混凝土大坝安监测技术规范.docx
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混凝土大坝安监测技术规范
中华人民共和国能源部、水利部
混凝土大坝安全监测技术规范
SDJ336-89
（试行）
主编部门：
《混凝土大坝安全监测技术规范》编制组
批准部门：
中华人民共和国能源部、水利部
试行日期：
1989年10月1日
水利电力出版社
1989北京
能源部、水利部文件
关于颁发《混凝土大坝安全监测技术规范》SDJ336－89（试行）的通知
能源技[1989]577号
《混凝土大坝安全监测技术规范》（编号：
SDJ336－89）由水利电力部在一九八五年底组织有关单位开始编制，于一九八八年底前完成，一九八九年一月在能源部主持下由能源、水利两部共同审定，现已交水利电力出版社出版，于一九八九年十月一日颁发试行。
这是我国首次编制的包括有设计、施工、运行各阶段监测工作较系统的技术规范。
试行中有何意见。
，请函告能源部科技司或水利部科教司。
一九八九年三月二十日
简要说明
本规范是根据原水利电力部科学技术司（83）技水电字第273号文进行编制的。
在原水利电力部科学技术司、电力生产司及水利水电建设总局（水利水电规划设计院）的组织领导下，由水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局、中国水力发电工程学会、东北勘测设计院、南京自动化研究所、长江流域规划办公室勘测总队、天津勘测设计院、西北勘测设计院、上海勘测设计院、长江科学研究院、水电部第七工程局、葛洲坝工程局、葛洲坝水电厂、新安江水电厂、刘家峡水电厂等16个单位派员组成编制组。
水利水电科学研究院、华东勘测设计院、原西南电业管理局为编制组组长单位。
本规范在编制过程中，得到了有关勘测设计、施工、运行、管理、科研、高等院校等单位的大力支持；进分了广泛的调查研究；总结了我国30多年来混凝土大坝安全监测时实践经验；参考了《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21－78）、《混凝土拱坝设计规范》（SD145－85）、《水电站大坝安全管理暂行办法》，以及其他有关规范的内容。
在编制过程中，曾先后召开了六次全国性的专题讨论会，相应地进行了七次修改。
参加本规范编制的主要人员有：
叶丽秋、李光宗、唐寿同、庄万康、夏诚、胡其裕、储海宁、赵志仁、柳载舟、舒尚文等同志；参加编制的还有林长山、金虎城、刘爱光、郎桂香、吕彤老、张俊永等同志。
本规范共分六章，七个附录。
这是一本包括设计、施工、运行各阶段较系统的《混凝土大坝安全监测技术规范》，目前尚无先例可循，由于经验不足，缺点在所难免，请批评指正。
《混凝土大坝安全监测技术规范》编制组
1989年3月
简要说明
第一章总则
第二章巡视检查
第三章变形监测
第一节一般规定
第二节监测系统的设计
第三节监测设备的安装
第四节观测
第四章渗流监测
第一节一般规定
第二节监测系统的设计
第三节监测设施的安装
第四节观测
第五章应力、应变及温度监测
第一节一般规定
第二节监测系统的设计
第三节监测仪器的埋设
第四节观测
第六章监测资料的整理、整编和分析
第一节一般规定
第二节资料的整理
第三节资料的整编
第四节资料的分析
第五节监测报告
附录一总则
第一节水位观测（补充件）
第二节库水温观测（补充件）
第三节气温观测（补充件）
第四节坝体地震反应观测（参考件）
第五节水力学观测（参考件）
第六节对原始记录的要求（补充件）
第七节测次（补充件）
第八节特殊情况下的监测工作（参考件）
附录二巡视要求
第一节巡视检查程序的制订和检查人员素质的要求（参考件）
第二节附属设施的检查项目（参考件）
第三节报告的内容（参考件）
附录三变形监测
第一节垂线的设计、安装和观测（补充件）
第二节引张线的设计、安装和观测（补充件）
第三节视准线的设计、安装和观测（补充件）
第四节激光准直的设计、安装和观测（补充件）
第五节边角网的设计、安装和观测（补充件）
第六节交会点的设计、安装和观测（补充件）
第七节导线的设计、安装和观测（补充件）
第八节垂直位移和倾斜的观测（补充件）
第九节各种标石结构图（参考件）
第十节测缝标点结构图（参考件）
第十一节倒垂造孔注意事项（参考件）
第十二节变形观测仪器之检验（参考件）
第十三节我国大地测量仪器系列型号与国外常用仪器对照表（参考件）
附录四渗流监测
第一节测压管的埋设方法（参考件）
第二节孔隙压力计的埋设方法（参考件）
第三节量水堰的结构示意图（参考件）
第四节水质分析项目（补充件）
第五节观测方法（补充件）
附录五应力、应变及温度监测
第一节监测仪器检验（补充件）
第二节电缆联接（补充件）
第三节监测仪器埋设（补充件）
第四节质量控制（参考件）
附录六监测资料的整理、整编和分析
第一节常用监测物理量的计算公式（补充件）
第二节资料整编的步骤（参考件）
第三节资料分析的方法（参考件）
第四节资料分析的内容（参考件）
第五节各时期监测报告的主要内容（参考件）
附录七本规范用词说明
第一章总则
第1．0．1条适用范围
一、本规范运用于一、二、三、四级混凝土大坝的安全监测工作，五级混凝土坝可参照执行。
二、大坝安全监测范围，包括坝体、坝基、坝肩，以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其他与大坝安全有直接关系的建筑物和设备。
第1．0．2条本规范与其他规范的关系
大坝的级别划分应按《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵部分）》（SDJ12－78）执行；涉及大坝安全管理工作时应符合《水电站大坝安全管理暂行办法》的要求；重力坝和拱坝观测设计应符合《混凝土重力坝设计规范》（SDJ21－78）和《混凝土拱坝设计规范》（SD145－85）的有关要求；混凝土大坝安全监测技术工作应按照本规范执行。
第1．0．3条各阶段的监测工作
一、初步设计阶段：
应提出：
安全监测系统的总体设计方案；主要监测仪器及设备的数量；监测系统的工程概算。
二、技施设计阶段：
应提出：
监测仪器设备清单；各主要监测项目的测次；各监测项目的施工详图及安装技术要求；监测系统的工程预算．
三、施工阶段：
应作好：
仪器设备的检验、埋设、安装、调试、维护及竣工报告的编写；施工期的监测工作及监测报告的编写。
四、第一次蓄水阶段。
应制定：
第一次蓄水的监测工作计划和主要的安全监控技术指标；做好监测工作，并对大坝工作状态作出评估．
五、运行阶段：
应进行：
日常的及特殊情况下的监测工作；定期对全部监测设施进行检查、校正，对埋设的仪器作出鉴定，以确定该仪器是否应报废、封存或继续观测；监测系统的维护、更新、补充、完善；监测成果的整编和分析；监测报告的编写；监测技术档案的建立。
第1．0．4条大坝工作状态的评估
负责大坝安全监测的单位，应定期对监测结果进行分析研究，从而按下列类型对大坝的工作状态作出评估：
一、正常状态：
系指大坝（或监测的对象）达到设计要求的功能，不存在影响正常使用的缺陷，且各主要监测量的变化处于正常情况下的状态。
二、异常状态：
系指大坝（或监测的对象）的某项功能已不能完全满足设计要求，或主要监测量出现某些异常，因而影响正常使用的状态。
三、险情状态：
系指大坝（或监测的对象）出现危及安全的严重缺陷，或环境中某些危及安全的因素正在加剧，或主要监测量出现较大异常，因而按设计条件继续运行将出现大事故的状态。
当大坝（或监测的对象）工作状态评为异常或险情时，成立即向主管部门报告，同时通报设计单位．
第1．0．5条监测系统的完善、更新和特殊情况下的监测工作
一、已经建成的混凝土坝，凡监测系统不满足监控大坝安全要求者，应增设必需的监测设备，并逐步使之完善。
二、当发生地震、大洪水以及大坝工作状态异常时，应加强巡视检查，并对重点部位的必要项目加强观测。
若原监测设备受到破坏或不敷应用，可先安装简易设备进行观测，然后逐步完善，纳入长期的监测系统（附录一第八节）。
蓖1．0．6条监测自动化
数据采集的自动化，可按各监测项目的仪器条件分别实现。
自动化监测设备应有自检、自校功能，并应长期稳定，以保证数据的准确性和连续性。
数据采集实现自动化后，仍应适当进行人工检测，并继续作好巡视检查。
数据储存、处理（分析、预报、技术报警等）的自动化已有条件优先实现。
实现自动化后，基本观测数据和主要成果，仍应备有硬拷贝存档．
第1．0．7条监测工作应遵循的原则
一、设计应能全面反映大坝工作状况，仪器布置要目的明确、重点突出。
观测的重点应放在坝体结构或地质条件复杂的坝段．观测设备应及时安装，以保证第一次蓄水期能获得必要的观测成果。
二、监测仪器设备应精确可靠、稳定耐久；应有良好的照明、防潮和交通等条件，必要时可设置专用廊道，以保证在大洪水、严寒冰冻等情况下仍能进行观测；采用自动化观测设备时，还应安排人工观测的条件，以保证在自动化仪表发生故障时，观测数据不致中断。
三、必须按照设计图纸精心施工，保证安装和埋设的质量。
安装和埋设完工后，应绘制竣工图，填写考证表，存档备查。
四、应切实做好观测工作，严格遵守规程规范，做到记录真实、注记齐全（附录一第六节）。
观测数据应立即整理，发现问题及时上报。
第1．0．8条监测项目和测次
一、监测项目：
1．大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测。
巡视检查的项目见第二章；仪器监测的一般性项目见表1.0．8．
2．水位、库水温、气温观测的要求，见附录一第一至第三节。
3．对于表1．0．8中的监测项民可根据大坝结构和地质条件，适当地予以增减。
4．根据工程具体情况，经论证后，可选设下列项目：
（1）近坝区岸坡稳定监测；
（2）局部结构的应力、应变；
（3）坝体地震反应监测（参照附录一第四节）；
（4）水力学观测（参照附录一第五节）。
二、测次：
各监测项目的各阶段测次，见附录一第七节。
第二章巡视检查
第2．0．1条一般要求
一、从施工期到运行期，各级大坝均须进行巡视检查；
二、巡视检查中如发现大坝有损伤、附近岸坡有滑移崩塌征兆或其他异常迹象，应立即上报，并分析其原因．
第2．0．2条检查的分类和次数
一、日常巡视检查。
应根据大坝的实际情况制定日常巡视检查的程序（附录二第一节）。
巡视人员应按巡视检查程序对大坝作例行检查，以便及时发现异常迹象．
日常巡视检查的次数：
在施工期，宜每周一次；水库第一次蓄水或提高水位期间，宜每天一次或每两天一次（依库水位上升速率而定）；大坝移交后正常运行期，可逐步减少次数，但每月不宜少于一次；汛期应增加巡视检查次数；水库水位达到设计水位前后，每天至少应巡视检查一次。
二、年度巡视检查。
在每年汛前、汛后及高水位、低气温时，应按规定的检查项目，对大坝进行较为全面的巡视检查（在汛前可结合防汛检查进行）．年度巡视检查，每年应进行2～3次。
三、特殊情况下的巡视检查。
在坝区（或其附近）发生有感地震或大坝遭受大洪水以及发生其他特殊情况时应立即进行巡视检查。
第2．0．3条检查的项目
一、坝体：
1．相邻坝段之间的错动；
2．伸缩缝开合情况和止水的工作状况；
3．上下游坝面、宽缝内及廊道壁上有无裂缝；裂缝中漏水情况；
4．混凝土有无破损；
5．混凝土有无溶蚀或水流侵蚀现象；
6．坝体排水孔的工作状态，渗漏水的水量和水质有无显著变化。
二、坝基和坝肩：
1．基础岩体有无挤压、错动、松动和鼓出；
2.坝体与基岩（或岸坡）接合处有无错动、开裂、脱离及渗水等情况；
3．两岸坝肩区有无裂缝、滑坡、溶蚀及绕渗等情况；
4．基础排水设施的工作状况、渗漏水的水量及浑浊度有无变化。
三、引水建筑物：
进水口和引水渠道有无堵淤，进水口、拦污栅有无损坏。
四、泄水建筑物：
l．溢洪道（泄水洞）的闸墩、边墙、胸墙、溢流面等处有无裂缝和损伤；
2．消能设施有无磨损、冲蚀；
3．下游河床及岸坡的冲刷和淤积情况；
4．上游拦污梗的情况．
五、近坝区岸坡：
1．地下水露头变化情况；
2.岸坡裂缝变化情况．
六、闸门：
1.闸门（包括门槽、门支座和止水设施等）能否正常工作；
2．启闭设施，能否应急启动工作；
3．电气控制系统的设备和备用电源能否正常工作．
七、其他设施：
1．过坝建筑物、地下厂房等的巡视检查，可参照以上有关条款进行；
2．附属设施的检查项目参见附录二第二节，其检查要求可按照水电站现行有关制度执行。
第2．0．4条检查的方法
巡视检查除依靠目视、耳听、手摸外，可辅以简单工具进行。
第2．0．5条检查的记录和报告
一、记录和整理：
1．每次检查均应作好详细的现场记录，必要时应附有略图、素描或照片。
2．现场记录必须及时整理，登记专项卡片，还应将本次检查结果与上次或历次检查对比，分析有无异常迹象。
在整理分析过程中，如有疑问或发现异常迹象，应立即对该检查项目进行复查，以保证记录准确无误。
二、报告：
1．日常巡视检查中发现异常情况时，应立即编写检查报告，及时上报。
2．年度巡视检查和特殊情况下的巡视检查：
在现场工作结束后一个月内必须交出详细报告。
报告内容参照附录二第三节．特殊情况下的巡视检查，在现场工作结束后，还应立即提交一份简报。
3．各种记录、报告至少应保留一份副本，存档备查。
第三章变形监测
第一节一般规定
第3．1．1条各项位移量的测量中误差不应大于表3．1．1的规定。
表中位移量中误差是偶然误差和系统误差的综合值。
坝体、坝基的位移量中误差相对于工作基点计算；近坝区岩体位移量中误差相对于基准点计算；滑坡体和高边坡位移量中误差相对于工作基点计算。
下游冲淤和坝前淤积的测量精度应符合《水利水电工程测量规范》SLJ3－81相应的规定。
特长大坝、特大滑坡等特殊情况下观测的精度要求可根据实际情况，在设计中确定。
第3．1．2条必须做好基准值的观测工作。
各项观测设施，应随施工的进展及时埋设安装，并观测基准值。
主要监测项目，第一次蓄水前必须取得基准值。
各种基准值至少应连续观测两次，合格后取均值使用。
第3．1．3条变形监测工作应遵守下列规定：
一、建筑物上各类测，点应和建筑物牢固结合，能代表建筑物变形。
建筑物外各类测点，应埋设在新鲜或微风化基岩上，保证测点稳固可靠，能代表该处岩体变形。
基准点应建在稳定区域。
二、观测设备应有必要的保护装置；竖井、宽缝、大孔径垂线井的观测站及人行通道，应有人身安全保护设施。
三、变形观测所用的仪器、设备，必须与第3．1．1条中的精度要求相适应，并应长期稳定可靠，使用、维护方便。
仪器、设备应做好检查、校正工作，至少每年应检校一次。
检验方法和要求参照附录三第十二节。
各次检校结果应作好正式记录，存档备查。
四、有联系的各观测项目，应尽量同时观测。
野外观测应选择有利时间进行。
光学机械观测仪器、设备，在观测开始前，必须先晾仪器，使仪器、设备的温度与大气温度趋于一致，然后再精密调平，进行观测。
在晾仪器和整个观测过程中，仪器不得受到日光的直接照射。
第3．1．4条变形量的正负号应遵守以下规定：
一、水平位移：
向下游为正，向左岸为正，反之为负。
二、船闸闸墙的水平位移：
向闸室中心为正，反之为负。
三、垂直位移；下沉为正，上升为负。
四、倾斜；向下游转动为正，向左岸转动为正，仅之为负。
五、接缝和裂缝开合度：
张开为正，闭合为负。
第二节监测系统的设计
第3．2．1条水平位移和挠度
一、方法的选择：
1.坝体挠度宜采用垂线观测。
坝基挠度可采用倒垂组或其他适宜方法观测。
2．重力坝或支墩坝坝体和坝基水平位移宜采用引张线法观测，必要时可采用真空激光准直法。
若坝体较短、条件有利。
坝体水平位移可采用视准线法或大气激光准直法观测。
3．拱坝坝体和坝基水平位移宜采用导线法观测。
若交会过长较短、交会角较好，坝体水平位移可采用测边或测角交会法观测。
有条件时亦可采用视准线法观测。
4．拱坝和高重力坝近坝区岩体水平位移，应布设边角网（包括三角网、测边网）观测，个别点可采用倒垂线或其他适宜方法观测。
5．准直线和导线的两端点、交会法的工作基点，应尽量设置倒垂线作为基准。
引张线、导线、真空激光准直的两端点，也可设在两岸山体的平洞内。
视准线可在两端延长线外设基准点；交会法工作基点可用边角网校核。
6．重力坝或支墩坝如坝体较长，需分段设引张线时，分段端点应设倒垂线作为基准。
当地质条件较差，对倒垂锚点的稳定性有怀疑时，可采用连续引张线法进行校核。
7．坝基范围内的重要断裂或软弱夹层，应布置倒垂组或多点位移计监测其变形。
8．观测高边坡或滑坡体的水乎位移时，基准点和工作基点应尽量组成边角网。
测点可用视准线和交会法观测。
深层位移可采用倒垂组、多点位移计、挠度计或测斜仪等进行观测。
二、测点的布置：
1．垂线的设置，首先应选择地质或结构复杂的坝段，其次是最高坝段和其他有代表性的坝段。
拱坝的拱冠和拱端应设置垂线，较长的拱坝还应在1／4拱处设置垂线。
各高程廊道与垂线相交处应设置垂线观测点。
2．水平位移测点，应尽量在坝顶和基础附近设置。
高坝还应在中间高程设置。
当采用准直线或导线时，每一坝段宜设置一个测点。
3．观测近坝区岩体水平位移的边角网，除坝轴线两端附近布设测点外，下游不宜少于4个测点。
三、垂线
1.正垂线可采用“一线多测站式”或“一线多支撑点式”，宜设在预留的专用竖井内，也可利用其他竖井或宽缝设置。
2．倒垂线钻孔深度直参照坝工设计计算结果，达到变形可忽略不计处。
缺少该项计算结果时，可取坝高的1／4～1／2，但最小不宜小于10m。
3．倒垂线组系在同一部位设置数条不同深度的倒垂线。
各条垂线的观测站宜设在同一观测墩上。
4．应尽量减少倒垂线的长度，当正、倒垂线结合布置时，正、倒垂线宜在同一个观测墩上衔接。
5.垂线设计的具体要求见附录三第一节。
四、引张线：
1.引张线宜采用浮托式，线长不足200m时，可采用无浮托式。
2．引张线应设防风护管。
3．设计的具体要求见附录三第二节。
五、视准线：
1．视准线可按照实际情况选用活动觇牌法或小角度法。
2．视准线长度不宜超过下列规定：
重力坝和支墩坝300m
拱坝500m
滑坡体800m
3．设计的具体要求见附录三第三节。
六、大气激光准直和真空激光准直：
1．大气激光准直宜设置在坝顶，也可设在气温梯度较小，气流稳定的廊道内；两端点的距离，不宜大于300m，条件有利时，可酌情延长。
在坝顶设置时，应使激光束高出坝面和旁离建筑物1.5m以上。
2．真空激光准直宜设在廊道中，也可设在坝顶。
3．具体设计要求参照附录三第四节。
七、边角网：
1．边角网包括三角网、测边网和测边测角网三种。
2．边角网应尽早建成，尽早取得基准值。
3．必须根据被监测对象的特殊要求和具体条件做好优化设计，按最小二乘法进行精度预估，保证测点在指定方向的位移量中误差不大于表3．1．1中的规定。
4．边角网设计时应作可靠性评价，可靠性因子r值不宜小于0.2，如因条件限制，个别观测量不能满足此要求时，则应在观测中未取特殊措施，以排除观测值蕴含粗差的可能性。
5．边角网点均应建造观测墩，观测墩顶部应设强制对中底盘。
各种观测墩的结构参照附录三第九节。
6．具体设计要求见附录三第五节。
八、交会法：
交会法包括测角交会和测边交会两种。
应依据实际情况结合精度预估进行设计，位移量中误差必须符合第3．1．1条的规定。
一般情况下的布置要求见附录三第六节。
九、导线法：
导线法包括测角量边导线和弦矢导线两种，宜设在廊道内。
设计时应依据实际情况结合精度预估进行优化。
一般情况下的要求见附录三第七节。
第3．2．2条垂直位移
一、精密水准法：
1．坝体、坝基和近坝区岩体的垂直位移，应采用一等水准测量，并应尽量组成水准网。
高边坡和滑坡体的垂直位移，可采用二等水准测量。
一等水准网应尽早建成，并取得基推值。
2.水准基准点一般设在坝下游1～3km处。
3．水准路线上每隔一定距离应埋设水准点。
水准点分为基准点（水准原点）、工作基点（坝体、坝基垂直位移观测的起测基点）和测点三种。
各种水准点应选用适宜的标石或标志。
基准点和工作基点宜采用基岩标、平洞基岩标、双金属标、岩石标、钢管标；坝体上的测点宜采用地面标志、墙上标志、微水准尺标；坝外测点宜采用岩石标、钢管标．水准标石结构参见附录三第九节。
4．基准点应成组设置，每组不得少于三个水准标石。
5．工作基点应设在距坝较近处，一般两岸各设一组，每组不宜少于两个标石。
6．应在基础廊道和坝顶各设一排垂直位移测点，高坝还应在中间高程廊道内设一排测点。
各排测点的分布，一般每一坝段一个测点。
近坝区岩体垂直位移测点的间距，在距坝较近处一般为0.3～0.5km；距坝较远处可适当放长，一般不超过1km。
7．为连接坝顶和不同高程的廊道的水准路线，可通过竖井用因瓦尺作高程传递。
二、其他方法：
1．连通管法（即流体静力水准法）：
适用于测量坝体和坝基的垂直位移，应设在水平廊道内。
2．真空激光准直法。
以上两种方法，两端应设垂直位移工作基点。
3．三角高程法：
近坝区岩体的垂直位移观测，在高山区，可采用三角高程法。
高边坡和滑坡体的垂直位移也可用三角高程法测定。
必要时可将此法与边角网结合组成“三维网”。
第3．2．3条倾斜
一、坝体、坝基的倾斜，应采用一等水准观测，也可采用连通管和遥测倾斜仪观测。
坝体倾斜还可采用气泡倾斜仪观测。
二、基础附近测点宜设在横向廊道内，也可在下游排水廊道和基础廊道内对应设点。
坝体测点与基础测点宜设在同一垂直面上，并应尽量设在垂线所在的坝段内。
三、整个大坝倾斜观测的市置，在基础高程面附近不宜少于3处，在坝顶和高坝中部的高程面不宜少于4处。
四、用精密水准法观测倾斜，两点间距离，在基础附近不宜小于20m；在坝顶，不宜小于6m。
五、连通管应设在两端温差较小的部位。
六、气泡倾斜仪宜用于坝体中、上部。
其底座长度不宜小于300mm。
第3．2．4条表面接缝和裂缝
表面接缝和裂缝的变化，可选择有代表性的部位埋设单向或三向机械测缝标点或遥测仪器进行观测。
第3．2．5条下游冲淤
在消能建筑物下游可能冲刷或淤积的区域内，应采用断面测量法或地形测量法进行观测．地形测量一般采用1／500～1／1000比例尺。
第3．2．6条坝前淤积
宜采用地形测量法或断面测量法进行观测。
第三节监测设备的安装
第3．3．1条垂线
一、在基础开挖到设计高程或混凝土浇筑到基础廊道底板时，宜及时进行倒垂孔的施工，并埋设钻孔保护管。
应尽量减小倒垂钻孔的倾斜度，保护管有效孔径必须大于50mm。
二、正垂线安装的具体位置视垂线井（竖井、宽缝）壁的不铅直度和不平整度而定，在留足位移空间的前提下，应使测线与井壁的距离最小。
三、垂线安装的具体要求见附录三第一节。
第3．3．2条其他水平位移观测设备及接缝裂缝观测设备
各种观测设备安装前，必须按设计图纸做好放样工作
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