1、大坝安全监测工程仪器安装埋设施工措施方案贵州省水城县万营水库大坝安全监测工程仪器设备安装埋设施工措施工程名称： 贵州省水城县万营水库工程 合同编号： 承 包 人： 四川华远建设工程有限公司 水城县万营水库工程项目部 项目经理： 日 期： 2015 年 12 月 15 日工程名称：贵州省水城县万营水库安全监测工程审查 校核 编写 附表1-91 工程概况 万营水库位于珠江流域红水河水系北盘江的一级支流万营河上，隶属水城县新街乡马路、大元村。水库坝址距水域县城约75KM，距新街乡驻地约lOKM乡村公路通往库区左岸炭山小学附近，交通较为方便。万营水库工程任务是灌溉、乡镇供水，可向发耳乡提供灌溉水量20
2、5万m3，乡镇供水量185万m3。 万营水库正常蓄水位1575m，总库容为313万m3，正常蓄水位以下库容为252万m3，兴利库容221万m3，年可供灌溉水量205万m3(P=80%)、乡镇供水185万m3(P=95%)。工程规模为小（）型，工程等别为等。本工程主要建筑物有万营水库土坝（坝高41.1m，坝长95.64m）、岸边开敞式溢洪道、右岸导流洞（洞型为城门洞型，洞长222m）兼环境生态放水管及放空管、罗家坝重力坝（坝高10.5m，坝长20m）、炭山取水隧洞（洞型为城门洞型，洞长1568m）及从万营水库引水至马场水库的东瓜林输水隧洞（洞型为城门洞型，洞长4746m）。2 编制依据1、设计图
3、纸：大坝安全监测设计图；2、招、投标文件及施工合同中相关技术部分；3、工程测量规范（GB50026-2007）；4、土石坝安全监测技术规范（SL551-2012）；5、国家一、二等水准测量规范（GB512897-2006）；6、大坝安全监测仪器安装标准（SL531-2012）；7、土石坝安全监测资料整编规程（SL169-96）8、水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）及水工混凝土钢筋施工规范（DL/T5169-2013）。3 监测工作内容万营水库大坝安全监测项目主要包括：大坝变形观测、坝基渗压计、测压管内渗压计渗透压力观测等。本监测工程主要工程量详见表3-1。表3-1 大坝监测项目工
4、程量汇总表监测物理量类型监测项目监测仪器设备数量备注（型号）变形表面变形水平位移标点15个视准线校核基点4个、视准线工作基点4个、综合位移标点点7个。垂直位移标点13个水准基准点3个、水准工作及联系基点10个。渗流渗压坝基渗透压力渗压计12支P1-P12（弦式，精度0.1%F.S，非线性度0.5% F.S，测量范围00.5MPa）坝体、坝基及下游测压管渗透压力测压孔6支UP1-UP6（P13-P18）电缆2500m电缆保护管1500mPVC管集线箱1台弦式读数仪1台测量范围400Hz6000 Hz，分辨率0.25 Hz，测量精度0.01%观测室1间335026003000主要工作内容有：监测仪
5、器设备的采购、检验、安装埋设、调试、电缆牵引、看护保管、施工期观测、观测资料整理分析，以及完成仪器设备安装埋设及保护相应的土建工程(主要有钻孔、孔口保护等)，完工移交等工作。4主要施工机械设备、施工人员计划4.1 主要施工机械设备计划表大坝监测主要施工机械设备计划参见下表3。主要设备配置计划表 表4-1序 号设备名称型号及规格单位数量备注1地质钻机KQJ-100B台12便携式钻机YN30A台13便携式电焊机台14振弦式读数仪台15TC1800全站仪台16DL-101C数字水准仪台17活动觇标M-400C1台18固定觇标M-450B台19计算机台110打印机台111对讲机台312冲击钻台113数
6、码摄像机台114老虎钳台115台钻台116管钳把617兆欧表台118万用表台119常用工具套1套4.2 主要施工人员配置计划表大坝监测主要施工人员配置计划参见下表3-2。主要观测人员履历表见附表。主要施工人员配置计划表 表4-2序号职位（工种）人数（人）备 注1技术负责12技术员13技术工人3合计55仪器设备采购、检验、及保管5.1 主要仪器设备选型根据规范要求，选用的仪器设备要耐久、可靠、实用、有效，力求先进和便于实现自动化监测。本工程用于大坝的渗压计是选用南京蓉水水电自动化技术研究所有限责任公司。5.2 仪器设备采购（1）为保证仪器设备的性能和质量，严格按施工设计的技术标准、性能、型号进行
7、采购；（2）仪器设备采购时考虑配备必要的附件及备品备件；（3）采购的仪器设备及其所有附件均为合格产品。（4）所有仪器设备均在其安装埋设到位前10天必须采购并运到施工现场。5.3电缆连接（1）仪器电缆采用专用观测电缆，在使用前作芯线有无折断，外皮有无破损。（2）水工专用电缆连接采用热缩管接头。连接时将待接电缆护套与接头的搭接部分打毛处理，在连接时采用半搭接的方式层层包裹热缩管。（3）焊接前后应测量、记录仪器电阻、电阻比。（4）应在仪器端、电缆中部和测量端标识仪器编号。6仪器埋设安装6.1 仪器安装埋设总则（1）按施工图纸和仪器制造厂家使用说明书的要求，进行仪器设备的安装和埋设。 （2）仪器安装埋
8、设过程中对各种仪器设备、电缆、观测仪器部位、控制坐标（或高程、桩号）等进行统一编号，每支仪器均建立档案卡。 （3）按批准的安装埋设措施计划和厂家使用说明书规定的程序和方法，进行仪器设备的安装和埋设，并提供有关质量记录。 （4）在埋设安装过程中，所有的仪器设备与设施均做好保护装置，有必要时在仪器设备附近设置警示标志、路障等安全防护措施。由于我方施工不慎造成观测仪器设备的损坏，及时告知监理人并负责进行修复或更换，且作详细记录。（5）如遇仪器埋入后因土建施工造成损坏，及时向发包人、设计、监理单位通报，找出事故原因，采取修复等相关措施。（6）协调好建筑物施工和观测仪器安装埋设的相互干扰，确保监测设施安
9、装埋设工作的顺利进行。6.2 施工程序大坝变形监测仪器埋设程序如下框图所示。6.3大坝安全监测实施计划大坝安全监测项目包括变形、坝基渗压计、坝体及大坝下游测压管监测等项目。6.3.1渗压计的埋设坝基渗压计共12支，位于大坝基础坝纵0+000.000m（坝体最大横剖面）、坝纵0-015.000m及坝纵0+015.000m，分别交坝横0-012.000m、坝横0+012.000m及坝横0+042.000m。坝基渗压计埋设在大坝基础开挖验收后立即进行，为不影响坝体填筑施工进度，在坝基开挖验收前一天做好仪器埋设安装准备工作。在坝基浇筑前进行安装埋设，坝体填筑过程中，现场牵引仪器电缆及设置必要的保护措施
10、；坝体渗压计随坝体主体工程进度进行安装。（1）坝基渗压计埋设方法：a根据监测设计图中埋设位置，在已经清理好的基岩面上挖一个30cm40cm（宽高）的集水坑，坑内四周放坡1：0.5。b取下渗压计测头透水石并放入水中浸泡2小时以上，渗压计未装透水石前，在大气中测量初始读数，将渗压计没于清水中安装上透水石后置于水中备用。c在坑内填入厚10cm的净砂，再将头部包好反滤砂袋的渗压计放入集水坑内，在用粗砂做反滤层，上面用砂浆回填覆盖，即可浇筑砼，准确埋设读数，测次按规范要求进行。6.3.2 测压内渗压计埋设测压管内渗压计共6支，其中3支位于大坝基础坝纵0+000.000m（坝体最大横剖面），分别分别交坝横
11、0+010.000m、坝横0+040.000m及坝横0+070.000m，UP13、PU14及UP15埋设高程为1530.00m；3支位于大坝下游坝横0+102.000m，UP16、PU17及UP18埋设高程为分别为1533.786m、1533.074m及1536.662m。测压管制作安装埋设方法如下：（1）钻孔1）测压管施工在大坝主体工程完工，并经检查合格后进行。2）在监测设计图纸指定的位置造孔，孔径与孔深根据设计要求确定。3）严格控制测压管钻孔孔位、孔深、方位角和倾角，使之符合设计要求，孔位偏差不超过5cm，孔深达到设计深度，超、欠深一般不大于10cm，孔斜偏差不大于0.02m/m。4）测
12、压管钻孔达到设计深度后，首先进行灵敏度检查。灵敏度检查的水压力为0.10.2Mpa。如漏水量极微或基本不漏水，及时通知监理工程师，以确定是否需加深或重新布置钻孔；当钻孔有涌水时，不进行压水检查，只测定涌水流量和涌水压力。5）钻孔完成后，会同监理人进行检查验收，检查合格，并经监理人签认后，进行下一步操作。（2）测压管制作1）根据设计要求，确定测压管进水管段的位置和长度。测压管用DN50PE管加工，包括进水管和导管两段，外径 50mm，壁厚34mm。2）进水管长约75cm80cm，透水孔孔径4mm6mm，开孔率20，梅花形布置，内壁无刺。管外壁包裹土工布，长75cm。（3）测压管埋设1）在钻孔底部
13、充填洗净的粒径为58mm的砂卵石垫层，厚30cm并捣实。将测压管放入孔内，进水管段底部位于砂卵石垫层上。2）在进水管周围填入上述规格洗净的砂砾石，并使之密实。填至设计高度后，铺5mm厚橡胶垫板和3mm厚钢垫板。3）导管与导管之间，导管与透水段之间采用内丝扣牢固相连。下管过程中，将测压管吊系牢固，保持管身顺直，并保证接头不漏水。4）然后回填M10水泥砂浆直至管口高程，水泥砂浆水灰比0.4，并应很好地捣实，以防产生气泡和收缩。5）孔口装置埋设时应严格止水，不允许有漏水现象。6）做好专门的孔口保护装置。6.3.3 观测房屋建筑与装修 （1）观测房根据监测设计施工图，共设1个观测房，布置在大坝下游坝脚
14、，施工时也可根据现场实际地形调整位置。（2）钢筋砼保护层：基础为50，雨蓬和圈梁为25，屋面为10，外墙采用白石屑粉刷，M5混合砂浆底（水泥：石灰：白石屑为1：1：6），内墙顶板粉刷，水泥石灰砂浆底，石灰水刷白二度，门窗油漆为红丹防锈漆二度，棕色调和漆二度；观测房内照明线路装置及电缆线路可根据现场实际情况自行布置；圈梁、雨蓬、底板及内侧墙采用C20砼现浇，屋面板采用C20钢筋砼预制板；基础表面施工时，需用水平尺仔细校正，保证水平，高低误差不得超过5；观测房基础及护墙均用M7.5浆砌石砌筑，需待基础和护墙施工完成再进行观测房建筑施工。（3）观测站房屋的施工中应遵循水工混凝土施工规范（DL/T51
15、44-2001）、水工混凝土钢筋施工规范（DL/T5169-2013）及相关规程规范。仪器在安装埋设的全过程中，做好监测施工与土建施工进行协调，以免土建施工和仪器设备埋设间的相互干扰，土建施工将观测仪器设备的埋设计划列入施工总的进度计划中，并及时提供工作面，创造条件，保证仪器设备埋设工作的顺利进行。仪器设备安装埋设前，我方将向业主和监理工程师报送仪器设备安装埋设的施工技术措施和具体的埋设时间，以便监理工程师现场监督。我方将严格按照有关规程规范和标准进行仪器设备的安装埋设，保证按招标檔规定的时间和设计要求安装完毕，并能正常使用。6.3.4 电缆的连接和保护本工程观测仪器电缆主要使用的是专用水工电
16、缆和屏蔽电缆。水工电缆是橡胶电缆，屏蔽电缆是塑料电缆。1、橡胶电缆的连接橡胶电缆的连接采用硫化接头方式，具体要求如下：（1）根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。（2）按照规范的要求剥制电缆头，去除芯线铜丝氧化物。（3）连接时应保持各芯线长度一致，并使各芯线接头错开，采用锡和松香焊接。（4）芯线搭接部位用黄蜡绸、电工绝缘胶布和橡胶带包裹，电缆外套与橡胶带连接处应锉毛并涂补胎胶水，外层用橡胶带包扎，外径比硫化器钢模槽大2mm。（5）接头硫化时必须严格控制温度，硫化器预热至100后放入接头，升温到155160，保持15分钟后，关闭电源，自然冷却到80后脱模。（6）将1.5个大气压的空气通入电缆内，
17、历时15分钟接头应不漏气，在1.0Mpa压力水中的绝缘电阻应大于50M。（7）接头硫化前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器电阻比和电阻。（8）电缆测量端芯线应进行搪锡，并用石蜡封。2、塑料电缆的连接塑料电缆的连接根据监理工程师的要求采用热塑接头或常温密封接头方式，常温密封接头具体要求如下：（1）根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。（2）将电缆头护层剥开5060mm，不要破坏屏蔽层，然后按照绝缘的颜色错落（台阶式）依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导体碰伤。（3）电缆连接前将密封电缆胶的模具预先套入电缆的两端头，模具头、管套入一头，盖套入另一头。（4）将绝缘颜色相同的导体分别叉接并绕接好，用电工
18、绝缘胶布包扎使导体不裸露，并使导体间、导体与屏蔽间得到良好绝缘。（5）接好屏蔽（可以互相压按在一起）和地线，将已接好的电缆用电工绝缘胶布螺旋整体缠绕在一起。（6）将电缆竖起（可以用简单的方法固定），用电工绝缘胶布将底部的托头及管缠绕几圈，托头底部距接好的电缆接头根部30mm。（7）将厂家提供的胶混合搅匀后，从模口上部均匀地倒入，待满后将模口上部盖上盖子。（8）不小于10m长的电缆，在2.0MPa压力水中的绝缘电阻应大于500M。（9）24h后用万用表通电检测，若接线良好，即可埋设电缆。3、电缆的保护（1）电缆连接后，在电缆接头处涂环氧树脂或浸入蜡，以防潮气渗入。（2）严格防止各种油类玷污腐蚀电
19、缆，经常保持电缆的干燥和清洁。（3）电缆在牵引过程中，要严防开挖爆破、施工机械损坏电缆，以及焊接时焊渣烧坏电缆。（4）电缆牵引时尽可能埋入混凝土中，或挖槽埋设，混凝土保护层厚度不小于10cm，否则应穿管保护，保护管采用镀锌管（102mm，厚6mm），管子要固定在洞壁上。（5）视需要并经监理工程师批准，可钻孔（孔径150mm）敷设电缆以缩短电缆牵引长度。（6）电缆一时不能引入观测站时，要设临时测站，可采用预埋电缆储藏箱作为临时测站。（7）电缆跨施工缝或结构缝时，采用穿管过缝的保护措施，防止由于缝面张开而拉断电缆。6.3.5外部变形监测实施计划（1）外部变形观测设备安装工作在大坝填筑完工后立即进行
20、现场选点、造埋及强制对中基座的安装，并在大坝蓄水安全鉴定工作开展前获取初始值。（2）外部变形监测埋设安装方法：A高程控制网实施1）起算数据选择起算数据应根据测图控制网保存完好的情况，选择两个比较稳定的二等水准网点作为起算点，其中的一点作为检核。2）控制网点埋设及布设按照设计布置图布置高程控制网。在大坝右岸下游约2km外设置一由3点组成的基点组，作为校测基点，各标点选用岩石标。通过工作基点组成的水准路线引至坝区附近的工作基点处，分别对大坝垂直位移进行观测。3）观测方案二等水准测量采用DL-101C数字水准仪，该仪器的标称精度为，每公里高差测量精度为0.4mm，完全满足精度要求。施测时参见水利水电
21、工程施工测量规范（SL52-93）要求。以三等水准工作基点作为起算点，将所有控制网点联测成一个闭合环，并用另一个三等水准点作为检核点。4）检查验收外业观测数据应该进行200的检查，检查无误后，才能进行数据录取及平差计算等工作；平差计算的成果也应该进行200的检查、核对无误后，才能进行成果的整理。5）计划安排建立观测墩需要30天的时间，观测需要10天时间，内业资料整理、成果包装需要37天时间。采用的设备：TC1800全站仪1台、DL-101C数字水准仪1台、笔记本电脑1台、平差计算软件1套。B 水准工作基点及测点的安装1）对于工作基点，在设计位置挖40cm40cm（长宽），深30cm的坑。对于测
22、点，在埋设位置立模浇筑深10cm的坑，坑的长宽以方便放入水准尺为准；2）将水准标志点连同附件（插筋）预埋入坑底混凝土内，水准标志点露出坑底混凝土表面5mm10mm；3）在坑槽上加设保护盖保护测点，保护盖和埋设点表面齐平，必要时在附近用红色油漆标示测点编号。4）表面变形监测点强制对中基座的安装a在设计位置校准混凝土墩，表面监测点标墩为现浇钢筋混凝土墩，表面监测点标墩高1.2m，边坡表面监测点墩高0.51.3m。b将强制对中盘在混凝土浇筑至埋设高程后固定在混凝土墩表面，并调整其高程达到设计位置，将墩表面抹平。c埋设时，用水平尺调整强制对中盘，控制其倾斜度不得大于4。7施工期观测7.1 总 则(1)
23、 按混凝土坝安全监测技术规范（DL/T5178-2003）要求的监测项目、测次和时间进行，并做到“四无”(无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时)。必要时，还应根据实际情况和监理人的指示，适当调整监测测次，以保证监测资料的精度和连续性。(2)所有仪器和设备使用前应进行检验和校正，使用过程中应定期进行检验和校正。(3) 各监测项目在仪器设备埋设初期的测次按规范（DL/T5178-2003）及本技术条款要求或监理人的指示进行观测。(4) 施工期、首次蓄水期等正常情况下，各监测项目测次按规范（DL/T5178-2003）及本技术条款要求以及监理人要求进行观测。(5) 现场观测或采集的数据要在现场核对无
24、误，防止差错，并及时进行数据处理、分析和反馈。如发现异常情况，应找出原因，排除监测操作程序或监测设备的问题后，应及时口头上报，并在24h内提交书面报告，并根据监理人的要求增加相关观测测次。(6) 应保留全部未经过任何涂改的原始记录，监理人有权随时查看。(1) 按混凝土坝安全监测技术规范（DL/T5178-2003）及合同文件要求的监测项目、测次和时间进行，并做到“四无”(无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时)。必要时，还应根据实际情况和监理人的指示，适当调整监测测次，以保证监测资料的精度和连续性。(2) 二次仪表使用过程中应定期进行检验和校正。(3) 现场观测或采集的数据要在现场核对无误，防止
25、差错，并及时进行数据处理、分析和反馈。如发现异常情况，应找出原因，排除监测操作程序或监测设备的问题后，应及时口头上报，并在24h内提交书面报告，并根据监理人的要求增加相关观测测次。(4) 应保留全部未经过任何涂改的原始记录，监理人有权随时查看。(5) 在仪器埋设初期，遵照设计通知单进行观测（6）各类仪器测读前准备好记录读数的专用表格，记录数据后及时分析比较，如发现读数有异常，立即重测。 （7）人工观测时至少有两人操作：一人测读，一人记录，观测人员需在记录表格上签字。7.2变形观测水平位移采用视准线法进行观测。视准线工作基点采用校核基点进行校测，工作基点首次校测后，按每半年1次校测，蓄水期按每季
26、度校测1次。观测按工程测量规范（GB50026-2007）中二等精度要求执行。视准线的水平位移测点的观测亦按工程测量规范（GB50026-2007）中二等精度要求执行。垂直位移观测采用精密水准法，引测、校测工作基点的起始高程时，按工程测量规范（GB50026-2007）中二等精度要求执行。位于坝顶的沉降测点观测按工程测量规范（GB50026-2007）中二等精度要求执行，位于下游坝面的沉降测点观测按工程测量规范（GB50026-2007）中三等精度要求执行。7.3渗流、渗压观测在仪器安装前进行2次现场测试，合格后取其平均值作为基准值。7.4初始值确定各种观测仪器的计算均为相对计算，所以每台仪器
27、必须有个计算基准值。基准值也就是仪器安装埋设后，开始工作前的观测值。基准值的确定有三种情况：以初始值为基准值；取首次测值为基准值；以某次测值为基准值。基准值确定适当与否直接影响以后数据分析的正确性，由于确定不当会引起很大的误差。因此基准值的确定必须考虑仪器安装埋设的位置、所测介质的特性、仪器的性能及环境因素等，然后从初期数次观测及考虑以后一系列变化或情况稳定之后，才能确定基准值。1、渗压计基准值。渗压计的基准值以在安装埋设前在水中浸泡时当水头为零时的测值为准。2、初期观测时应在观测墩和水准标石完建具有一定强度后，应进行初值确定，首次观测应在最短时间内连续、独立观测两次。取其平均值作基准值。7.
28、5观测频率针对工程情况和规范、监理工程师的要求适时调整监测频次。 各监测项目测次表 表1监测项目监测仪器埋设后的时段频次变形监测24小时内 2次/天1天5天1次/3天5天后1次/2天渗流监测24小时内 2次/天1天5天1次/天5天后1次/3天若遇特殊情况，如大洪水、汛期、水位骤降、强地震、大药量爆破或爆破失控、周围介质的运行环境或受力状况发生明显变化以及测值发生异常变化等情况，根据监理工程师的要求增加观测密度，同时加强巡视检查。如发现异常情况，及时找出原因，予以解决，及时口头上报，并在24内提交书面报告，同时按监理工程师的要求增加测次。7.6观测读数及质量控制各种仪器的读数应严格按照仪器说明书
29、及规程要求进行测读，观测数据用专用表格记录。每次观测应有2人以上互相校对，读数值应是稳定值，必须同前次观测值对照检查，并仔细观察周边环境和相关特征。在观测中发现异常时，要及时复测并分析原因，详细记录说明。对观测误差的控制要消除以下产生误差的原因：1、二次仪器仪表要定期标定及检修，修正其误差；2、修正由于温度、受潮、腐蚀、震动等因素造成的基准点移动和漂移；3、定操作技术规程，进行观测人员培训，掌握正确的观测方法；4、保持观测人员和设备的稳定，避免人为误差。在现场进行观测时，常用的判断读数误差方法包括：1、本次读数与前次读数比较，在原因参量没有较大变化时，读数值不会变化很大，如有异常变化时应复测并
30、分析原因；2、读数超出仪器量程；3、读数值不稳定；4、弦式仪器可根据仪器量程频率范围来判断读数的可信度。7.7巡视检查巡视检查的内容主要包括：1、施工范围内和仪器埋设周围环境及施工变化情况；2、有无地下水渗出；3、安全监测设施有无损坏。每次巡视检查都应有记录，记录内容包括：检查时间、参加检查人员、检查的目的和内容、检查中发现的情况。记录方式采取文字、照相、摄像、素描等。使用的工具包括皮尺、放大镜、笔记本、照相机、摄像机、望远镜等。现场记录必须及时整理，还应将本次巡视检查的结果与以往结果进行比较分析，如发现异常现象应立即进行复查，保证记录的准确性。日常巡视检查中发现问题应立即采取应急措施，上报上级主管部门，同时抄送发包人、监理和设代。年度巡视检查和特别巡视检查结束后，提出巡视简报，对发现的问题及异常情况及
