shè)計時，監(jiān)測項目的設(shè)置、測點布置和儀器選型要以方便資料分析和廠房安全評估為最終目的。在測點布置時要有針對性、能形成觀測斷面、資料便于相互印證。 廠房安全監(jiān)測設(shè)計應以規(guī)范為依據(jù)，遵循“實用、可靠、先進、經(jīng)濟”的原則，對廠房的安全狀況進行合理有效的監(jiān)測布置。對于具體廠房監(jiān)測，要監(jiān)測什么項目、用什么方法、使用什么設(shè)備、怎樣布置，這些都必須弄清楚。安全監(jiān)測的效果在很大程度上決定于監(jiān)測設(shè)計的質(zhì)量，這就要求我們設(shè)計人員提高設(shè)計的針對性和代表性，

27、增加設(shè)計的經(jīng)濟性和合理性，從而進一步提高監(jiān)測設(shè)計的技術(shù)水平和設(shè)計質(zhì)量，在全過程優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計出實用、可靠、先進、經(jīng)濟的方案。 為了較好地體現(xiàn)上述原則，在設(shè)計中應做到以下幾點(1)設(shè)計人員應很好地熟悉設(shè)計對象，了解工程規(guī)模、工程結(jié)構(gòu)以及工程區(qū)的水文、氣象、地形地質(zhì)等條件，有的放矢地進行監(jiān)測設(shè)計。對于工程特點和關(guān)鍵部位應很好地進行把握，做到目的明確、實用性強、突出重點、兼顧全局，力爭以最少的投入取得最好的監(jiān)測效果。 (2)對監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，應通過可靠性、連續(xù)性和整體性進行論證；要考慮到施工期、運行期監(jiān)測的不同需要，對不同部位區(qū)別對待。 (3)設(shè)計中選用的監(jiān)測方法、儀器和設(shè)備應滿足精度

28、和準確度要求，并吸取國內(nèi)外的先進經(jīng)驗，盡量采用先進技術(shù)，以便及時有效地提供建筑物的有關(guān)信息；對工程安全起關(guān)鍵作用且人工難以進行觀測的數(shù)據(jù)，可借助自動化系統(tǒng)進行觀測和傳輸。 (4)監(jiān)測項目宜簡化，測點要優(yōu)選，且應考慮到施工方便；對變形、滲流、應力等的監(jiān)測項目要互相協(xié)調(diào)，并考慮到今后監(jiān)測資料分析的需要，使監(jiān)測成果既能達到預期目的，又能做到經(jīng)濟合理，以節(jié)省投資。2.2安全監(jiān)測項目及儀器的選擇及其原理王甫洲水利樞紐廠房安全監(jiān)測的項目及儀器布置如下：1.滲壓計，2. 測縫計，3.鋼筋計，4. 應變計，5.溫度計。1.豎管式滲壓計時結(jié)構(gòu)最簡單的滲壓計，下部有進水管段，上部連豎管引至地面，說以也稱測壓管，國

29、外豎式滲壓計下端外經(jīng)38mm，壁厚6mm，透水碳化硅管段，其長度一般根據(jù)土質(zhì)和土層情況分別為15、30、45、60cm。上部接外徑12mm、壁厚1.5mm的硬塑料管。國內(nèi)所用的測壓管式孔隙水壓力觀測設(shè)備有導管、測壓管式孔隙水壓力測頭、橫梁十字板及導管組成；導管內(nèi)徑2050cm的塑料管或內(nèi)壁光滑的鍍鋅鋼管，側(cè)頭長20cm，管壁上鉆有46mm的鉆孔，空數(shù)與間距由開孔率決定，粘土為15%，砂性圖為20%，外壁包扎無紡土工織物濾層，這種結(jié)構(gòu)類似國外槽孔式測壓管。2.測縫計故名思意是測量結(jié)構(gòu)的接縫開度或裂縫兩側(cè)塊體間相對移動的觀測儀器。按其工作原理有差動式測縫計、電位器式測縫計、鋼弦式測縫計、旋轉(zhuǎn)器式測

30、縫計以及金屬標點結(jié)構(gòu)測縫裝置等。差動電阻式測縫計用于埋設(shè)在混凝土內(nèi)部，遙測建筑物結(jié)構(gòu)伸縮縫的開度，經(jīng)過適當改裝，也可以監(jiān)測大體積混凝土表面裂縫的發(fā)展以及基巖的變形。如測量壩段間接縫的相對位移，大壩管道中結(jié)構(gòu)裂縫的監(jiān)測，軟弱基巖中夾泥層的變形與錯動、斷層破碎帶的變形監(jiān)測等。測縫計由上接座、鋼管、波紋管、接線座和接座套筒等組成儀器的外殼。電阻感應組件由兩根方鐵桿，彈簧、高頻瓷絕緣子張在吊拉簧和玻璃絕緣子焊點之間，并較交錯的固定在兩根方桿上。外套塑料以防埋設(shè)時水泥漿灌入波紋間隙內(nèi)，保持伸縮自如。測縫計剛度很小，自由狀態(tài)電阻比實際上不是一個穩(wěn)定值，受油的膨脹，縱向的大小不同而異。因此，不能以自由狀態(tài)電

31、阻比作為考核儀器穩(wěn)定餓指標，而應該用冰點電阻值，當該電阻變化超過0.1則因與廠方聯(lián)系。3.鋼筋計 鋼筋計又稱鋼筋應力計，用以測量鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋應力。將不同規(guī)格的鋼筋引力計兩端對接。焊在于其直徑相同的預測鋼筋中，直接埋入混凝土內(nèi)，他不管鋼筋混凝土內(nèi)是否有裂縫，可以測得鋼筋一段長度的平均應變，從而確定鋼筋受受到應力。常用的鋼筋應變計有差動電阻式和鋼弦式兩種。（一）差動電阻式鋼筋計 1，結(jié)構(gòu)形式，儀器由連接桿，鋼套,差動電阻式感應部件，及引出電攬組成。感應組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)與差動電阻式應變計相同。用制緊螺釘與鋼套緊固在一起。感應組件的端部的引出電纜從鋼套的出線孔引出，鋼套的2端各焊接一跟連接管，連接桿

32、的直徑大小形成鋼筋計的尺寸系列。2，工作原理，鋼筋計與受力鋼筋連接后形成整體，當鋼筋受到拉力時，鋼套便產(chǎn)生拉力變形，與鋼筋緊固在一起的感應組件跟著拉伸，使電阻比產(chǎn)生變化，由此可求的軸向應力的變化。由于差動電阻式儀器的特性，還可以兼測測點的溫度。3，規(guī)格型號，南京電力設(shè)備自動化總廠生產(chǎn)的kl型鋼筋計和加拿大rst公司生產(chǎn)的r-c鋼筋應力計。經(jīng)過比較決定選用南京電力自動化總廠生產(chǎn)的kl系列差動電阻式鋼筋計。4.混凝土應變計 混凝土應力觀測儀器埋設(shè)在混凝土建筑的體內(nèi)。直接測量混凝土的壓力。并可同時監(jiān)測混凝土內(nèi)的溫度?；炷翍τ嫞筛袘M件和差動電阻式傳感部件組成。感應板組件和面板焊接而成。兩板之間

33、有0.3mm的空腔。其中灌滿傳感器的各種液體。傳感器部件與差動式應變器的結(jié)果基本相同。壓應力計的形狀偏扁，受壓板的直徑185mm，儀器厚度12mm，直徑與厚度比為15:1.這種形狀的壓應力計感受非應力應變的影響很小。外殼剛度很大，又套上橡膠套，這些都是為了使傳感部件的鋼絲電阻值只隨感應板的變形面變化。確保其壓力能準確地變化為電阻的變化量而不受干擾。但這種結(jié)果不能承受拉力，只能承受壓力。工作原理 傳壓液體將受壓面板上感受到的混凝土壓力傳到感應背板上。感應背板產(chǎn)生變形推動傳感部件，用測度儀表接收電阻比變化量和電阻值。就可以計算出壓應力和混凝土的溫度。規(guī)格及型號，1.差動電阻式混凝土應力計 wl_3

34、0,60,120型。c400.c800.c1500。分別為南京電氣化自動總廠生產(chǎn)和加拿大rst公司和美國卡爾遜公司生產(chǎn)。2.鋼弦式混凝土應力計。cs4800c，ch-2型。分別是美國geokon公司。丹東三達測試儀器廠。測量范圍分別為1.0。，3.0。，5.0.和3.5,5.0，7.5,10,15,20,30經(jīng)過比較決定選用丹東三達測試儀器廠生產(chǎn)的chl_2型鋼弦式混凝土應力計。埋設(shè)要點(1)應特別注意應力計受壓面板需要與混凝土完全接觸。不允許有空隙或軟弱層。（2）用應力計測量水平應力時，使其受壓面板是水平放置的，再把8cm以上的粗料剔除掉后將混凝土搗實即可。（3）用應力計測量垂直或傾斜方向的

35、應力時，應在混凝土硬化后在埋設(shè)。溫度測量儀，按照規(guī)范的要求，水庫蓄水后，要對建筑物進行溫度的監(jiān)測，了解其變化對建筑物得影響，控制混凝土溫度的變化速率可減少混凝土開裂的可能性，為此還需要對混凝土廠房進行溫度監(jiān)測。一般選用電測溫度計，分為電阻溫度計，鋼弦溫度計，熱電阻溫度計，在這里我們選用電阻式溫度計。（a）通常電阻式溫度計放置于壩體，隧洞，廠房等混凝土建筑物內(nèi)，進行長期的溫度監(jiān)測，在施工期使用這些儀器，可以控制混凝土冷卻系統(tǒng)的運行，并且可以測得混凝土隨時間變化的關(guān)系，研究水泥水化熱的機理并對大體積的混凝土的溫度裂縫形成的條件進行評估，也可用作基巖和水的溫度的測量。（b)溫度計由銅電阻線圈組成，引

36、出電攬，和封閉外殼組成，感溫元件的銅電阻線圈是采用高強度的漆包線按一定的工藝繞制在陶線上的。并將0攝氏度時電阻值和電阻溫度系數(shù)做成常數(shù)。外殼為紫銅管與引出電纜密封而成。（c）工作原理，電阻溫度計的工作原理是基于銅線電阻隨溫度變化而變化的原理的性質(zhì)。將電阻溫度計三芯引出的電纜的白，黑兩芯線與水工比例的電橋的白黑接線柱相接，紅芯線接于電橋的綠接線柱上，當溫度變化時，電阻線圈的電阻值即隨溫度成線性變化，將電橋的“3”,“4”開關(guān)指向“4”,接上電源開關(guān)，并旋轉(zhuǎn)電橋可變臂旋鈕rt,用下式可計算電阻溫度計的溫度值t：t=（rt-ro）式中rtt攝氏度時儀器電阻值 2.2.2 監(jiān)測儀器的布置電站廠房布置在

37、距老河道出口800m處,左與老河道左岸圍堤相接,右與混凝土重力壩相連。廠房橫向分為主廠房、安裝場。廠房長為132.65m,主機段長為83.2m,采用2機1縫;安裝場長為49.45m,分安、安2塊。安段左側(cè)與扶壁擋墻相連,連接左岸聯(lián)接段土石壩。主廠房順水流向總長為81.96m,由進口段、主機段和尾水段3部分組成。在電站廠房4#機組安至安的基礎(chǔ)布置滲壓計15支，為了監(jiān)測廠房基礎(chǔ)面的基礎(chǔ)揚壓力；安至安墩墻與基礎(chǔ)接觸的混凝土底面布置土壓力計6支，為了監(jiān)測廠房底部的變形；在進水口左、中墩墻、安機左墩墻的寬槽、底板與基礎(chǔ)接觸的混凝土底面、出水口左、中墩墻部位的寬槽布置測縫計17支，在底板與底面粘土巖放置測

38、縫計是為了監(jiān)測地板與底面粘土的開合度；從安進水口至安出水口布置鋼筋計29支、應變計29支、無應力計6支，是為了監(jiān)測廠房的應力應變；在電站廠房壩頂布置1條引張線是為了監(jiān)測廠房的水平位移。電纜埋設(shè)：把4#廠房的所有儀器歸總順著邊上的混凝土墻牽引到尾水平臺。3. 廠房安全監(jiān)測技術(shù)要求3.1安全監(jiān)測總體質(zhì)量要求(一)監(jiān)測的針對性（1）按照設(shè)計圖紙要求進行儀器設(shè)備的采購；儀器運抵現(xiàn)場后，必須進行嚴格的率定檢驗；按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求進行質(zhì)量評定，確保儀器質(zhì)量滿足設(shè)計要求（2）儀器使用的電纜必須為水工專用安全監(jiān)測電纜，電纜聯(lián)接需按照規(guī)范要求進行，保證電纜接頭的絕緣度和耐久性滿足規(guī)范要求 儀器編號需在電纜上

39、清晰反映，并注意保護（3）儀器設(shè)備資料檔案齊全，按照儀器種類和埋設(shè)部位進行分類，每支儀器單獨建立檔案，將儀器出廠卡片率定資料聯(lián)接記錄和原始觀測記錄等集中歸檔（4）儀器安裝人員需經(jīng)過嚴格培訓，在專業(yè)技能方面，首先應了解儀器設(shè)備的工作原理；認真閱讀安全監(jiān)測設(shè)計圖紙后，需掌握儀器布置的設(shè)計意圖；現(xiàn)場儀器安裝時，能夠結(jié)合現(xiàn)場復雜的施工情況正確的安裝儀器設(shè)備，確保儀器設(shè)備正常工作3.2 監(jiān)測儀器的現(xiàn)場檢驗與率定3.2.1 監(jiān)測儀器現(xiàn)場檢驗率定的目的 監(jiān)測儀器大多在隱蔽的工作環(huán)境下長期運行。儀器一旦安裝埋設(shè)之后，一般無法再進行檢修和更換。因此，對所有將予以埋設(shè)的儀器，必須進行全面的檢驗和率定。其主要的任務(wù)

40、是: (1)校核儀器出廠參數(shù)的可靠性。 (2檢驗儀器工作的穩(wěn)定性，以保證儀器性能長期穩(wěn)定。 (3)檢驗儀器在搬運中是否損壞。3.2.2 監(jiān)測儀器現(xiàn)場檢驗內(nèi)容監(jiān)測儀器運到現(xiàn)場必須檢驗，具體檢驗的內(nèi)容是:(1)出廠時儀器資料參數(shù)卡片是否齊全，儀器數(shù)量與發(fā)貨單是否一致。(2)外現(xiàn)檢查。仔細查看儀器外部有無損傷痕跡，銹斑等。(3)用萬用表測量儀器線路有無斷線。 (4)用兆歐表測儀器本身的絕緣是否達到出廠值。(5)用二次儀表試測一下儀器測值是否正常。經(jīng)檢驗，若有上述缺陷者暫放一邊，待以后詳查。如發(fā)現(xiàn)有缺陷的儀器較多應退貨或向廠商交涉如何處理。3.3 儀器電纜連接儀器的電纜線連接，必須按要求進行: (1)

41、電纜長度。按儀器至觀測站實際需要長度，加上松弛長度進行裁料。松弛長度根據(jù)電纜所經(jīng)過的路線要求確定。土壩中須按“s”型延伸，松弛長度為實際長度的巧15%，一般不得少于5%，如有特殊要求，另行考慮。 （2)剪線頭。將選好的線端橡膠包皮剪除100mm，按表4一3一2所示，把芯線剪成長度不等的線段。另一線的一端按相同顏色的長度相應剪短，各芯線連接之后，長度一致，結(jié)點錯開。切忌搭接處在一起。 (3)接線。把銅絲的氧化層用砂布擦去，按同種顏色互相搭接，銅絲相互叉人，擰緊，涂上松香粉，放人已熔化好的錫鍋內(nèi)擺動幾下取出，使上錫處表面光滑無毛刺，如有應銼平。芯 線 顏 色儀器電纜接頭芯線長接長電纜接頭芯線長黑紅

42、白綠254565（85） 65 （85） 45 （65） 25 （45） （25）注：若電纜為四芯時，應用括號內(nèi)數(shù)值，五芯時可依次加長。3.4 儀器設(shè)備的安裝埋設(shè)技術(shù)要求儀器埋設(shè)時必須搶時間爭速度，以免影響混凝土澆注施工進度。為了避免忙亂。保證埋設(shè)質(zhì)量，在正式埋設(shè)儀器前應做好各方面的準備工作。1. 將連接電纜的儀器按埋設(shè)部位和埋設(shè)時間運輸?shù)浆F(xiàn)場，排放整齊，運輸過程中必須輕拿輕放，切忌碰撞儀器，以免震斷鋼絲。存放時防止日曬和浸水。2. 提前加工或訂購各種埋設(shè)時需要的零部件和配套件：（1） 應變計和應變計組，需要支座支桿，無應力計筒，埋設(shè)模板。（2） 表面應變計，需專用夾具，巖石應變計需分隔橡皮墊

43、片盒埋設(shè)工具。（3） 鋼板計，需要夾具，護罩。（4） 測縫計，測縫計作基巖變形計需支架，埋設(shè)在壩縫上時需要套筒。（5） 應力計，需加壓三角架。（6） 滲壓計，需反濾材料如銅絲布等材料。（7） 表面溫度計，需夾具。3. 檢查埋設(shè)部位的情況，了解是否已按觀測設(shè)計做好電纜預留孔，導管，集線箱壁洞，各種預埋件的施工。4. 進行埋設(shè)點的測量放樣，用油漆做好記號，記錄各埋設(shè)點的參考坐標。5. 進行埋設(shè)前的檢查（1) 檢查儀器的絕緣電阻，自由狀態(tài)電阻比，儀器芯線電阻，不合格的不埋設(shè)，合格的儀器應將檢查結(jié)果保存好。（2) 選擇靈敏度和溫度系數(shù)相近的應變計放在一組埋設(shè)，以方便應變計組資料計算。6. 進行儀器試安

44、裝工作，以檢查準備工作情況，提高埋設(shè)人員的熟練程度，為實際埋設(shè)創(chuàng)造條件。應變計 應變計用于埋設(shè)混凝土內(nèi)中或表面觀側(cè)其應變，也可用來測量漿砌塊石污工建筑物或基巖內(nèi)的應變。通過改裝，還可用于測量鋼板應力。應變計可以同時兼測埋設(shè)點的溫度。結(jié)構(gòu)型式 差動電阻式應變計，主要由電阻傳感器部件、外殼和引出電纜三部分組成。詳見圖3-3-68所示。電阻傳感器件由兩組差動電阻鋼絲、高頻絕緣瓷子和兩根方鐵桿組成。兩根方鐵桿組成一個彈性框架，其兩端分別固定在上接座和接線座上。方鐵桿上各裝兩只高頻瓷子，桿端為半圓形瓷子，桿中部為圓形瓷子。在一對半圓形瓷子上繞三圈半鋼絲，形成外圈鋼絲電阻r。在一對圓形瓷子上繞四圈半鋼絲，

45、形成內(nèi)圓鋼絲電阻r2.彈性波紋管與上接座及接線座焊成一體二接線座、接座套筒、橡皮圈組成密封室，內(nèi)部填充環(huán)氧樹脂防水膠，電纜由此引出。儀器整個外殼構(gòu)成一個可以伸縮密封的中性油室，內(nèi)部灌滿不含水份的中性油，以防鋼絲氧化生銹。同時在鋼絲通電發(fā)熱時，也起到吸收熱量的作用，使測值穩(wěn)定。應變計除兩端外，波紋管的外表應包裹一層布帶，使儀器埋人混凝土后，不被其粘接儀器能自由變形。儀器出廠時引出電纜只有l(wèi)m長，頭部要用電纜套保護。 加拿大rst公司生產(chǎn)的卡爾遜應變計結(jié)構(gòu)示意圖，見圖3一3一69混凝土應變計安裝埋設(shè) 根據(jù)設(shè)計要求，確定應變計的埋設(shè)位置。埋設(shè)儀器的角度誤差應不超過1°，位置誤差應不超過2c

46、m。埋設(shè)儀器周圍的混凝上回填時，要小心填筑，剔除混凝土中8cm以上的大骨料，人工分層振搗密實。下料時應距儀器1.5m以上，振搗時振搗器與儀器距離大于振動半徑，不小于1m。埋設(shè)時，應保持儀器的正確位置和方位，及時檢測，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理或更換儀器。埋設(shè)后，應作好標記，以防人為損壞，要專人守護。 （1）單向應變計?？稍诨炷琳駬v后，及時在埋設(shè)部位造孔(槽)埋設(shè)。 （2）雙向應變計。兩應變計應保持相互垂直，相距810m。兩應變計的中心與混凝土結(jié)構(gòu)表面距離應相同。 （3） 應變計組。應將應變計固定在支座及支桿等附加裝置上。以保證在澆注混凝土過程中儀器有正確的相互裝配位置和定位方向，并使其保持不變。根據(jù)

47、應變計組在混凝七內(nèi)的位置，分別采用預埋錨桿或帶錨桿的須制混凝上塊固定支座位置和方向。埋設(shè)時，應設(shè)置無底保護木箱，并隨混凝土的升高而逐漸提升，直至取出。 （4）無應力計。埋設(shè)時，將無應力計筒大口向上固定在埋設(shè)位置，然后在筒內(nèi)填滿相應應變計附近的混凝土，人工搗實。應變計率定 1.靈敏系數(shù)k值的率定 (1)率定設(shè)備及工具。率定架一臺，干分表一塊，8扳手二只，起子一只，鋼弦頻率計臺。 (2)率定步驟: (1)在表上填寫好率定日期、試驗者、儀器編號、自由狀態(tài)下頻率。 2)將鋼弦應變計放人率定架夾頭內(nèi)，扳手將儀器兩端夾緊前后的頻率變化不得大于20hz。 3)在率定架上安裝千分表，使千分表測桿壓0.5mm后

48、固定，轉(zhuǎn)動表盤使長針指零。 4)對儀器拉壓三次，拉0.15mm后，壓0.25mm記錄零位頻率。分級拉壓，0.05mm一級，完成一次拉壓之后回零為一個循環(huán)。每級測讀一次頻率，作三個循環(huán)后結(jié)束。取下儀器，測其自由狀態(tài)下頻率。2.防水試驗(1)試驗設(shè)備及工具。壓力容器、壓力表、進水管、排水管、排水閥、手動或電動壓水試驗泵、頻率計、兆歐表、扳手等。(2)試驗步驟: 1)用兆歐表測儀器絕緣度。將絕緣值大于50兆歐的儀器放人水中浸泡24小時之后，測浸泡后的絕緣值。若浸泡后絕緣值下降，視為不能防水。 2)將初檢合格儀器放人壓力容器，把電纜線從出線孔中引出，將封蓋關(guān)好。用高壓皮管將泵與壓力容器連結(jié)，起動壓力泵

49、，使高壓容器充水，待水從壓力表安裝孔溢出，排出壓力容器內(nèi)所有的空氣后，再安裝上0甲2級的標準壓力表。擰緊電纜出線孔螺絲。 3)試壓水。可加壓到最高試驗壓力，看密封處是否已封好。打開回水閥降壓至零。如沒有封堵好，處理好后再試壓，直至完全密封不漏水為止。 4)把儀器的電纜按芯線顏色接到水工比例電橋上。 5)按最高水壓分為4-5級(等分)。從零開始，分級加壓至最高壓力后，又分級退壓，直到回零。各級測讀一次電阻比，并記錄到正規(guī)的記錄表中。完成上述試驗，循環(huán)后結(jié)束。 6)用500v兆歐表測儀器的絕緣電阻。絕緣電阻大于50兆歐為防水性合格。 (3)溫度率定由于溫度對鋼弦式儀器的影響較小，工地若無條件可免作

50、。鋼筋計在巖土工程中，鋼筋計主要用于觀測鋼筋混凝土中的鋼筋應力和巖土體中的錨桿應力。安裝埋設(shè)時，將鋼筋或錨桿按要求的尺寸裁截，然后將鋼筋計對接或?qū)冈阡摻罨蝈^桿上，并保證鋼筋計與鋼筋或錨桿在同一軸線上。對接時，采用預先焊在鋼筋上的鋼接頭連接，鋼接頭是根據(jù)鋼筋計端頭的螺紋配制的。焊接時，可采用對焊、坡口焊或熔糟焊,焊接時儀器應澆水冷卻，使儀器溫度不超過60°。 鋼筋計對接理設(shè)時，與儀器兩端連接帶螺紋的鋼接頭應焊接在鋼筋上。鋼筋計與焊有接頭的鋼筋對接扭緊后，代替被測鋼筋綁扎在觀測部位(綁扎長度比有關(guān)規(guī)范要求略長些)。對焊的鋼筋計安裝時，將觀測部位的鋼筋按照鋼筋計對焊長度裁開，然后將與鋼筋

51、計兩端連接的鋼筋(長度應大于lm)對焊在相應位置的鋼筋上，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理檢測合格后，方可澆注混凝土，儀器周圍人工振搗密實?；炷凉袒鬁y基準值。鋼筋計率定鋼筋計的率定有最小讀數(shù)的率定，溫度率定，防水檢驗等。 1.最小讀數(shù)率定 (1)率定的設(shè)備及工具。主要設(shè)備為萬能材料試驗機。 (2)率定步驟; 1)把儀器電纜按芯線顏色接到水工比例電橋的接線柱上。測量鋼筋計的自由狀態(tài)電阻比及電阻值。 2)將鋼筋計與拉壓接手相連。兩端夾在萬能材料試驗機上。 3)由萬能材料試驗機的工作人員操作。按儀器規(guī)格決定最大拉力，分4一s級預拉，退零，重復三次。 4)等分4一5級拉到最大拉力后，分級退回零處，每級都測讀電阻比，記錄

52、。 5)取下儀器，去掉接手，惻量儀器的自由電阻比。 (3)直線性a的計算: a=zmax一zmin 式中zmax前級z值減后級z值之差的最大數(shù)，0.01%；zmin前級z值減后級g值之差的最小數(shù)，0.01%；若a<6(x0.01%)為合格。 (4)重復性a的計算:a為加荷卸荷兩次率定過程同檔位兩個電阻比的最大差值。拭鑒a<6(x 0.01 %)為合格。2.溫度率定 鋼筋計的溫度率定與應變計的溫度率定方法相同。3.防水檢驗 鋼筋計的防水檢驗與應變計的防水檢驗方法相同。測縫計 在巖土工程中，測縫計主要用于觀測混凝土分縫和裂縫開度變化、混凝土與巖體接觸縫的開度變化、巖體裂隙的開度變化。測

53、縫計安裝埋設(shè)時，應確保儀器波紋管能自由伸縮。安裝埋設(shè)過程中應注意檢測，測縫計安裝前后電阻比差應小于20(0.01% )?；炷翜y縫計理設(shè) (1)在先澆的混凝土塊上預埋測縫計套筒，見圖4-3-5。當電纜需從先澆塊引出時，應在模板上設(shè)置儲藏箱，用以儲藏儀器和電纜。為了避免電纜受損，接縫處的電纜用布條包上。 (2)當后澆的混凝土澆到高出儀器埋設(shè)位置20cm時，振搗密實后挖去混凝土露出套筒，打開套筒蓋，取出填塞物，安裝測縫計，回填混凝土。 2混凝土與巖體接觸縫測縫計埋設(shè)(1)在巖體中鉆孔，孔徑應大于90mm ,深度0.5m,巖體有節(jié)理存在時，視節(jié)理發(fā)育程度確定孔深，一般應大于1.0m. (2)在孔內(nèi)填

54、滿水泥砂漿，砂漿應有微膨脹性，將套筒或帶有加長桿的套筒擠人孔中，筒口與孔口平齊。然后將螺紋口涂上機油，筒內(nèi)填滿棉紗，旋上筒蓋，見圖4一3一6。(3) 凝土澆至高出儀器理設(shè)位置20cm時，挖去搗實的混凝上，打開套筒蓋，取出填塞物，旋上測縫計,回填混凝土。土壓力計 土壓力計有立式、臥式和分離式三種結(jié)構(gòu)型式，均應滿足以下要求:(1)壓力計直徑(d與其工作面中心撓度()之比:d/2000 。 (2)壓力計直徑(d)與其厚度(h)之比:d/h 1020(邊界式上壓力計可不受此限)。 (3)鄉(xiāng)壓力計剛度要大，其等效模量大于土的模量5一10倍。(4)壓力計工作面受力產(chǎn)生的過程應盡量接近于平移過程，且只對受力

55、方向的力反應靈敏，而不受側(cè)向壓力的影響。 為了滿足上述要求，埋人式土壓力計均設(shè)計成分離式結(jié)構(gòu)(如圖3一4一2）主要由壓力盒、壓力傳感器、油腔、承壓膜、連接管和屏蔽電纜等組成。壓力盒由兩塊圓形或矩形的不銹鋼板焊接而成。兩塊鋼板間約有l(wèi)mm間隙，構(gòu)成一空腔，腔內(nèi)充滿防凍的液體(如硅油)。油腔通過一根高強度鋼管的連接管與鋼弦傳感器連接形成封閉的承壓系統(tǒng)。這種采用兩次膜分離式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于傳感器只感應由壓力盒經(jīng)連接管傳遞來的液體壓力，而不直接測量土壓力。因此，它對周圍土體應力場的擾動不會影響到土壓力盒。又因設(shè)計使直徑與厚度之比遠遠大于10倍，且空隙充滿油、剛度大，所以土壓力計與土體匹配誤差小，測值精度

56、高。邊界式壓力計也可用分離式結(jié)構(gòu)，所不同的是埋人式的是雙膜，而邊界式是單膜。 豎式與臥式土壓力計均沒有連接管。以鋼弦式上壓力計為例，豎式土壓力計（見圖3一4一3(a)）的鋼弦垂直于受壓板的中心，一端固定在受壓板上，另一端則固定在與受壓板連成一體的剛性構(gòu)架上。因此，當傳感器受力后使鋼弦松弛，頻率降低。臥式土壓力計見圖34一3(b)的鋼弦則平行于受壓板，鋼弦固定支架垂直于受壓板。因此，受壓板受力后使鋼弦拉緊，頻率增高。土壓力計按采用的傳感器不同有鋼弦式、差動電阻式、電阻應變片式、電感式和變磁阻式之分。其結(jié)構(gòu)外形基本相同，只是傳感器不同使內(nèi)部結(jié)構(gòu)有相應改變。圖3一4一4為差動電阻式土壓力計，圖(a)

57、為分離式，圖(b)為豎式。電阻應變片式土壓力計則在其壓力傳感器的彈性膜片上，粘貼圓形箔式電阻應變片(見圖345),所以內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為緊湊，壓力傳感器的外形尺寸較之其他原理的都要小。差動電阻式土壓力計和電阻應變片式土壓力都有充滿液體的空腔，用以傳遞液體壓力，所以也是二次膜結(jié)構(gòu)。 3.混凝土或巖體裂縫側(cè)縫計理設(shè) 測縫計作為裂縫計觀測混凝土和巖體預計形成裂縫或已有裂縫的開度及其變化時，主要有以下埋設(shè)方法:(1)混凝土內(nèi)預計裂縫觀測。將測縫計除加長桿彎鉤和測縫計凸緣外，全部用塑料布纏上并包封。在埋設(shè)位置上將搗實的混凝土挖出深約20cm的槽，放入測縫計，回填混凝土， 見圖4一3一7 (2)巖體內(nèi)部裂縫觀測。在巖體內(nèi)鉆孔，使鉆孔跨越待測裂縫，將測縫計埋人孔內(nèi)跨越裂縫。測縫計加長桿長度應根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)確定。 (3)混凝土和巖體表面裂縫觀測。將測縫計垂直橫跨在裂縫上進行觀測。滲壓計安裝埋設(shè) 在巖土工程中，滲壓計用丁觀測巖體、土體