淮南某發電廠灰場壩體變形監測

摘要：壩體變形觀測是保障壩體安全與穩定的重要手段之一。本文通過對淮南某發電廠灰場壩體進行水平與垂直位移監測，了解壩體變形量與穩定性，對降低壩體安全風險具有積極意義，也為其他壩體變形監測工程提供參考。

關鍵詞：發電廠；灰場壩體；變形監測

引言

隨著國民經濟的發展[1]，社會對能源與電力的需求越來越大，作為傳統的發電方式，火電廠在電力能源的供應中起到舉足輕重的作用[2]?；覉龃髩巫鳛榘l電廠的重要組成部分，其穩定性與安全性對發電廠的安全生產具有重要意義[3]?；茨夏嘲l電廠灰場位于淮南市上窯鎮洛河灣東南角，淮河南岸的內側，為淮河行洪區域?；覉龃髩斡梢粭l高10m、長1863m的新建灰壩、一段加寬到10m、長1219m窯河封閉堤及一段長1160m原上窯、三角灰場圍成。為了解灰場大壩的安全性與穩定性，對灰場大壩進行變形監測十分必要[4]。

1.執行技術規范

變形監測施工過程中要嚴格遵守相關技術規范，主要包括：

（1）《工程測量規范》GB50026-2007；

（2）《建筑變形測量規范》JGJ/T8-2007；

（3）《國家一、二等水準測量規范》GB/T12897-2006；

（4）《國家三、四等水準測量規范》GB/T12898-2006；

（5）《全球定位系統（GPS）測量規范》GB/T18314-2001；

（6）《火力發電廠灰渣筑壩設計規范》DL/T5045-2006；

（7）《火力發電廠工程測量技術規范》DL/T5001-2004。

2. GPS測量

為了提高GPS觀測的精度與可靠性，GPS點間構成一定數量GPS獨立邊組成的同步閉合環，使GPS網有足夠的多余觀測?？紤]到該控制網的要求與用途，應提高精度與可靠性，平均每點設站2次以上，這樣構成盡量多的三邊形同步閉合環，增加多余觀測邊數，提高網的可靠度。

觀測前對所用觀測儀器進行全面檢驗，設備的狀況及精度指標均符合規范要求，利用GPS隨機軟件（TGO軟件），編制測區衛星可見性預報表，衛星出現的方位等，合理選擇最佳觀測時段，根據觀測要求（重復設站數2）、衛星可見性預報表、各點的周圍環境、交通狀況等制訂詳細的工作計劃、工作日程、人員調度表、觀測要求一覽表等，對每天的觀測數據進行及時處理，及時統計同步環與異步環的閉合差，對超限的基線及時分析，及時重測。

由發電廠提供的2個平面位移觀測基準點和4個壩頂點T1-1～T4-1組成GPS觀測網。采用靜態相對定位模式，以同步三角形連接，擴展成空間GPS網。為了提高GPS觀測的精度與可靠性，GPS點間構成一定數量GPS獨立邊組成的同步閉合環，使GPS網有足夠的多余觀測?？紤]到該控制網的要求與用途，應提高精度與可靠性，平均每點設站2次以上，這樣構成盡量多的三邊形同步閉合環，增加多余觀測邊數，提高網的可靠度，觀測精度達到C級GPS觀測要求。衛星截止高度角≥15°，有效觀測衛星個數≥6，采樣間隔為20s，PD0P≤4，觀測時段數≥2，時段長度120min；儀器嚴格整平、對中，消除相位中心偏差對測量結果的影響。安置天線時使用羅盤定向，使天線指北，定向誤差要求<5°；天線嚴格整平，天線高在測量前后各量1次。天線量取時從3個不同方向分別量取，互差<1mm；測組嚴格按照調度表規定時間作業，保證同步觀測同一衛星組；對每天的觀測數據進行及時處理，及時統計同步環與異步環的閉合差。

為了保證成果資料的準確，實行三級檢查一級驗收制度；三級檢查制度即現場作業人員自檢、專職檢查員檢查、上級部門質量檢核。要求嚴格按照國家發布測繪成果質量檢查與驗收規定，對工程進行全過程質量監控，使所提交的測繪成果均能達到優良，杜絕不合格品。

作業員對自己的產品進行全面的認真的檢查，內容包括各分項測繪的內容是否齊全、正確。首先由作業人員進行核對檢查，并進行修改，確認無誤后提交檢查員檢查。

3.水平位移監測

通過GPS測量所得到壩頂T1-1～T4-1觀測墩的坐標數據擺設TS30全站儀，分別架設在壩頂觀測墩上，每個監測點通過2次不同點設站來測量壩下各點水平距離。觀測結果記錄在“水平位移觀測記錄表”中。每條邊單向觀測4測回，每測回讀取4次數據至0.1mm，中數取至0.01mm；測站限差設置：一測回4次讀數間較差≤2mm；4測回中數較差≤2.5mm。

4.垂直位移監測

垂直位移共有15個點。其中K1、K2和K3為水準基點，其他點為壩體沉降監測點。垂直位移測量內容包括各水準點高程、各觀測墩墩面高程。垂直位移采用幾何水準方法測量，按國家二等水準（變形監測三級）精度觀測。測量儀器采用天寶Dini03精密電子水準儀配備因瓦條形碼水準尺測量。作業前儀器已送國家光電測距儀檢測中心進行了各項技術指標檢定，鑒定結果合格。測站限差設置在儀器中，由儀器自動檢驗，測站限差設置：視線長度≤30m；前后視距差≤0.5m；任一測站前后視距積累≤1.5m；視線高度≥0.5m；基輔分劃讀數差≤0.3mm；基輔分劃所測高差之差≤0.4mm；每測段按偶數站設站，均進行往返測量。各項觀測結果誤差限差：所有測段往返測高差之差均應小于允許的限差，所有環線閉合差也均應小于允許的限差；“每公里水準測量的偶然中誤差”應小于允許的1.0mm限差要求。測量結果必須達到國家二等水準測量的精度指標。

5.監測成果分析

根據監測數據，形成水平位移監測成果表（表1）與垂直位移監測成果表（表2）；因觀測標T4-1明顯被現場施工所破壞，T4-1觀測標墩身變傾斜，以后每次以傾斜后的墩身坐標作為比較值。

根據監測沉降量數據，對監測點按照表2順序編號，繪制沉降量分布折線圖，如圖1所示。通過監測成果表與沉降量分布折線圖?？梢钥闯?，各點均出現下降趨勢，下降最大值為T1-2的2.78mm，下降最小值為T3-3的0.74mm。據現場資料分析，觀測樁受施工影響較大。據此分析有3種存在的可能性：

（1）壩體確實存在垂直變形，屬于下沉趨勢。

（2）觀測的沉降量可能系測量誤差所引起（注：所有測量誤差均在規定的范圍之內）。

（3）觀測樁由于施工的不注意，使觀測樁受到外力變形，引起了數據的波動。

6.結論

通過大壩水平位移測量基準點滿足變形監測的要求，觀測方法恰當，成果可靠。從本次觀測的數據與以往數據比較看，大壩存在垂直變形和水平變形，變形量較?。坏怯捎趦H進行了8次連續觀測，還不能完全準確確定壩體的動態，建議用相同的觀測儀器、相同的觀測人員、相同的觀測路線繼續進行監測，觀測其變化情況。

參考文獻：

[1]程淑芬，李運良，鐘輝，等.老壩表面變形監測自動化改造方案研究——以浪詳水電站和巖寨水電站為例[J].紅水河， 2021 40（4）： 61-65.

[2]李世山.水利工程中的大壩變形監測探討——以楊東河水電站為例[J].低碳世界， 2021 11（1）： 68-69.

[3]尹洪雨.白沙水庫大壩表面變形觀測現狀[J].河南科技， 2020（19）： 73-75.

[4]龐立新.灰場壩體下壓煤開采安全技術分析[J].礦山測量， 2011（5）： 85-88.