[发明专利]一种防渗墙加固土坝变形监测方法

说明书

本发明公开一种防渗墙加固土坝变形监测方法，该坝顶防裂路面结构包括防裂路面、防水井盖、预留沉降槽、位移监测装置、角度监测装置、强制归心盘。防裂路面铺设在坝顶上方，防裂路面的竖向导墙埋入坝体土中；预留沉降槽沿坝轴线方向分布在混凝土防渗墙以上部位，由防裂路面的钢筋混凝土路面、两个竖向导墙与坝体土围成的一个空槽结构；防水井盖设置在预留沉降槽正上方的钢筋混凝土路面上。本发明可防止防渗墙加固土坝因墙体与坝体之间的差异沉降出现坝顶裂缝；可以监测获得防渗墙轴线位置的坝顶变形，较传统的迎水坡或背水坡监测点变形，更能反映坝体整体变形规律；对于研究防渗墙加固坝体变形机制具有重要参考价值。

技术领域

本发明涉及堤坝加固及安全监测领域，特指一种防渗墙加固土坝变形监测方法，其适用于采用混凝土防渗墙加固的土石坝防裂路面的施工及变形监测。

背景技术

混凝土防渗墙具有防渗性能可靠、适应地层条件强等优点，在土坝除险加固中得到广泛应用。但由于防渗墙与坝体土变形模量差异大，加固土坝在水库运行期内防渗墙顶与坝顶土体之间存在明显的差异沉降，造成相当数量的防渗墙加固土坝在第一个安全鉴定周期内出现坝顶纵向裂缝，对工程安全运行及外观产生不利影响。根据实际监测情况，土坝在库水位的升降过程中存在明显的波动沉降变形，30米坝高均质土坝最大差异沉降约3～10cm不等。当坝体土下沉时，防渗墙沉降小而坝体土沉降大，防渗墙顶独立支撑路面时路面出现集中拉应力，极易导致坝顶纵向裂缝的产生。为避免坝顶裂缝发生，准确分析加固土坝及防渗墙的变形状况，提出了一种适用于防渗墙加固土坝坝顶防裂路面结构及变形监测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防渗墙加固土坝变形监测方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述第一种技术方案：一种防渗墙加固土坝变形监测方法，该变形监测方法应用在防渗墙加固土坝坝顶防裂路面结构上，其特征在于：其包括以下步骤：

S001：选择需进行变形监测的横断面，包括以下几种：

(I)大坝上、下游坝坡已安装了变形监测设施的横断面；

(II)大坝横断面尺寸变化较大的断面；

(III)大坝已发生明显变形的横断面；

在需进行变形监测的横断面处的混凝土防渗墙顶安装强制归心盘并校正。

S002：浇筑防裂路面；

浇筑过程中，在需进行变形监测的横断面处预留孔洞，并在浇筑完成的钢筋混凝土路面直角坎的止水槽内安装止水密封垫；

在钢筋混凝土路面近防水井盖的底部一侧边缘处布设1个万向连接头；所述万向连接头与强制归心盘上的万向连接头应保证在与防渗墙纵轴线垂直的平面内，且两处安装点同时位于防渗墙纵轴线的上游侧或下游侧；

S003：安装位移监测装置和角度监测装置，调试各设备至正常运行状态；

设置位移数据采集仪和角度数据采集仪，根据观测需要设置数据采集频率；记录应变式拉杆位移传感器的初始位移值l₀和两个角度传感器的初始角度值α₀、β₀；完成后，在预留沉降槽内放置干燥剂；盖上防水井盖，利用数显水平尺测量防水井盖附近的钢筋混凝土路面的初始倾度

其中，l₀表示预留沉降槽一侧位移传感器初始值；α₀表示位移传感器的下部拉杆与混凝土防渗墙顶面之间的初始角度值；β₀表示位移传感器的上部拉杆与防水井盖一侧钢筋混凝土路面底部之间的初始角度值；表示钢筋混凝土路面底部与水平面之间的初始角度。

S004：通过以下公式计算获得混凝土防渗墙的倾度、坝顶的位移及坝顶与混凝土防渗墙顶的相对倾度变化值、相对位移变化值：

混凝土防渗墙的倾度：