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2019-07-18 14:39:02

原标题:[长江微科普]大坝变形监测知识知多少

来源:水利部长江水利委员会“长江水利”微信公众号

No.1 什么是大坝变形

大坝好比是长在地上的一棵树,在风吹作用下,树稍会向顺风向一侧倾斜。大坝在水、温度等荷载作用下产生的微小倾斜就是大坝变形。

不同于树的倾斜变形,大坝变形是肉眼不可见的,需使用精密仪器进行观测。

NO.2 三峡大坝概况

三峡大坝为混凝土重力坝,坝顶高程185m,最大坝高181m,坝底宽度126m,坝轴线全长2309.50m,共分为113个坝段。大坝自左向右分为:左岸非溢流坝段、升船机坝段、临时船闸坝段、左岸厂房坝段、左导墙坝段、泄洪坝段、纵向围堰坝段、右岸厂房排沙孔坝段、右岸厂房坝段、右岸非溢流坝段。坝段间采用横缝分隔,各坝段可单独受力。泄洪坝段横缝间距21.00m;厂房坝段钢管坝段横缝间距25.00m、实体坝段横缝间距13.30m;两岸非溢流坝段横缝间距一般为20.00m。横缝上游侧设有两道止水铜片。

NO.3大坝变形基本规律

像树倾斜一般,大坝变形主要特点是:坝顶变形最大、腰部次之、底部最小。库水位上升、温度降低产生向下游的位移,库水位降低、温度升高产生向上游的位移。

NO.4监测大坝变形的“耳目”

人们建房常用两条“线”,一条叫“平水线”,一条叫“垂直线”,用于判断房子是否水平和铅直。

和上述两条线类似,为了全面、准确、及时地掌握大坝变形,三峡大坝坝体内布置有多条横向、竖向的“线”,它们是判断大坝变化的“准绳”,是掌握大坝性状化和安全状态的“耳目”。

竖向的“线”叫垂线,横向的“线”叫引张线,垂线和引张线测线材料均为高强钢丝。这两类监测方法的精度达到1mm。其中,引张线分上、中、下三层共布设11条引张线,线体长度140m~560m不等;在4个左岸厂房坝段、4个泄洪坝段和5个右岸厂房坝段安装有垂线观测系统,是变形监测的重点坝段。

除上述变形监测设施外,三峡坝体内还布置有伸缩仪、精密量距、静力水准仪、精密水准点、双金属标、测温钢管标、多点位移计、基岩变形计、钻孔测斜仪等变形监测设施。此外,在三峡工程枢纽区域布置有变形监测网,以坝体变形区域以外网点为基准监测坝体表面变形。

坝体内部有垂线、引张线等变形监测,坝体外部有变形网变形监测,坝体内部变形监测和外部变形监测数据可以互相验证。监测数据显示两种观测结果是吻合的。

NO.5三峡大坝变形现状

三峡大坝挡水运行以来的监测资料表明:各建筑物工作性态正常,工程运行安全可靠。大坝变形方面,截至2019年4月,坝基累计垂直位移在1.45mm~26.69mm之间,坝体沉降趋于稳定,运行期各年蓄水前后没有明显增加;相邻坝段沉降差异均在1mm以内,坝体不存在不均匀沉降;坝基水平位移变化很小,在监测误差范围之内,坝基是稳定的;坝顶上下游方向水平位移在-1.82mm~28.70mm之间(负号表示为向上游位移),符合国内外已建混凝土重力坝变形规律,各项指标均在设计允许范围内。

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