高混凝土面板堆石坝的动态监测(1)(2)
2017-09-28 01:56
导读：2.2水力学原型观测 由于水力学这门学科的发展还没有达到完善的程度，有些设计参数还得从模型试验中获取，工程是否安全有待实践的检验。因此，有必
2.2水力学原型观测 由于水力学这门学科的发展还没有达到完善的程度，有些设计参数还得从模型试验中获取，工程是否安全有待实践的检验。因此，有必要从原型中测得实际资料。 2.2.1流速监测 水流流速是水力学的重要参数，它是进行消能冲刷、磨损、脉动、空蚀和掺气资料分析的依据。水流流速可分为区段平均流速、时间平均流速、脉动流速和断面平均流速，可根据工程的规模、等级以及研究项目的需要确定监测项目和监测部位。 对于高面扳坝，溢洪道是主要的泄水建筑物，且它的长度有些长达100多米，水流的流速很大，一般在溢洪道的溢流坝面、陡槽、挑流鼻坎未端等部位设流速监测断面，平均流速一般采用浮标、毕托管及流速仪来测定，由以上各法测定的流速，应及时进行整理分析，给出垂线的流速分布和平均流速，断面的流速分布和平均流速以及代表流速分布特征的a系数值。 脉动流速与消能冲刷、脉动压力、空蚀与掺气等有密切的关系，它是水力学原型观测中的重要内容，一般在沿水流方向与垂直水流方向布置足够的测点，以便了解水流紊动强度的变化情况。 2.2.2动水压力监测 高速水流的动水压力对于确定溢洪道的动力符载、空蚀和掺气等现象具有重要的影响，它的瞬时值包括时均压力和脉动压力，一般作用在建筑物上的瞬时荷载高于时均荷载，若设计时只考虑时均均载，而未考虑脉动压力，建筑物就有破坏的危险。对于高面板坝，时均压力测点一般布置在溢洪道的闸孔中线、闸墩两侧和溢流堰的堰顶，而脉动压力可在沿水流方向与垂直水流方向布置足够的测点，同时在水流特性与边界条件有突变的部位也布置测点.并尽量使之与模型测点相对应，以便验证模型试验的结果。 监测脉动压力的传感器是将实际物理量转换为电的模拟量来实现的，所以测量之前，必须进行率定，找出物理量同模拟量之间的关系，率定在室内和现场分别进行。 2.2.3水流振动监测 随着高面板坝的兴建，有关水力引起结构物的振动问题已引起人们的关注，而流动诱发振动问题较复杂，利用现有的流体力学和结构力学的基本理论还不能完全解决它，因此，需通过原型观测获得数据来解决。面板坝的溢洪道泄槽、水工闸门容易产生振动，水电站的引水管道由于内水压力的波动也容易引起振动问题，水流振动监测主要是监测动水荷载的传递过程和结构物对振动的反应过程.振动测量系统包括传感器、放大器和记录器三部分，这三部分需合理配套才能正确进行测试工作；在水工闸门、隧洞及坝体的振动监测中，也可以采用在结构物上直接粘贴电阻应变片的方法测取应变值。 2.3爆破振动监测 2.3.1爆破振动监测的目的 在面板坝的施工过程中，坝基、溢洪道、地下建筑物（包括施工导流洞和地下厂房）的开挖和坝料开采过程中有时要进行爆破，这使炸药的部分能量将以波的形式在岩体、水、空气中传播，形成冲击波，可能引起具有潜在滑动面的边坡或地下洞室围岩等结构动力失稳；同时在爆破振动荷载的反复作用下，会引起岩石、混凝土等材料的力学参数变化，如材料力学强度指标的降低，材料中原有裂隙的扩张或者新裂隙的产生，以及渗透系数的增大等。因此，必须使爆破振动控制在安全范围内。 2.3.2爆破振动监测 在工程爆破中，影响爆破振动的因素有爆破规模、爆破方式、与爆源相对位置、装药结构、爆区的地形、地质等，但最主要的因素为一次同时起爆炸药量q（kg）和爆源距测点的距离r（m），爆破振动安全多采用质点峰值振速进行控制，即以实测质点振速小于或等于允许质点振速为依据，可根据萨道失斯基提出的经验公式计算：
式中 v为爆破质点振动速度（cm/s） β为药包形状系数，一般取1/3或1/2 α为振动衰减指数 k为与地形、地质、爆破方式有关的系数，在具体计算中，
