一种拱坝全变形监测方法

摘要

本发明一种拱坝全变形监测方法，其特征在于在拱坝某一断面的不同高程的廊道或观测间内设置监测仪器，所述的监测仪器包括垂线监测仪和倾斜监测仪，并且一一对应设置；通过倾斜监测仪器的监测成果，计算监测点位置上部坝体在垂线尚未安装期间所对应的变形，以此对拱坝分段的垂线监测成果进行修正，从而得到拱坝实际全变形。本发明成功解决了拱坝实际全变形无法监测的问题，且已成功应用于水电工程，取得了良好的效果，实用性强。本发明改变了我国拱坝安全监测设计和监测方法，在拱坝中具有广泛的市场前景和推广价值。

主权项

一种拱坝全变形监测方法，其特征在于在拱坝某一断面的不同高程的廊道或观测间内设置监测仪器，所述的监测仪器包括垂线监测仪器和倾斜监测仪器，并且一一对应设置；通过倾斜监测仪器的监测成果，计算监测点位置上部坝体在垂线尚未安装期间所对应的变形，以此对拱坝分段的垂线监测成果进行修正，从而得到拱坝实际全变形；具体步骤为：(1)当拱坝浇筑至L1高程并具备仪器安装条件时确的t1时刻，悬挂Ⅰ号垂线监测仪和安装Ⅰ号倾斜监测仪器，并开始监测，此时Ⅰ号倾斜监测仪器取得倾斜角度初值θ₁(t1)；(2)随拱坝浇筑至L2高程并具备仪器安装条件时的t2时刻，悬挂Ⅱ号垂线监测仪和安装Ⅱ号倾斜监测仪器，并开始观测；此时，Ⅱ号倾斜监测仪器取得倾斜角度初值θ₂(t2)，Ⅰ号倾斜监测仪器所测倾斜角度为θ₁(t2)，则t2时刻，Ⅱ号垂线悬挂时的实际全变形为：y₂(t2)＝y₁(t2)+H₂tan[θ₁(t2)‑θ₁(t1)]，其中：y₂‑修正后的Ⅱ号垂线t2时刻实际变形，y₁‑Ⅰ号垂线t2时刻变形，H₂‑Ⅱ号垂线长度；(3)随拱坝浇筑至L3高程并具备仪器安装条件时的t3时刻，悬挂Ⅲ号垂线监测仪和安装Ⅲ号倾斜监测仪器，并开始观测；此时，Ⅲ号倾斜监测仪器取得倾斜角度初值θ₃(t3)，Ⅱ号倾斜监测仪器所测倾斜角度为θ₂(t3)，则t3时刻，Ⅲ号垂线悬挂时的实际全变形为：y₃(t3)＝y₂(t3)+H₃tan[θ₂(t3)‑θ₂(t2)]，其中：y₃(t3)‑修正后的Ⅲ号垂线t3时刻实际变形，y₂(t3)‑2号垂线t3时刻变形，H₃‑Ⅲ号垂线长度；……以此类推，可得到上部垂线悬挂时的实际全变形计算函数为：y_i+1(ti+1)＝y_i(ti+1)+H_i+1tan[θ_i(ti+1)‑θ_i(ti)]其中：y_i+1(ti+1)‑修正后的i+1号ti+1时刻垂线实际变形，y_i(ti+1)‑i号垂线ti+1时刻变形，H_i+1‑i+1号垂线长度，θ_i(ti+1)－i号倾斜监测仪器在ti+1时刻所测的倾斜角度，θ_i(ti)－i号倾斜监测仪器在ti时刻所测的倾斜角度，i＝1，2，……；对各个分段垂线监测成果进行修正，修正后的测值即为拱坝实际全变形。