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缺少科学、系统、全面和标准的参考体系 [41] 。本文总结了诸多面板堆石坝工程特殊结构体的数值分析
和监测设计成果,总结特殊结构体监测设计现状和监测重点,分别构建了高趾墩、高趾墙和挤压边墙
等特殊结构体的安全监测设计体系,为今后面板堆石坝工程的特殊结构体安全监测设计提供理论依据
和参考信息。
4.1 高趾墩安全监测设计体系 高趾墩的变形监测应包含水平位移、垂直位移和基岩变形监测,主要
监测设计如下:( 1)内部变形监测点宜形成断面布置形式,断面分为垂直坝轴线方向的监测横断面和
平行坝轴线方向的监测纵断面;监测横断面应选在高趾墩最大断面处或原河床处、地形突变处、地质
条件复杂处以及可能异常处,一般不少于 3个;监测纵断面一般不少于 1个,在高趾墩顶部的上、下
游两侧应布设 1~2个监测断面;当高趾墩轴线长度小于 300m时,断面间隔宜取 20~50m;轴线长度
大于 300m时,断面间隔宜取 50~100m。(2)高趾墩垂直位移和水平位移监测可采用垂向和水平向布
置方式,也可两种方式结合布置。其中垂向布置方式,可在每个监测横断面布置 3~5条垂线,其中一
条应布设在高趾墩轴线附近。垂线末端应深入到地基基础相对稳定的部位,基础面附近应设一个测
点。高趾墩内每条垂线测点间距视监测手段而有所不同,但测点总数不宜少于 3个。监测垂线的布
置,应尽可能形成纵向监测断面。通常将垂向、水平位移测点布置在同一部位。(3)每个监测横断面
根据高趾墩的高度可分为 2~3层,断面间距宜选为 10~20m,最低监测高程宜设置在距建基面 10m
以内。同一断面不同高程测点位置在垂向应尽量保持一致,以形成垂向测线。
高趾墩的接缝监测主要包括面板与高趾墩顶部混凝土间接缝、高趾墩分段间横缝、高趾墩与基础
间接缝以及高趾墩与两岸边坡接缝的监测,监测设计如下:( 1)在明显受拉或受压的接缝处应布设测
点,高程分布宜与周边缝测点组成纵、横监测线;(2)高趾墩与高趾墙连接处布设 1~2个测点,对于
高趾墩和与两岸边坡交接处,在近 1?3、1?2及 2?3坝高处各至少布设 1个测点,高趾墩与面板连接处
应布设 1~2个测点;(3)高趾墩与堆石体易发生脱空的部位,应布设监测测点。
高趾墩的渗 流 监 测 主 要 包 括 高 趾 墩 基 础 扬 压 力、渗 漏 量 和 渗 透 压 力 的 监 测,监 测 设 计 如 下:
(1)高趾墩渗透压力监测横断面宜布置在高趾墩最大断面处、地形地质条件复杂处或渗流异常部位等,
不宜少于 3个监测断面;监测横断面上的测线布置,应根据高趾墩结构、断面大小和渗流场特征布
设,不宜少于 3条监测线;(2)对设有廊道的高趾墩,可在廊道内分区、分段设置量水设施,至少在
高趾墩廊道出口处设置一处量水堰;如条件允许,可利用分布式光纤等新型监测手段测量高趾墩的渗
流状况;( 3)监测横断面的布置应根据基础岩土特性、地质结构及其渗透性确定,断面不宜少于 3个,
应与坝体渗透压力监测断面相重合;( 4)监测横断面上的测点布置应根据建筑物地下轮廓形状、基础
地质结构、防渗和排水型式等确定,每个断面不宜少于 3个测点;(5)宜将测压管布置于各高趾墩排
水廊道两侧排水沟,对基底扬压力进行监测;沿廊道排水沟水流流向,在高趾墩出口与廊道交汇处、
基岩内廊道拐角处等部位各布置量水堰,监测沿廊道水流渗漏情况;( 6)孔隙水压力监测断面应优先
设于高趾墩最大高度处,孔隙水压力测点可作为渗透压力测点使用。
高趾墩的应力应变及温度监测主要包含接触土压力、混凝土应力应变和温度监测,监测设计如
下:(1)堆石体与高趾墩接触面上的土压力监测应沿刚性界面布置,每一接触面上宜布设 2~3个监
测断面,每一监测断面可布设 2~3个测点;(2)高趾墩混凝土应力应变监测断面宜沿高趾墩轴线布
置,监测断面宜设 3~5个,可布设于两端 受 拉 区 和 中 部 受 压 区,每 一 断 面 的 测 点 数 宜 设 3~5个。
在受拉区宜布设三向应变计组测点,应力条件复杂或特别重要处宜布设四向应变计组,每一组应变
计测点处均应布 设 无 应 力 计;( 3)温 度 监 测 断 面 应 与 应 力 监 测 断 面 相 同,测 点 可 与 应 力 测 点 布 置
相同。
综上,根据面板堆石坝高趾墩的结构特点、数值计算分析结果和运行管理需要,确定了变形、接
缝、渗流、应力应变及温度等为高趾墩的重点监测项目,并明确了监测断面、布置位置和测点数量等
相关布置要求,构建了完整的复杂工程条件下高趾墩安全监测设计体系。高趾墩可参考的安全监测布
置如图 13所示。
4.2 高趾墙安全监测设计体系 高趾墙的变形监测主要包含外部变形监测和廊道沉降监测等项目,监
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