丹江口加高工程大坝变形监测总体设计-论文.doc

丹江口加高工程大坝变形监测总体设计（吴瑕 刘德军） 摘要: 丹江口大坝加高工程是南水北调中线的水源工程，系在已建成的大坝基础上进行加高施工。初期工程原有监测设施已运行几十年，许多设施已老化，且大坝加高部分需增设一些监测设施进行变形监测。介绍了大坝变形监测网的组成和设置，以及混凝土坝、电站厂房、垂直升船机、土石坝监测系统的具体方案设计，本系统利用和改造了原有大坝的监测系统，并在加高部分布置新的监测设施，从而形成新的丹江口大坝变形监测系统。 键 词: 坝加高;变形监测;设计;丹江口水利枢纽 : TV698.1+ 1 文献标识码: A 1 工程概况 初期工程于1958年开工，1973年建成，正常蓄水位155m，1975年抬高至157m，坝顶高程162m。初期工程建成后，发挥了巨大效益。但是，由于国民经济的发展，初期规模已不能满足国民经济各部门的需要。 005年开始，丹江口水利枢纽在已建成初期规模的基础上，对大坝进行加高，即二期规模工程。二期工程涉及到土坝加高和混凝土坝加高，根据工程规划，坝顶加高14.6m至高程176.6m，挡水建筑物总长3442m。混凝土大坝采用在坝顶及下游坝坡现浇混凝土方式加高培厚，以满足大坝挡水时稳定和应力要求，坝长仍为1141m，混凝土坝表孔堰顶抬高至高程152m，最大坝高117m。右岸土石坝改线重建，长877m，最大坝高60m，左岸土石坝加高培厚，左坝肩向左延长200m，长1424m，最大坝高71.6m。电站厂房装机及布置无变150t升船机扩建为300t升船机，其总体布置不变。设计蓄水位由157m提高到170m，总库容达290.5亿m，比初期工程增加库容116亿m、有效调节库容88亿m、防洪库容33亿m。 丹江口水利枢纽初期工程原有监测设施已经运行几十年，是一个较完善的变形监测系统，但由于很多设施已老化，无法继续满足今后的监测需要。同时，由于需增设一些监测设施对加高工程新建的部分进行变形监测，因此需要立即建立新的丹江口大坝变形监测系统。 加高工程变形监测系统设计就是在原有监测系统的基础上，综合考虑了加高部分的特殊性，对原有监测系统一部分进行沿用、一部分进行了改造，同时结合老监测系统的布置，在加高部分增设新的监测设施，最终满足加高后整个大坝及枢纽的变形监测要求。 本文将对丹江口大坝加高工程新的变形监测系统设计进行简述。 变形监测网 .1 水平位移监测网 全网为边、角全测的边角网，由15个网点组成。 3个简网:混凝土坝监测网，由5个监测网点组成;左岸土石坝监测网，由8个监测网点组成;右岸土石坝监测网，由7个监测网点组成。3个简网均为边、角全测的边角网。 ####mβ ≤0.7″;边长观测使用测距标准偏差|mD |≤2mm的测距仪按国家中短程测距规范的Ⅰ等边长观测要求进行施测;高程按国家二等水准的要求和精度施测。 .垂直位移监测网 上水准环线以沉01为工作基点，经右岸沉03、沉05、左岸左Ⅰ-05、沉08组成上水准环线，在左岸土石坝坝顶尖山、右岸土石坝右坝肩岸坡地段，分别新建1座双金属标;在左岸土石坝背水侧尖山段岸坡160m高程和右岸土石坝中部背水侧岸坡155m高程，分别新建1座测温钢管标;环线长约30km。 BMHL180′、光化大桥，沿汉江右岸经Ⅰ—丹谷1、沉08至洪山咀组成环线，初期工程中的土中丙型标点需要改建成双金属标或测温钢管标;此外，在沉16附近新建1座双金属标;在沉07、沉13、沉15附近各新建1座测温钢管标;右岸改建岩石基本标5座;环线长约60km。 混凝土坝变形监测系统 .1 水平位移监测 14条、正垂线24条、引张线8条、精密导线2条、坝顶视准线5点。垂线也是坝体挠度的观测设施。 1、7、13、24、25、26～27、31、44号坝段分别布设了1条倒垂线，在36号坝段布设了3条倒垂线，组成倒垂组。 11条倒垂线进行改建外，在右5、7、42号坝段各增设1条倒垂线，以增强基础的水平位移和挠度监测。同时，在14条倒垂线中设置三维倒垂线测点3点，方便对关键部位同时进行水平位移和垂直位移的监测。 5、7、9～10、13、18、21、26～27、31、34、39号坝段分别布设了1条正垂线。 1条正垂线，将垂线监测延伸至坝顶。垂线的悬挂点设在坝顶，每条2个测点分别设在高程170.0m观测廊道和高程162.0m排水交通廊道内。并在右2、42号坝段从基础到坝顶分别增加布设正垂线2条6个测点，以加强左右转弯坝段部位的水平位移监测。取消初期布设在36号坝段的正垂线1条，对其余初期工程原有的正垂线进行改建。 4条引张线及2条精密导线，布置如下:①7～24号坝段，坝轴线下游15m的高程101m廊道布设引张线1条17个测点;②25～31号坝段，坝轴线上游17m的高程101m廊道布设引张线1条7个测点;③7～26