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的变形监测体系;二是针对大坝重点区域对监测仪器可靠性和耐久性的高要求,实施多监测技术冗余
设计,即在同一区域布置多种监测仪器,确保不同仪器的监测结果相互验证和补充,为大坝变形分析
提供准确可靠的数据支撑。冗余设计也有利于降低施工干扰,保障工程建设进度。
表 4 典型 200m级土石坝工程中内观变形监测仪器的应用情况
工程信息 仪器使用情况
监测断
工程名 完工 坝高 坝顶长 水管式 电磁式 引张线式 土体 活动式 横梁式 管道监
面数 SAA
时间 ?m ?m 沉降仪 沉降环 位移计 位移计 测斜仪 沉降仪 测系统
双江口 在建 315 639.25 4 √ √ √ √ √ √ √
玛尔挡 2023年 211 342.5 4 √ √ √ √ √
两河口 2021年 295 650 7 √ √ √ √ √ √ √ √
江坪河 2019年 219 414 3 √ √ √
猴子岩 2018年 223.5 278.35 4 √ √ √
糯扎渡 2012年 261.5 630.06 5 √ √ √ √
水布垭 2010年 233 660 3 √ √ √
瀑布沟 2009年 186 514.5 8 √ √ √ √
6.2 变形监测点布置密集化 常规监测技术的测点稀疏,如水管式沉降仪的测点间距常在 30~50m,
引张线式位移计的测点间距在 10~50m不等,电磁式沉降环的测点间距为 10m左右。稀疏的测点导
致仅能获取大坝有限部位的变形数据,无法全面掌握土石坝整体变形性态。新型监测技术多具备高时
空分辨率的监测优势,如 SAA为准分布式监测,测点间距多为 1m,且可根据实际需求进行定制;管
道监测系统与分布式光纤传感技术分别通过测量管线变化与光纤散射进行分布式变形监测,测线可长
达数百米且测点分布密集。此外,InSAR技术、三维激光扫描技术均为面状测量,其测点密度远超常
规的 GNSS?北斗 BDS与水准测量等单点式监测技术。根据图像分辨率、数据处理方式、工程规模等,
坝体外观变形测点数量可达上万个不等 [65 - 66] 。
高土石坝 变形 监 测已 经逐 渐实 现测 点 密 集
化。图 11统计了我国不同时期修建的 29座土石
坝的内观 变 形 测 点数 量,从 早期百 米级土 石坝
的不足 百 个 测 点,到 两 河口、双江 口等 超 高 土
石坝 的 逾 千 个 内 观 变 形 测 点,增 长 趋 势 显 著。
随着监测技术的进一步 发展 与数 字孪 生工 程建
设的进一 步 深 入,土石 坝变 形测 点数 量将 继续
增加,提升土 石 坝 全 方 位、高 精 度、高 时 空 分
辨率感 知 能 力,为土 石 坝健 康诊断、变 形 安 全
图 11 土石坝内观变形测点数量发展
评估提供海量数据支撑。
7 结论与展望
近年,土石坝安全监测领域涌现出多种新型变形监测技术,具有分布式、高精度、高时空分辨率
等优点,在工程实践中展现出较好的应用效果。200m级高土石坝已初步实现各仪器协同监测、测点
布置密集化,多种仪器的监测结果可以相互验证与补充,并开发了大坝安全监测信息管理系统,实现
了大坝监测资料自动化、智能化整编和分析。在土石坝建设服役环境日益复杂、监测需求多元化等新
背景下,仍存在一些亟待解决的难题。综合相关研究进展与行业发展方向,建议进一步从以下角度开
展相关研究:
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