冯家山水库大坝监测数据与加固效果分析研究

论文摘要

冯家山水库作为一座碾压式均质土坝,经过了初期建设和除险加固改造,已安全运行三十多年,积累了丰富的监测资料,通过分析大坝监测资料,能够及时了解大坝的运行状态,为大坝安全运行提供信息。同时冯家山水库在省内的土石坝中,具有大坝监测自动化程度高、资料系列完整等特点,通过把大坝自动化监测资料和人工变形资料结合起来分析的方法,为类似土石坝的资料分析起到一定参考作用,而且经过加固改造以后,加固效果如何,可以通过数据分析去研判。在本文中分析对象有大坝浸润线的分析、绕坝渗流分析、渗流量分析、对大坝人工观测变形数据分析,一般分析方法有比较法、作图法、特征值统计法和数学模型法,在本文中主要采取比较法、作图法、数学模型法。通过上述方法对大坝渗流中渗流压力水位分析,浸润线分析,绕渗分析,渗流量分析,以及分析防渗灌浆对大坝渗流的影响,认为冯家山水库大坝渗流压力水位、浸润线、大坝绕渗、渗流量数据在合理的范围之内,目前大坝的性态是稳定的,未发现大的异常现象。特别经过除险防渗加固,绕坝渗流明显减小,防渗效果明显。当然从资料分析中亦能看出,大坝右肩裂隙较为发育,浸润线在部分区域较高,值得关注。通过对沉降数据进行分析,倾度值亦在极限值范围内,充分说明目前大坝运行从数据分析层面上是安全的。值得注意的是右坝肩迎水坡个别测点倾度虽未达到极限值,但计算出的倾度值明显较别处偏大,加之该处地质条件复杂,裂隙溶岩发育,因此对于大坝右肩观测出的资料,要及时分析,分析是否有新的裂缝产生。对大坝监测数据进行分析,对加固效果进行评价,一定要从全局的高度去看问题,因为一座大坝往往处在复杂的地理环境中,坝身、坝肩、坝坡的变形和渗流之间都存在着必然的内在联系,经过对冯家山水库大坝观测数据分析,对除险加固效果进行评价,要紧密贯彻几个结合(1))渗流压力分析要与渗流量分析相结合。(2))渗流数据分析与变形数据观测分析相结合,事物的变化都有其内在规律,渗流数据和变形数据不可割裂的相互影响着,因此,应用渗流和变形数据对大坝性态进行分析,对加固效果评价,一定要综合加以考虑。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的和意义
• 1.2 概况
• 1.2.1 流域概况
• 1.2.2 工程基本情况
• 1.3 国内外大坝安全监测资料研究现状
• 1.3.1 国外大坝安全监测资料分析研究现状
• 1.3.2 国内观测资料分析研究现状
• 1.4 观测资料分析方法
• 1.4.1 比较法
• 1.4.2 作图法
• 1.4.3 特征值统计法
• 1.4.4 数学模型法
• 1.5 研究内容
• 第二章 大坝安全监测系统介绍
• 2.1 人工监测
• 2.1.1 大坝变形观测
• 2.1.2 放水塔沉降位移观测
• 2.1.3 大坝渗流观测
• 2.2 自动化监测
• 2.2.1 监测内容
• 2.2.2 系统结构
• 第三章 除险加固情况介绍
• 3.1 除险加固的必要性
• 3.2 除险加固主要内容
• 3.2.1 大坝培厚加高
• 3.2.2 金属结构和机电设备更新改造
• 3.2.3 大坝观测设施改建
• 第四章 大坝安全监测自动化观测数据分析
• 4.1 大坝安全监测系统数据确认
• 4.2 渗流压力水位分析
• 4.2.1 滞后时间推算
• 4.2.2 当日上游水位相关分析
• 4.2.3 统计模型
• 4.2.4 位势分析
• 4.3 浸润线分析
• 4.3.1 典型断面浸润线分析
• 4.3.2 与设计浸润线比较分析
• 4.4 绕渗分析
• 4.5 渗流量分析
• 4.6 小结
• 第五章 变形沉降分析
• 5.1 统计模型分析
• 5.2 典型过程线
• 5.2.1 典型标点沉降过程线
• 5.2.2 典型横断面过程线
• 5.2.3 典型纵断面过程线
• 5.3 沉降等值线分析
• 5.3.1 除险加固以前大坝沉降等值线
• 5.3.2 除险加固以后大坝沉降等值线
• 5.4 影响沉降量变化的几个因素
• 5.5 土坝裂缝的规律
• 5.6 小结
• 第六章 防渗灌浆对大坝渗流的效果分析
• 6.1 灌浆施工过程
• 6.2 灌浆效果评价
• 第七章 数据分析及加固效果结论
• 7.1 结论
• 7.2 存在问题及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介