《项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护 任务四 混凝土坝的应力和温度观测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护 任务四 混凝土坝的应力和温度观测（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目二 混凝土坝及浆砌石坝的监测与维护,主讲人： 周长勇,2014.11,【项目二】学习目标,本项目主要介绍混凝土坝及浆砌石坝巡视检查与日常维护的内容、方法，混凝土坝及浆砌石坝变形、基础扬压力、应力、应变和温度观测的仪器设施、方法，混凝土坝及浆砌石坝观测资料整理与分析的内容、方法，混凝土坝及浆砌石坝抗滑稳定性不够、裂缝、渗漏处理的原则、方法等。,【项目二】学习目标,通过本项目的学习，要求学生掌握混凝土坝及浆砌石坝的变形、基础扬压力、应力、应变和温度观测，混凝土坝及浆砌石坝抗滑稳定性不够、裂缝、渗漏的处理； 熟悉混凝土坝及浆砌石坝的巡视检查与日常维护； 了解混凝土坝及浆砌石坝监测的仪器设施。,任
2、务四 混凝土坝的应力和温度观测,学习目标,一、能进行混凝土坝的应力和应变观测。 二、能进行混凝土坝温度观测。,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,学习内容,一、观测设计 二、观测仪器的埋设 三、观测,一、观测设计,（一）混凝土坝的应力和应变 1.布置要求 （1）应根据坝型、结构特点、应力状况及分层分块的施工计划，合理地布置测点，使观测成果能反映结构应力分布及最大应力的大小和方向，以便和计算成果及模型试验成果进行对比，并便于和其他观测资料综合分析。 （2）测点的应变计支数和布置方向应根据应力状态而定。空间应力状态宜布置 79向应变计，平面应力状态宜布置 45向应变计，主应力方向明确的部位可布置单向
3、或两向应变计。,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（一）混凝土坝的应力和应变 1.布置要求 （3）单支应变计、应变计组附近均应布置相应的无应力计。 （4）坝体受压部位应布置相应的压应力计，以便与应变计组观测成果相互验证。压应力计和其他仪器之间应保持 0.61.0m的距离。 2.重力坝应力和应变 （1）应根据坝高、结构特点及地质条件选定重点观测坝段。 （2）在重点观测坝段上选择水平观测截面一个，该截面宜距坝底 5m以上；必要时另在混凝土与基岩结合面附近布置测点。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（一）混凝土坝的应力和应变 （3）观测点应布置在观测截面中心线上，同一浇筑块内的测点应
4、不少于 2点，纵缝两侧应有对应的测点。通仓浇筑的坝体，其观测截面上一般布置 5点。 （4）坝踵和坝趾应加强观测，除布置应力、应变计外，还应配合布置其他仪器。 （5）观测坝体应力的应变计组与上、下游坝面的距离宜大于 1.52m （在严寒地区还应大于冰冻深度），纵缝附近的测点宜距纵缝 1.01.5m。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（一）混凝土坝的应力和应变 （6）边坡陡峻的岸坡坝段，宜根据设计计算及试验的应力状态布设应变计组。 （7）表面应力梯度较大时，应在距坝面不同距离处布置测点。 3.拱坝应力和应变 （1）根据拱坝坝高、体形、坝体结构及地质条件，可在拱冠、1/4拱弧处选择铅
5、直观测断面 13个，在不同高程上选择水平观测截面 35个。 （2）在厚拱坝的观测截面上，应布置 23个测点。拱坝设有纵缝时，测点可多于 3点。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（一）混凝土坝的应力和应变 （3）在薄拱坝的观测截面上，上、下游坝面附近应各布置一个测点，应变计组的主平面应平行于坝面。 （4）观测截面应力分布的应变计组距坝面不小于 1m。测点距基岩开挖面应大于5m，必要时可在混凝土与基岩结合面附近布置测点。 （5）拱座附近的应变计组数量和方向应满足观测平行拱座基岩面的剪应力和拱向推力的需要，在拱向还可布置压应力计。 （6）坝踵、坝趾及表面应力和应变监测的布置要求与重力
6、坝相同。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（一）混凝土坝的应力和应变 4.支墩坝应力和应变 （1）支墩坝重点观测坝段、观测断面、观测截面和测点布置可参照重力坝进行设计。 （2）支墩坝挡水部分的应力和应变监测，应根据应力计算和试验成果布置测点。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）坝体和坝基温度 1.布置原则 （1）温度观测坝段应为监测系统的重点坝段。其测点分布应根据混凝土结构的特点和施工方法而定。 （2）坝体温度测点应按温度场的状态进行布置。在温度梯度较大的坝面附近或孔口附近测点宜适当加密。在能兼测温度的其他仪器处，可不再布置温度计。 （3）坝体温度测点宜结合
7、坝面温度和基岩温度测点布置。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）坝体和坝基温度 2.坝体温度 （1）在重力坝段的中心横剖面上，宜按网格布置温度测点，网格间距为 815m。宽缝重力坝和重力坝引水坝段的测点布置应顾及空间温度场观测的需要。 （2）在拱坝观测坝段，根据坝高不同可布设 37个观测截面。大坝横剖面的每个观测截面，至少应布置 3个测点。在拱座的应力观测截面上，可增设必要的温度测点。 （3）支墩坝应在观测坝段不同高程的 35个截面上布置测点。挡水部位的测点数宜适当增加。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）坝体和坝基温度 3.坝面温度 （1）可在距上游坝
8、面 510cm的坝体混凝土内沿高程布置测点，间距一般为 1/151/10的坝高，死水位以下的测点间距可加大一倍。多泥沙河流的库底水温受异重流影响，该处测点间距不宜加大。 （2）在受日照影响的下游坝面可适当布置若干坝面温度测点。 （3）当拱座两岸日照相差很大时，宜分别布置测点。 4.基岩温度 宜在温度观测断面的底部，靠上、下游设置深入基岩 510m的钻孔，在孔内不同深度处布置测点，并用水泥砂浆回填孔洞。,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（三）观测站布置 （1）观测站应布置在仪器比较集中的地方，该处应安全、干燥、有电源设施及便于到达，并应设计安置集线箱和量测仪表的壁龛和工作台。 （
9、2）永久观测站宜设置在便于观察大坝整体处，并应尽量使电缆的长度最短。 （3）在施工期间应设置临时观测站，保证施工期能正常观测。 【如图 2-14所示： （a）某重力坝温度、应力应变测点布置；（b）某拱坝坝体温度测点布置；（c）某拱坝坝体应力应变测点布置。】,一、观测设计,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,二、观测仪器的埋设,（一）准备工作 （1）应根据监测设计完成预留孔、导管、集线箱壁龛及各种预埋件的施工，并对埋设点进行测量放样。 （2）应按监测设计要求进行电缆连接。 （3）宜先将埋设仪器及附件进行试安装，检查仪器性能，保证各项工作无误。,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 一
10、般埋设要求： 埋设仪器周围的混凝土要小心填筑，去除大于 80cm的骨料，由人工分层振捣密实。混凝土下料时应距仪器 1.5m以上，浇筑混凝土时，振捣器与仪器的距离应大于振动范围的半径，一般不小于 1.0m。埋设时，应使仪器保持正确位置及方向，及时对仪器进行检测，发现问题应及时处理或更换仪器。埋设后应作好标记，以防人或机械损坏仪器，仪器顶部已终凝的混凝土厚达 60cm以上时，守护人员方可离开。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 1）单向应变计 （1）可在混凝土振捣后，及时造孔埋设。 （2）埋设仪器的角度误差应不超过 1，位置误差应不超过 2c
11、m。 2）两向应变计 （1）两向应变计应保持互相垂直，相距 810cm。 （2）两向应变计的中心与坝面的距离应相同。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 3）应变计组 （1）应变计组应固定在支座及支杆上埋设（如图 2-15所示） 。 （2）支杆伸缩量应大于 0.5mm，支座定向孔应能固定支杆的位置和方向。 （3）应根据应变计组在混凝土内的位置分别采用预埋锚杆或带锚杆预制混凝土块固定支座位置和方向。 （4）埋设时，外露电缆应用无底木箱保护，并随混凝土的浇筑而逐渐提升。 （5）严格控制仪器方位，角度误差不得超过1。,二、观测仪器的埋设,任务四
12、混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 4）岩基应变计 （1）岩基应变计标距长度应为 12cm。 （2）埋设孔径应大于仪器的最大直径 45cm，仪器应位于埋设孔中心（如图 2-16所示）。 （3）孔内杂质要清除，并冲洗干净，排除积水。 （4）埋设时应用膨胀水泥砂浆填孔，如用普通水泥，需掺适量膨胀剂。 （5）为了防止砂浆对仪器变形的影响，应在仪器中间，嵌入一层 2mm厚的橡皮或油毛毡。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 5）无应力计 （1）无应力计筒应按规定要求进行加工（如图 2-17所示） 。 （2）埋设时在无应力计
13、筒内填满相应应变计组附近的混凝土，人工振捣密实。 （3）无应力计埋设在坝内部时，应将无应力计筒的大口向上，无应力计位置靠近坝面时，应尽量使无应力计筒的轴线与等温面垂直。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 6）钢板计 （1）钢板计夹具与钢板焊接时应采用模具定位。 （2）夹具焊接后，应冷却至常温后安装小型应变计。 （3）埋入混凝土内的钢板计应设保护盖（如图 2-18所示）。夹具表面应涂沥青。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 2.压应力计的埋设 1）垂直方向埋设 （1）埋设仪器的混凝土面应凿毛冲洗，然后铺
14、 6mm厚水泥砂浆垫层；水泥砂浆配合比为 2：3，水灰比为 0.5（如图 2-19所示）。 （2）水泥砂浆垫层初凝后，用更稠的水泥砂浆放在垫层上，将应力计放在水泥砂浆层上边旋转边挤压，以排除气泡和多余水泥砂浆，置放三角架和 10kg压重。 （3）随时用水平尺校正仪器，使其保持水平。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 2.压应力计的埋设 （4）压重 12h后，浇筑、振捣混凝土，然后取去三角架和压重。 （5）浇筑、振捣混凝土时不得碰撞三角架和仪器。 2）水平方向或倾斜方向埋设 （1）埋设时应注意振捣密实，使混凝土与仪器承压面密切结合。 （2）应保持仪器的正确位
15、置和方向。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 3.温度计的埋设 （1）埋设在坝内的温度计一般不考虑方向，可直接埋入混凝土内，位置误差应控制在 5cm内。 （2）埋设在上游面附近的水库温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面 510cm（如图2-20所示）。 （3）埋设在混凝土表层的温度计，可在该层混凝土捣实后挖坑埋入，回填混凝土后用人工捣实。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,（二）仪器的埋设 3.温度计的埋设 （4）埋设在浇筑层底部或中部的温度计，振捣时，振动器距温度计应不小于 0.6m。 （5）埋设在钻孔中的基岩温度计，可预先绑扎在
16、细木条上，以便于控制仪器位置。 （6）必须保证仪器埋设的位置和方向正确，并应防止仪器受到损坏。,二、观测仪器的埋设,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,三、观测,当观测仪器埋设完成后，就应按照规范或设计要求进行观测。仪器埋设后，24h以内，每隔 4h观测 1次；之后每 8h观测 1次，直至混凝土达到最高水化热温升为止；以后每天观测 1次，持续 1旬；最后按 1周观测 1次。当进行混凝土人工冷却或压力灌浆时，应增加测次。若发现工程建筑物出现异常情况时，应增加观测的测读次数，并立即报主管部门共同研究处理。,任务四 混凝土坝的应力和温度观测,小结与思考,一、观测设计 （一）混凝土坝的应力和应变 1.布置要求 2.重力坝应力和应变 3.拱坝应力和应变 4.支墩坝应力和应变 （二）坝体和坝基温度 1.布置原则 2.坝体温度 3.坝面温度 4.基岩温度 （三）观测站布置,二、观测仪器的埋设 （一）准备工作 （二）仪器的埋设 1.应变计的埋设 2.压应力计的埋设 3.温度计的埋设,小结与思考,三、观测 当观测仪器埋设完成后，就应按照规范或设计要求进行观
