大坝监测仪器汇编.docx
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1、测压管及渗压计相1. 1关知识介绍1. 1. 1用途测压管可用来监测坝体浸润线、渗压压力、地下水位及绕坝渗流等。埋设渗压计除可以监测上述项目外,还可用来监测土石坝的孔隙水压力。1. 1. 2应用时应注意的问题测压管的应用要求不能构成新的渗流通道,更不能对坝体造成破坏,因此在土 石坝的防渗体交界面等处不宜使用。而采用埋设渗压计的方法使用场合却较为广泛,但 电缆敷设时也要避免构成渗流通道,并且要考虑到电缆热胀冷缩所产生的影响1。1. 1. 3施工安装根据施工和应用经验,测压管施工可以在工程实施和运行过程的任意时候进行, 而埋设渗压计一般在施工过程中(针对不能设置测压管的地方)进行,当然在工程竣工
2、后,能采用测压管的地方也均可采用埋设渗压计法进行渗压监测。但两者施工时都要求 钻孔时不造成坝体结构的破坏和构成新的渗流通。测压管和埋设渗压计的方法都可以在 一条铅直线上设置多个测点,但两者施工要求都较高。1. 1. 4测值精确度采用常用监测手段对测压管水位本身进行监测可达较高精度,如采用测深钟等 设备进行测量,精度可达0. 51 cm。但是由于测压管是将测点的压力反应成一定体 积的水头,因此测压管本身测值与真实测值存在误差与滞后。从时间上来讲,需要管内 水位累积到一定的高程或消散到一定的高程,从而受到水流速的影响。在渗透系数大, 作用水头、变幅及变化速度均较小的地方应用尚可,而在渗透系数小、作
3、用水头大的地 方,滞后时间会很长,在库水位变化快时,资料分析更加困难。因此规范规定: 作用 水头大于20 m的坝,渗透系数小于104 cm/s的土中,观测不稳定渗流过程以及 不适宜埋设测压管的部位如铺盖或斜墙底部、接触面等,宜采用振弦式孔隙水压力计。 为减少体积的影响,测压管有向细管方面发展的趋势,规范规定测压管宜采用镀锌钢 管或硬塑料管,一般内径不宜大于50 mm,而近年在浙江和湖南的一些土坝采用了 15 mm的聚氯乙烯塑料管,海南的松涛土坝采用15 mm的镀锌钢管 3。从空间上讲,测压管监测的是进水管段的平均值,因此为减少误差,进水管段不宜太长, 规范规定测压管的透水段一般长12 m,当用
4、于点压力观测时应小于0. 5 m。测压管必须注意施工质量、管口保护和运行维护,以防降雨、地面径流对管内水位的影 响。另外就是测压管容易受泥沙沉积及进水孔堵死的影响,因此规范规定不留沉淀管, 以避免因土体中实际水位低于测压管管底高程时沉淀管存在死水而造成观测水位偏 高的假象。在百丈漈、昆都仑等每年校测一次。1. 1. 5运行和维护测压管使用要注意管口保护,如鲁布革大坝绕坝渗流监测的许多测压管就因放 牛娃在管内投入石块而不能使用。因此使用一定时间后一定要对灵敏度进行检验,如发 现有泥砂沉淀必须进行扫孔。埋设渗压计法则无上述问题,采用埋设渗压计的方法进行 渗压监测,其测值精确度与仪器(传感器)及监测
5、仪表(系统)有关,如剑仪器质量 有保证,其维护工作量小,但如监测仪器报废,该测点不能恢复,所以也要定期对监测 资料进行分析和对仪器进行鉴定,以考核仪器及测量系统(设备)的可靠性。1. 1. 6测量自动化测压管在实现自动化时有如下特点:可以进行人工比测,从而校核自动化测值 的可靠性。仪器运行一段时间后,可以对仪器进行重新率定,以了解仪器参数的变化和 仪器性能,同时可以检校测值的稳定性,当测量仪器损坏时可以更换。而采用埋设渗压 计的方法不能进行人工比测,监测仪器损坏后不方便进行更换。如鲁布革大坝、松子坑 大坝埋设了大量渗压计,都因仪器质量和施工质量得不到保证不得不进行更新改造。如 鲁布革重新补充了
6、 12支测压管,而松子坑大坝由于原埋设仪器全都不能应用,不得不 重新进行监测设计。1. 1. 7测压管法与埋设渗压计法的优缺点测压管法由于监测的是体积量,因此当坝体内出现裂缝从而形成集中渗漏时, 其反应非常敏感,同时于测压管里的水质反映了坝(岩)体化学性质的变化。因此可以 利用测压管进行水质监测,同时由于温度监测在渗流监测资料分析中的作用越来越明显 3,而测压管结构容易实现管内水温测量。当然测压管在测值精确度及运行维护过 程中也有上文所述的不足之处。埋没渗压计维护工作量较小,但仪器不能更换,不能进行人工比测,测值可靠性难以校核。表面测缝计时间:2011-01-18 17:55来源:作者:ATS
7、-嘉珏实业点击:酸7次表面测缝计和埋入式测缝计是用来测量表面缝或混凝土、岩石缝的变化,装配传感器包括一个传感器外壳和一 个目标位置、2个锚固螺栓。典型的,锚栓连接到测缝计的两端,位移传感器封装在传感器的壳体内,目标位 置穿过测缝计,这样就可以测量2个锚栓之间的位移变化。对于建筑物或古迹的位移测量,CRID是一个整合的 系统,它能够降低视觉的影响。CRID包括4个微型的裂缝计(传感器),通过信号电缆连接到一个小型的、靠 电池供电的数据采集设备就可以实现数据的自动采集。技术规格线性电位器式传感器量程 10, 25, 50, 100, 150mm分辨率0.01 mm (和读数仪有关)总精度土 0.3
8、% FS包含线性和磁性输出信号4-20 mA激励电压12-24V DC工作温度-20 C +60 C传感器直径16 mm锚距500 mm防护等级IP68 (相当于200 kPa水压)材料不锈钢振弦式传感器量程 10, 25, 50, 100, 150mm分辨率0.01 mm (和读数仪有关)精度 0.5% FS包括线性和磁性输出信号频率工作温度-20 C +80 C传感器直径 16 mm最大锚距500 mm防护等级IP68 (相当于200 kPa水压)材料 不锈钢2向和3向测缝计附件0D31Y1DTE00 Y-向 安装固定设备HC-1201埋入式应变计HC-1201埋入式应变计型号里程分辩率H
9、C-12013000卬数据采集采集方式人工数据采集序号wianceren. cn 2)监测人 温度范围 -20C+80C所需设备通用读数仪长(mm)160 / 130应用简介:HC型振弦式应变计适用于长期埋设在水工结 构物或其它混凝土结构物内,测量结构物内部的应变量, 并可同步测量埋设点的温度。顶装配套附件可组成多向 应变计组、无应力计、岩石应变计等测量应变的仪器。 大弹模应变计主要用于高仓位混凝土连续浇筑,如地下 连续墙、防渗墙、灌注桩等工程场合。振弦式应变计具 有智能识别功能。自动化数据|连接处理器挂接系统进行自动化数据采 采集3.计算方法C m= kAF + tAT = k(F - F)
10、+ (b -a )(T0-T0)应变计的一般计算公式:式中: m 被测结构物的应变量,单位为10-6; k 应变计的测量灵敏度,单位为10-6/F;AF 应变计实时测量值相对于基准值的变化量, 单位为F;AT 温度实时测量值相对于基准值的变化量 单位为C;F 应变计的实时测量值,单位为F; 应变计的测量基准值,单位为F; b 应变计的温度修正系数,单位为10-6/C;a 被测结构物的线膨胀系数,单位为10-6/CoT 温度的实时测量值,单位为C; “温度的测量基准值,单位为Co应用简介:用于钢结构或混凝土结构表面的应变测量。 使用时将传感器粘贴到混凝土结构表面,也可点焊或用 螺钉铆接在钢结构表
11、面。3.计算方法应变计的一般计算公式:型号旦里程分辩率温度范围长(mm)HC-12013000ps1卬-20 C +80C160 / 130数据米集序号米集万式所需设备1人工数据采 集通用读数仪2自动化数据 采集连接处埋器挂接系统进行自动化数据米 集 m = kAF + bAT = k(F- F)+ (b p )(T -T0)0式中: m 一被测结构物的应变量,单位为10-6;k 一应变计的测量灵敏度,单位为10-6/F;AF应变计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F;AT 温度实时测量值相对于基准值的变化量,单 位为C;F 应变计的实时测量值,单位为F;F0 应变计的测量基准值,单位为F
12、; b 应变计的温度修正系数,单位为10-6/C;a 被测结构物的线膨胀系数,单位为10-6/CoT 温度的实时测量值,单位为C;T 温度的测量基准值,单位为;。一. 卜VWS-10F型振弦式表面(应变)计时间:2010-12-31 17:58来源:作者:徐刚点击:盥7次仪器特点:振弦式表面(应变)计具有智能识别功能VWS-10F型振弦式表面(应变)计VWS-10F型振弦式表面(应变)计,型号为VWS-10F。用途VWS-10F型振弦式表面(应变)计适用于长期布设在水工结构物或其它结构 物的表面,测量结构物表面的应变量,并可同步测量布设点的温度。振弦 式表面(应变)计弹性模量小,与被测结构物的
13、随动性好,测量中不会干扰 原应力场,并可回收重复使用。振弦式表面(应变)计具有智能识别功能。 2.规格及主要技术参数规格代号VWS-10F 一测量标距L: mm100尺寸参数有效直径d: mm22端部直径D: mm24性能参数应变测拉伸:10-61500量范围压缩:10-61500灵敏度k: 10-6 / F1计算方法应变计的一般计算公式: m = kAF + bAT = k(F - F0) + (b -a )(T - T0)式中:sm 被测结构物的应变量,单位为10-6;k 应变计的测量灵敏度,单位为10-6/F;AF 应变计实时测量值相对于基准值的变化量, 单位为F;AT 温度实时测量值相
14、对于基准值的变化量,单 位为C;F 一应变计的实时测量值,单位为F;F0 应变计的测量基准值,单位为F;b 应变计的温度修正系数,单位为10-6/C;a被测结构物的线膨胀系数,单位为10-6/CoT 温度的实时测量值,单位为C;T0 温度的测量基准值,单位为CWLS-1型水管式沉降 仪时间:2011-01-08 14:47来源:作者:徐先生点击:繇5次WLS-1型水管式沉降仪WLS-1型水管式沉降仪,型号为WLS-1。用途WLS-1型水管式沉降仪适用于长期观测土石坝、土堤、边坡等土体内部的沉降,是 了解被测物体稳定性的有效监测设备。1.WLS-1型水管式沉降仪可单独安装,亦可与WLD-1型钢丝
15、水平位移计联合安装进行 观测。2.规格及主要技术参数规格代号WLS-1测点数量,根据设计要求管线长度,m10 200测量范围,mm0 2000最小读数,mm1测量精度,mm2使用温度范围,。C-25+603.计算方法:沉降仪的一般计算公式:S = (Ho - H)x1000+So式中:S 被测结构物的沉降量,单位为mm;Ho 沉降测头内溢流管口埋设时高程值,单位为m;H 观测时所测得高程值,单位为m;So 观测标点的沉降量,单位为mm。WLD-1型钢丝水平位移计时间:2011-01-08 14:40来源:作者:徐先生点击:蚤4次WLD-1型钢丝水平位移计WLD-1型钢丝水平位移计,型号为WLD
16、-1。用途WLD-1型钢丝水平位移计适用于长期观测土石坝、土堤、边坡等土体内部的位移, 是了解被测物体稳定性的有效监测设备。WLD-1型钢丝水平位移计可单独安装,亦可与WLS-1型水管式沉降仪联合安装进 行观测。规格代号WLD-1根据设计要求测点数量管线长度,m2.规格及主要技术参数测量范围,mm50080010 200最小读数,mm5 05测量精度,mm/m2/100钢丝直径,mm1.2 2.6计算方法钢丝水平位移计的一般计算公式:Lm =Ad- bhAT + ADd = d - doAT = T - ToD = D - Do式中:Lm 一被测结构物的位移量,单位为mm;d -位移计的实时测
17、量值相对于基准值的变化量,单位为mm;d 一位移计的实时测量值,单位为mm;do 一位移计的基准值,单位为mm;b 一位移计钢合金钢丝的线膨胀系数0.81.35X10-6单位为10-6C; ,h 一位移计钢丝的有效安装长度,单位为mm;T 温度相对于基准值的变化量,单位为C;T 温度的实时测量值,单位为C;To 温度的基准值,单位为C;D -观测房内固定标点相对于基准值的变化量,单位为mm;D 一观测房内固定标点的实时测量值,单位为mm;Do 一观测房内固定标点的基准值,单位为mm。3.应用PW系列弦式渗压计用来测量孔隙水或其它流体压力。所测得的数据可评估地下水流的情况并用于设计和监测以下项目
18、:水工建造物基础与挡土墙大坝与堤防边坡与开挖工程隧洞与地下工程废料堆积场概述PW系列渗压计有四种不同结构外壳。振动弦式传感元件固定在中空圆柱体两 端之间,一个柔性膜片焊接在钢性圆柱体上。振动弦是由液压挤压固定,相当于将 所有零件焊在一起,但完全不影响其弹性。并测试其震动周期。在制造过程中,是钢丝承受预定的拉力,然后抽成真空并用电子束焊密封,柔 性膜后面的密封环可将传感器密封在护罩内。用一个电磁线圈激励振动弦,将电磁 线圈与MB-6T读数仪连接,测试其振动周期或频率。振动周期对施加在传感元件上 的压力非常敏感。除振动弦外,传感器其它的零部件均采用高强度耐腐蚀的优质不 锈钢材料。PWS型可以埋设在
19、填土中以及混凝土的交界处,也可嵌入钻孔或小直径的管中,它由内装有压力传感器和热感应电阻的小直径圆形保护管组成。保护管的一端 放置有高气压或低气压透水石的嵌口,另一端则引入密封的电缆线。透水石在保护 管的前端用O形密封圈密封,经过透水石后,柔性膜就和固体颗粒隔离开而只承受 要测量的液体压力。透水石很容易取下进行清洗与校正。PWF渗压计只是PWS的厚壁式型号。PWC型是PWS型渗压计的端部装有螺纹适配器,可用来作压力传感器。PWP型可直接埋入非固结的细颗粒材料,如砂、粉砂土和粘土中,其外壳一端 是装有锥形端头的厚壁圆筒,在引入电缆的另一端则为EW型钻杆或带有标准螺纹 管的。PWS、PWC、PWF、
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