大坝安全监测设计与施工技术的分析研究

谢晓勇 新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局

1.引言

大坝项目安全监测设计与施工技术应用，主要以安全监控为主要环节，成为各大大坝项目施工的关键。在共同努力奋斗下，水库大坝施工技术水平不断提升，陆续研究和提出了相关新技术、新方法、新仪器，对提升我国大坝安全监测工作起到关键性作用。尤其近几年，在各项目创新应用及实施的过程中，通过全国重点大坝项目的专业施工技术研讨会议，对相关技术问题进行研究和分析，并达成施工技术应用共识，不断应用到实际项目中。例如通过关键性的研讨大会提出了“大坝施工设计应不断优化、施工技术应得到不断保障、施工应用仪器及机械设备应完善”的施工技术应用理论。相关理论的研究也已经付诸实施，并建立了一定的施工监理安全考核机制，近几年，随着信息技术的发展，大坝项目安全监测技术及施工技术的相互结合，为促进和发展水库大坝项目施工技术高效应用具有重要意义。

2.影响水库大坝安全的因素

2.1 设计因素

大坝项目设计环节中，安全监测监控系统如果没有设计好，就会导致水库大坝项目施工质量不能够保证，这样可能会对大坝施工安全性能造成直接影响。水库大坝安全监测系统的应用中，主要以大坝安全监测技术应用为主，主要对大坝项目施工现场、地质勘察作业及水文资料的收集、计算作为主要工作内容，做好前期大坝设计的准备工作。

2.2 施工因素

大坝项目施工过程中，应对施工方案进行反复论证，确保科学合理开工，施工进程中出现的问题，应及时提出，及时解决，以此确保施工质量的不断提高。施工质量的好坏主要依据施工技术方案的制定模式，以此决定水库大坝施工安全性能，对施工中出现的各类安全问题，应及时进行分析，如混凝土坝体结构的温控措施实施可行性及泄洪建筑物的机电安装等。

2.3 管理因素

大坝项目的管理运行不仅关系到设计环节，还关系到施工技术应用环节，是大坝建成后投入顺利使用的关键影响因素之一。水库大坝的运行管理主要是指机电设备的安全监管、检查维修及水库的调度实施等，对监测方法、监测技术进行安全隐患的排查，做好影响大坝安全性能及稳定性的技术监测。

3.大坝施工的主要技术

3.1 施工导流技术

在施工导流技术应用环节中，主要以控制河流流速为主，确保大坝项目施工过程中减小由于河流造成的影响，由于在大坝施工导流作业的过程中，水文地理环境因素影响较大，如水文中的水流量大小、回旋流量及含泥沙量等，因此，在水利工程施工的环节中，应重点关注施工导流技术应用的基本方案，明确分期导流技术应用经济指标，并对施工导流技术常见的影响因素进行全面分析，如基坑是否被淹没等。

3.2 混凝土的拌制

混凝土的拌制要严格的按照相关技术方案，对原材料的使用量进行控制的前提下，要按照设计的基本要求和规范，可通过实际的称量作业来实现各种原料的搭配使用，保证称量的精确度，在混凝土拌制作业的实施过程中，尤其是原材料的采购作业开展环节，要首先对材料的质量进行检验分析，严格控制原料符合国家相关规范要求，尤其大坝混凝土的搅拌，可选择使用强制搅拌机，确保运送混凝土的车与出料口之间的高度差处于2m以内，同时要避免落差过大导致混凝土离析现象发生。

3.3 混凝土坝的养护

混凝土坝体的养护主要以混凝土的养护为主，在混合料摊铺作业实施后，要按照持续性碾压作业，将具备一定质量化的保湿材料平铺在混凝土结构的表面，并进行水泥水化处理，对混凝土养护技术的高效实施具有重要促进作用。

4.水库大坝安全监测的措施

在水库大坝项目安全监测的过程中，从整体结构、近坝区岸坡及周边区域环境中，可利用专业设备及现场施工技术人员的不断巡视，对安全监测的数据进行控制与统计，并通过筛选提出安全监测状态的科学评估，并针对水库大坝的安全监测运行状况进行合理化的预测分析，从而高效确保水库大坝安全性能的有效实施。从安全监测方法上看，主要对水库大坝采取有效的监测措施如下：

4.1 人工定期巡查

人工定期巡检是保障大坝施工作业安全性，施工质量提升的关键措施，因此应定期、定量开展，对出现的施工漏洞问题应如实汇报，集中解决，尤其在雨季，要做好轮值轮守，对大坝体整体结构施工过程中的各项安全监测指标及性能等进行评估，并及时的监测、及时反馈和处理。

4.2 大坝安全监测系统

大坝安全监测系统是建立在信息化、技术化基础上，对于维护大坝施工安全，提升施工监管质量等方面具有促进作用。当前应建立科学化、合理化的大坝安全监测自动化控制系统网络，以提升大坝安全监测的自动化性能，并保证监测方式、监测结果的可行性、准确性、准时性。

4.3 科学的管理和分析

科学管理是大坝安全系统监测的关键，主要包含对各个监测点的管理、数据的采集管理、仪器设备的管理及数据分析管理等，对应性提出诊断数据管理措施，并由相关设计人员整理安全监测内容，科学分析和管理正确的验证资料以后，以此确保大坝安全监测工作的高效开展。

5.自动化监测

5.1 测点选择

自动化技术应用逐步渗透到各个行业领域中，在大坝项目施工中，自动化监测技术的应用为提升大坝安全监测效率、精度和速度提供一定技术支撑，同时也为相关信息技术的高效应用提供一定理论支撑。由于水利工程中大坝项目施工中的测点相对较多，因此如何有效的选择相关自动化系统，是提升自动化监测技术应用的关键。每座大坝都有其自身的结构及施工特点，因此对于大坝安全运行中的相关问题，应及时的针对隐患提出相关解决措施，并进行跟踪动态性监测。

5.2 报警系统

当前，对于已经建立的自动化监测报警系统来说，一般情况下仅有超限报警处置功能，同时还应增加故障监测报警，对于测定过程中的超限报警物理量进行技术指标的控制报警分析。此外，针对水库实际水位超出设计洪水位时，应对水库的泄洪量进行报警指标的分析。建议将安全监测与水情测报两种监测系统进行报警分析，构建整体化的报警处理系统。

5.3 人工比侧

自动化监测不允许出现系统中断监测的现象，必须长期可持续性监测，以此实现大坝及地基基础结构中的动态性数据变化与监测收集，对于发生故障的信息应及时进行判断并迅速排除，同时可通过人工观测的方式，对取得的数据进行分析，尤其是汛期洪水状况。

6.结束语

综上所述，为实现大坝安全监测技术有效开展，结合以往实践作业经验，针对施工过程中发现的问题，提出相关解决措施，通过各类大坝设计作业流程，分别从设计施工、咨询审查、资料的分析、安全监测及现场观测等各个方面进行分析，对具有普遍性、代表性的安全监测技术问题进行分析，以此进一步提高我国大坝安全监测设计及施工技术应用水平。