水利大坝混凝土安全监测控制措施研究

【摘要】水利大坝的安全问题是实现水电站稳定、安全发展的首要条件，因此在对水电站的建设与管理中，大坝的安全检测控制非常重要。随着科学技术的迅速发展，检测技术在水利大坝工程中得到广泛运用，尤其是将人工智能技术与计算机技术相结合，将现代先进仪器引入到大坝的安全监测中，取得了很好的效果。本文将阐述我国水利大坝混凝土安全监测现状，进一步对水利大坝安全监测途径、遇到的问题及解决措施进行分析。

【关键词】水利大坝；混凝土工程；安全检测；控制措施；现状；发展

1、我国水利大坝混凝土安全监测现状分析

随着当今社会的快速发展，水利工程在我国得到全方位重视，对社会、人民、国家都有着重要影响，许多安全问题也随之而来。如果这些问题得不到有效解决，会对大坝建设产生不良影响。水利大坝的建设是非常复杂的工程，其施工过程会受到很多因素影响，比如地质条件、降水量情况和气温条件这些自然因素外，大坝建设材料的选择和工程施工人员的选择也会对大坝产生一定的影响，如果第一时间并没有考虑和发现这些问题，则会出现大坝裂缝、渗漏等一系列安全问题，造成人身安全和严重经济损失，所以在大坝的建设过程中，对安全的监测必不可少。加强水利工程大坝安全的监测，可以有效的发现并解决问题，避免大坝建设出现安全隐患，解决大坝建设过程中遇到的安全性问题，减少大坝的事故率。更好的保障人员的生命安全，造福于百姓。

随着现代化建设的快速发展，混凝土被广泛运用到现代水利工程的建设中，其规格多为基础厚度大于一米，长度大于二十米，体积大于四百立方米的大体积混凝土，施工中最关键的就是温度控制问题，要确保对混凝土大坝安全监测设施进行系统测试与评估，第一时间获取准确、可靠的检测数据。

目前，国内外很多专家学者对于水利大坝混凝土安全的监控进行讨论与研究，制定了一系列安全监测指标的方法，并且对其概念进行划分，逐步将其他数据样本的数字特性进行推理，不但结合原型，对其进行观测，而且还充分考虑基本变量的特性，建立相对应的安全检测指标，研究出一种新型的安全监测方法，以评价大坝的安全性。拟定任务和建载能力，对可能发生的荷载能力进行评估和预测，这种检测指标的拟定研究了不同阶段的抗力，在水利大坝建成后，抗力不会有太多的变化，确保大坝的安全性。一般情况下，点数会很多，产生大量的数据，来保证安全监测项目和目测点指标的建立。例如：北疆某水利枢纽工程位于新疆阿勒泰地区福海县与富蕴县境内，坝址距下游已建的635水利枢纽35KM，河道距离41.5KM距离阿勒泰市147KM，与乌鲁木齐市有206/217两条公路相通。工程级别为Ⅰ等工程，工程规模为大（Ⅰ）型工程。大坝、副坝、泄水建筑物为Ⅰ几建筑物，发电引水系统、厂房为3级建筑物，发电洞引水口与坝体结合不知按Ⅰ级建筑物设计。设计洪水标准为1000年一遇（P=0.1%、洪峰流量Q=8768m3/s）校核洪水标准为5000年一遇（P=0.02%、洪峰流量Q=12010m3/s）。

主坝最大坝高121.50m，枢纽由碾压混凝土重力坝、溢流表孔、泄洪中孔、放水底孔、发电引水系统、电站厂房和副坝组成，主坝全长1570.0m。溢流坝段、中孔坝段级底孔坝段布置在主河床左侧，共布置四个表孔，每个净宽12m；泄洪中孔布置一孔，坝段宽15m；放空底孔布置一孔，坝段宽15m；闸井后直接接高压管道，采用一洞四机的布置方案，发电引水洞为有压圆洞，洞线总长457.0m。

2、水利大坝混凝土安全监测途径与存在问题

2.1 安全监测途径

变形监测：大坝表面的位移监测分为水平和竖向，用一个标点监测防浪墙和下游坡布置，同时，在左右岸坝肩各管标倒垂点，用作开始测量的基点，在大坝下游的次监测段垂直位移采用水管式沉降仪。

应力应变监测：水利大坝的坝体内存在监测面板，坝体各层之间的接触点在作用力夏，都会发生应力改变，水利大坝各项承受力都是根据三维监测得出的计算结果，所以，最好的方法就是在大坝的主要监测点上放置一个压力计，同时，在此监测点断面的对应位置，连接板和平趾板交界处放置界面式的压力计。

防水渗透监测：在水利大坝的结构中，混凝土的承载力起着一定作用，另外，还有很多周边材料，对水利大坝有着很重要的作用，所以，还要对周围的其他材料进行安全监测，在监测防水效果的时候，要在边料连接的一侧埋设渗压力计，防治渗水。

严寒地区检测存在的困难和问题，地质、气候、温度等问题，检测难度大，可作业时间短等等.

2.2 存在问题归纳

在对水利大坝混凝土进行安全监测的过程中，很多专家在一起拟定了多种类的典型测量点，通过各点所得到的检测数据来确定整个水利大坝混凝土是否有变形。目前一般采用单点监测数据，多点检测指标还需要在现有的条件下进行不断发展。在水利大坝工程施工中，会受到环境变化的影响，使得水利大坝混凝土的结构形态随之变化，所以我们在对其进行检测的时候，要综合考虑各方面因素，并且充分考虑环境对水利大坝混凝土数据变化带来的影响。数理统计法与典型监测效应量的方法比较容易掌握，但是对于实际工作状态中遇到的问题还需要进一步分析。

同时，还有很多因素可以对混凝土大坝场地安全产生影响，具体可以分为三类，第一类，在初期对工程的设计和建设阶段，就要将安全因素考虑到其中，比如，设计的大坝洪水位置高低、所选用施工的混凝土标号高低、地震等自然灾害的影响等等，这些因素都是后期施工和使用的安全隐患。第二类，在水利大坝工程的实施过程中，会形成一系列影响安全的因素，比如长期使用的部分金属会产生铁锈、混凝土的老化和变形等等。第三类，是结合第一类和第二类，即由于设计规划的不合理，又有长期使用磨损的原因，造成水利大坝工程的安全存在问题，造成无法预估的损失。

3、水利大坝混凝土安全监测控制的有效措施

3.1 加强监测工作协调

在水利大坝混凝土安全监测过程中，由于混凝土大坝级别不同，与之相对应的监测规定也不同，在水利大坝监测工作的开展时，要严格根据水利大坝的级别，选择相对应的监测指导要求，同时，监测规范根据不同的监测项目制定了不同的检测周期，在检测时，要根据不同周期开展工作，让不同的监测项目之间相互协调、同步发展，特别是将混凝土大坝的变型监测、应力应变监测、渗流渗压监测三者监测点设在同样重要的位置，有利于数据校准和工程协调开展。

3.2 扩大安全监测范围

大坝安全监测范围包括对大坝围体、大坝地基、大坝肩体，以及大坝周围接近大坝的岸坡和其他与大坝有着直接联系的建筑设备，在混凝土大坝安全监测技术规范中也同样指出这个观点，但是，根据影响坝体的安全性因素可知，项目建设的任何阶段都存在着安全问题，具有危险因素。

水利大坝项目的设计阶段，在大坝建设的位置确定后，要根据相关资料、相关地质工程建设进行全面设计，确保所得到的数据准确无误。在工程施工过程中，安全监测工作的任务是对前期规划进行布局验证，从中发现问题进行及时的反馈，找出设计布局在施工中的缺陷部分，重新修改计划，从而达到优化计划的目的，同时，可以确保水利大坝项目的总体进程顺利进行。在项目运行管理阶段，要密切关注大坝的相关动态，获取大坝各项监测资料，同时，还要将水库和其他相关运行设备的检查记录归纳到安全监测范围中，进一步确保水利大坝的安全性。

4、总结语

通过以上分析，我们可以看出在水利大坝混凝土安全监测控制中，存在着很大的问题，及时处理这些问题能够有效的降低大坝建设过程中的安全事故发生几率。本文从我国水利大坝混凝土安全监测的现状进行综合分析与研究，发现了在水利大坝混凝土安全检测中环境的变化、工程的设计、建设用料以及总体设计，都会对其产生影响。通过实践研究及相关学者的学术分析，本文对实现水利大坝混凝土安全有效监测监控提出了具体有效的措施，主要从加强监测工作协调、扩大安全监测范围两大方面入手，确保水利大坝施工过程中的安全性。

参考文献：

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