1、水电站首部大坝安全监测工程施工组织设计方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月 目 录1编制目的及适用范围12技术标准及施工依据12.1合同文件12.2设计图纸13仪器布置14监测仪器安装和数据整理24.1渗压计2仪器工作原理及技术指标2仪器安装3数据采集及计算44.2岩石变位计5仪器工作原理及技术指标5仪器安装6数据采集及计算74.3岩石测缝计9仪器工作原理及技术指标9仪器安装10数据采集及计算104.4温度计12仪器工作原理及技术指标12仪器安装12数据的采集及计算135监测设施保护方法及措施145.1现2、场埋设仪器的保护方法及措施145.2二次仪表的保护方法及措施146监测资料整编146.1监测资料的搜集146.2监测资料的存储和表示方法15原始监测资料的处理15监测物理量的绘图填表和文字报告157附件167.1安装验收表和埋设档案16渗压计安装验收表和考证表17岩石变位计安装验收表和考证表19测缝计安装验收表和埋设档案217.2观测数据记录表23渗压计观测记录表23岩石变位计观测记录表24测缝计观测记录表251 编制目的及适用范围为指导xx水电站大坝安全监测工作的仪器安装、数据采集、数据计算、资料整编等工作，编制本施工程序。本程序适用于xx水电站各建筑物的安全监测工作。2 技术标准及施工依据3、2.1 合同文件xxxx水电工程总承包项目第标段2.2 设计图纸D-401D-LT-903D-401D-LT-9113 仪器布置xx水电站首部大坝左右岸边坡安全监测仪器布置及对应监测项目见表3.1-1，详情请查阅对应设计图纸。表3.1-1 首部大坝监测仪器布置及对应监测ONG内容仪器名称概略安装部位监测内容渗压计大坝基坑3#坝段坝右DR 0+047.64坝下DS 0+004、0+016、0+030各布置3套渗压计、4#坝段坝右DR 0+060.64坝下DS 0+000、0+005、0+016、0+030各布置4套渗压计，5#坝段DR 0+078坝下DS 0+005,共8套渗压计。坝基水位和钻孔4、水压力岩石变位计大坝基坑3#坝段坝右DR 0+047.64坝下DS 0+004、0+030各布置2套岩石变位计，4#坝段坝右DR0+060.64坝下DS0+005、0+030各布置2套岩石变位计，共4套岩石变位计。坝基基岩沿钻孔轴向变形 岩石测缝计与上面仪器布置一样坝基基岩与大坝主体结构伸缩缝或裂缝的开合度温度计大坝4#坝段EL1487.4 布置1支、EL1479.4 布置2支、EL1471.4布置3支、EL1473 布置1支、 EL1465布置3支，共布置10支温度计。大坝混凝土内部温度4 监测仪器安装和数据整理4.1 渗压计4.1.1 仪器工作原理及技术指标4.1.1.1 监测目的：差阻式5、渗压计用于监测岩土工程和其他混凝土建筑物的渗透水压力，适用于长期埋设在水工建筑物或其他建筑物内部及基岩内，测量结构物内部及基础的渗透水压力，同时测量埋设点温度。也可以用于水库水位或边坡地下水位的测量。4.1.1.2 工作原理：差阻式渗压计埋设于混凝土或基岩内，渗透水压力自进水口经透水石作用于感应弹性膜片上，引起感应膜片位移，从而使其敏感组件上的两根电阻丝电阻值发生变化，其中一根R1减小（增大），另一根R2增大（减小）相应电阻比发生变化，通过电阻比指示仪测量其电阻比变化而得到渗透压力的变化量。渗压计可同时测量电阻值的变化，经换算即为测点处的温度测值。4.1.1.3 仪器结构：差阻式渗压计主要由前6、盖、透水石、弹性感应膜片、密封壳体、传感部件和引出电缆线等组成，传感部件为差动电阻式感应组件。其结构如图4.1-1。 图4.1-1渗压计结构及安装示意图（供参考）4.1.1.4 仪器生产厂家：南京达捷大坝安全技术发展公司,型号为SZP-4。4.1.1.5 仪器技术指标型号：SZP-4测量范围:0.4Mpa温度范围:0 +404.1.2 仪器安装4.1.2.1 安装时所需设备及材料（1） 钻孔设备：100b型潜孔钻钻机。（2） 孔内成像：JL-IDOI（B）智能钻孔电视成像仪。（3） 专用读数仪：PSM-R读数仪。（4） 电缆联接工具：剥线钳、专用接头、热缩套管、气体焊枪、气体喷火装置、焊锡丝、7、助焊剂等（5） 工具：钳子，剪刀，扳手、螺丝刀、卷尺、胶带、焊锡丝等。4.1.2.2 安装步骤（1） 将仪器安装意向、安装部位、安装时间等通过电子邮件，电话或个人通知主管工程师。（2） 根据设计图纸确定仪器安装部位，使用100b型潜孔钻造孔，造孔深度、角度、孔径按设计技术要求执行。（3） 造孔结束后，使用钻孔成像设备记录孔内的地质情况并作记录，为后期监测数据分析提供参考地质信息。（4） 使用读数仪检查仪器读数，以验证仪器能够正常工作。（5） 按照在设计图纸所指定的长度，裁剪所需的传感器的电缆，电联进入测量站中间改变方向时要留下考虑电缆保留余地，并在电缆上做好标签。（6） 根据图纸设计要求，用直8、径10-20mm砾石把孔填满，再将细砂洗净放入砂袋，同时一并放入渗压计将，电缆线露出砂袋口，包扎好砂袋口将砂袋放到填满砾石的孔口。（7） 砂袋放入孔口采用水泥砂浆团团包裹密封露出电缆线。（8） 待砂袋外面的水泥砂浆具备强度后，测量仪器读数并确定基准值，仪器开始正常工作。（9） 安装后及时测量读数。（10） 安装后整理观测记录资料。记录仪器安装时间、安装部位、安装读数及周边异常施工情况等信息。（11） 牵引并保护仪器电缆。4.1.3 数据采集及计算4.1.3.1 数据采集（1） 打开控制台测量PSM-R读数仪电缆和连接渗压计引出电缆，检查电缆连接的正确性。（2） 下表为多点位移计单个测点测量时的9、接线方式：测量内容读数仪传感器电缆电阻比、电阻值黑黑红红蓝蓝绿绿白白（3） 在专用观测记录表格（见附表1）记录电阻比和电阻值。若有其他特殊施工情况，同时记录在备注栏。（4） 当测量完成后必须关闭控制台，并仔细测量断开信号电缆。（5） 测量频率：下表显示了与多点位移计将在该项目的三个主要阶段进行测量的频率，当出现异常情况（地震、爆破等）时，将加密观测频率。时期测量频率施工期每周一次蓄水期每天一次运行期每周一次4.1.3.2 数据计算渗压计按下式计算水压力：式中：p渗透水压力，Mpa；受压力为负值。f渗压计最小读数，(Mpa/%)，在率定证书查询；b渗压计的温度修正系数，（Mpa/）在率定证书查询10、；Z电阻比相对于基准值的变化量，仪器压力升高，Z为负。t温度相对于基准值的变化量，温度升高为正，降低为负，单位计算结果符号规定：“+”水压力减小，“-”水压力增大。4.2 岩石变位计4.2.1 仪器工作原理及技术指标4.2.1.1 监测目的：适用于长期埋设在水工建筑物基础或其他建筑物围岩钻孔内，测量结构物基岩和围岩的变形，以及结构物的位移量，并可同时测量埋设点的温度。4.2.1.2 工作原理：一端用锚头锚固与钻孔底部，另一端为通过传递杆接入位移计并固定于孔口。仪器固定端座与锚头之间岩体的变形将引起传感器感应组件发生相对位移，从而使其组件上的两根电阻丝电阻值发生变化，相应电阻值发生变化通过差动电11、阻数字仪测量其电阻变化而得到岩体变形量。岩石变位机可同时测量电阻值的变化，经换算可得到监测点温度测值。4.2.1.3 仪器结构：由位移传感器、传递杆及锚头、固定框架、传感器保护管、连接件等组成，其结构如图4.1-2。4.2.1.4 仪器生产厂家：南京达捷大坝安全技术发展公司，型号为SZF-40； 图4.1-2 岩石变位计结构及安装示意图4.2.1.5 仪器技术指标型号SZF-40测量范围:拉伸:40mm 压缩：1mm温度范围:0+604.2.2 仪器安装4.2.2.1 安装时所需设备及材料（1） 钻孔设备：100b潜孔钻钻机（2） 孔内成像：JL-IDOI（B）智能钻孔电视成像仪（3） 读数仪12、：PSM-R读数仪。（4） 电缆联接工具：剥线钳、专用接头、热缩套管、气体焊枪、气体喷火装置、焊锡丝、助焊剂等（5） 工具：钳子，剪刀，扳手、螺丝刀、卷尺、胶带、焊锡丝等。4.2.2.2 安装步骤（1） 将仪器安装意向、安装部位、安装时间等通过电子邮件，电话或个人通知主管工程师。（2） 根据设计图纸确定仪器安装部位，使用100b潜孔钻钻机造孔，造孔深度、角度、孔径按设计技术要求执行。（3） 使用PSM-R读数仪检查仪器读数，以验证仪器能够正常工作。（4） 根据设计图纸要求确定岩石变位计的连接杆长度，将连接杆按设计图纸规定的长度截断，在连接杆截断的两端加工丝扣，并用涂上黄油彩条布将连接杆包裹3层13、用扎丝固定，通过传递杆与待测锚头连接。（5） 检查钻孔成孔情况，若孔内没有积水，可以直接将安装锚头的连接杆直接插入钻孔中；若孔内有积水，可以在安装连接杆的锚头上绑扎一根注浆管，然后再插入连接杆，并由注浆管回填水泥砂浆，保证水泥砂浆从孔底开始灌入并同时排除出孔内积水。（6） 孔底1m灌浆采用水砂浆注浆，之后采用粘土回填至孔口。（7） 安装仪器并预留一定的量程，便于监测。（8） 安装后整理观测记录资料。记录仪器安装时间、安装部位、安装读数及周边异常施工情况等信息。4.2.3 数据采集及计算4.2.3.1 数据采集（1） 打开控制台测量PSM-R读数仪电缆和连接传感器引出电缆，检查电缆连接的正确性。14、（2） 下表为传感器测量时的接线方式：测量内容读数仪传感器电缆电阻值、电阻比黑黑红红蓝蓝绿绿白白（3） 在专用观测记录表格（见附表1）记录电阻值和电阻比。若有其他特殊施工情况，同时记录在备注栏。（4） 当测量完成后必须关闭控制台，并仔细测量断开信号电缆。（5） 测量频率：下表显示了与传感器将在该项目的三个主要阶段进行测量的频率。当出现异常情况（地震、爆破等）时，将加密观测频率。时期测量频率施工期每周一次蓄水期每周二次运行期每周一次4.2.3.2 数据计算岩石变位计按下式计算变化量：式中：J岩石变形的变化量,mm；f岩石变位计最小读数（mm/0.01%），在率定证书查询；b岩石变位计的温度修正系15、数，（mm/）在率定证书查询；z电阻比相对于基准值的变化量，拉伸为正，压缩为负。t温度相对于基准值的变化量，温度升高为正，降低为负；计算结果符号规定：“+”代表抬升变形，“-”代表压缩变形。4.3 岩石测缝计4.3.1 仪器工作原理及技术指标4.3.1.1 监测目的：岩石测缝计用于监测岩土工程建筑的接缝和位移，适用于长期埋设在混凝土水工建筑物内部或其他建筑物表面，测量结构物的伸缩缝或裂缝的开合度，以及结构物的位移量。4.3.1.2 工作原理：测缝计安装于缝隙的两端，当缝隙的开合度发生变化时将通过仪器端块引起仪器内电阻感应组件发生相对位移，从而使其组件上的两根电阻丝电阻值发生变化，相应电阻比发生16、变化，通过电阻比的指示仪测量其电阻比变化而得到裂隙的变化量。4.3.1.3 仪器结构(1)差阻式测缝计由三个主要部分构成：电阻感应组件、外壳及引出电缆密封室。见图4.3-1(a)。（2）便携式读数仪：由PSM-R型读数仪接收并记录数据。图4.3-1 测缝计结构图4.3.1.4 仪器生产厂家：南京达捷大坝安全技术发展公司；型号为SZF-40。4.3.1.5 仪器技术指标型号SZF-12测量范围:拉伸：12mm 压缩：1mm 温度范围:0+604.3.2 仪器安装4.3.2.1 安装时所需设备及材料（1） 钻孔设备：100B潜孔钻钻机。（2） 读数设备：PSM-R读数仪（3） 工具和材料：钳子，剪17、刀，扳手、螺丝刀、卷尺、胶带、焊锡丝等。4.3.2.2 安装步骤（1） 将仪器安装意向、安装部位、安装时间等通过电子邮件，电话或个人通知主管工程师。（2） 根据设计图纸确定仪器安装部位，孔径9cm,深度1m,在孔内填入一半以上膨胀水泥砂浆，将带有加长杆的套筒挤入孔内，使套筒口与孔口齐平。（3） 将套筒填满棉纱，螺纹口涂上黄油和机油，旋上筒盖；（4） 钻孔完成后，检查钻孔深度。（5） 混凝土浇至高出仪器埋设位子20cm时，挖去捣实的混凝土，打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，回填混凝土。（6） 安装后整理观测记录资料。4.3.3 数据采集及计算4.3.3.1 数据采集（1） 打开控制台测量PSM18、-R读数仪电缆和连接传感器引出电缆，检查电缆连接的正确性。（2） 下表为传感器测量时的接线方式：测量内容读数仪传感器电缆电阻值、电阻比黑黑红红蓝蓝绿绿白白（3） 在专用观测记录表格（见附表1）记录频率及温度。若有其他特殊施工情况，同时记录在备注栏。（4） 当测量完成后必须关闭控制台，并仔细测量断开信号电缆。（5） 测量频率：下表显示了与传感器将在该项目的三个主要阶段进行测量的频率。当出现异常情况（地震、爆破等）时，将加密观测频率。（6） 阶段进行测量的频率。当出现异常情况（地震、爆破等）时，将加密观测频率。时期测量频率施工期每7天一次蓄水期每7天一次运行期每15天一次4.3.3.2 数据计算岩19、石测缝按下式计算变化量： J=fz+bt式中： J-缝隙开合度变化量（mm） f测缝计最小读数（mm/0.01%）;在率定证书查询b- 测缝计的温度修正系数（mm/）；在率定证书查询 z电阻比相对于基准值的变化量，拉伸为正，压缩为负。t温度相对于基准值的变化量，温度升高为正，降低为负；计算结果符号规定：“+”代表缝面张开，“-”代表缝面闭合。4.4 温度计4.4.1 仪器工作原理及技术指标4.4.1.1 监测目的：适用于长期埋设在水工建筑物内部，监测待测部位温度。4.4.1.2 工作原理：温度计利用铜电阻在一定的温度范围内与温度成线性的关系工作.当温度计所在的温度变化时其电阻值也随着变化。4.20、4.1.3 仪器结构： STW-1型电阻温度计由三个主要部分组成：电阻线圈，外壳及电缆。其电缆引出形式分为四芯，图中的电阻线圈是感温元件,采用高强度漆包线按一定工艺饶制,用紫铜管作为温度计的外壳,与引出电缆槽密封而成。详见图4.4-1（结构图）。1 .引出电缆 ；2.密封壳体.； 3.感温元件图4.4-1 电阻式温度计结构图4.4.1.4 仪器生产厂家：南京达捷大坝安全技术发展公司；型号为STW-1型。4.4.1.5 仪器技术指标型 号STW-1-1温度测量范围（C ）-30+70引出电缆芯线4零度电阻值（）46.60电阻温度系数（C /）5.00温度测量精度（C ）0.34.4.2 仪器安装21、4.4.2.1 安装时所需设备及材料（1） 读数设备：PSM-R读数仪（2） 工具和材料：钳子，剪刀，扳手、螺丝刀、卷尺、胶带、焊锡丝等。4.4.2.2 安装步骤（1） 埋设在混凝土内的温度计，在该层混凝土振捣后挖坑埋入，再回填混凝土，并人工捣实。记录仪器读数并妥善牵引好仪器电缆。（2） 仪器埋设过程中及混凝土振捣密实后应进行观测，用电桥检测仪器的电阻、电阻比否正常，在混凝土终凝以前再检查一次，如发现不正常应立即处理或更换仪器重埋。4.4.3 数据的采集及计算4.4.3.1 数据采集（1） 打开控制台测量PSM-R读数仪电缆和连接传感器引出电缆，检查电缆连接的正确性。（2） 下表为传感器测量时22、的接线方式：测量内容读数仪传感器电缆电阻值黑黑红红绿绿白白（3） 在专用观测记录表格（见附表1）记录电阻值。若有其他特殊施工情况，同时记录在备注栏。（4） 当测量完成后必须关闭控制台，并仔细测量断开信号电缆。（5） 下表为项目主要三个阶段进行测量的频率。安装初期观测频率需要2小时一次，将加密观测频率。时期测量频率施工期每7天一次蓄水期每7天一次运行期每15天一次4.4.3.2 计算公式T=a(Rt-R0) 式中：T测量点的温度（C） Rt温度计实测电阻值（）R0温度计零度电阻值（），a温度计温度系数（C/），a=5C /计算结果符号规定：“+”代表温度升高，“-”代表温度降低。5 监测设施保护23、方法及措施5.1 现场埋设仪器的保护方法及措施（1）在仪器埋设阶段，仪器的保护责任到人，确保仪器的安全。埋设完成后，经常进行巡视，及时发现问题，及时解决问题。（2）每次进行周期观测时，均对相应的监测仪器的工作状态进行检查，保证仪器处于正常的工作状态。（3）在仪器设备所在地，明确标明监测点名及严禁破坏的警示语。（4）加强宣传，加强沟通，使那些与监测工作发生交叉作业的作业人员提高保护仪器意识。5.2 二次仪表的保护方法及措施（1）执行安全生产制度，落实观测仪器的保护责任到人，明确检测设备的保管人员。（2）观测过程中，严格按规程规范操作，避免操作不当引起的仪器损坏。（3）保证仪器存放场所通风、防潮并24、配备防火器材。以满足仪器设备的防护和贮存条件，确保仪器设备的准确度和适用性。（4）观测设备的使用人员在搬运过程中做好包装、防护工作。（5）加强教育，提高作业人员保护仪器的意识。6 监测资料整编6.1 监测资料的搜集搜集的资料可划分为四类：（1）工程资料。包括勘测、设计、施工、竣工、监理、验收等方面资料。（2）仪器资料。包括仪器结构、测点布置、仪器埋设的原始记录和考证资料，及其他与之相关的文字图表资料。（3）监测资料。包括监测原始记录、物理量计算结果及各种图表。 （4）相关资料。包括文件和批文、合同、总结、咨询、事故及处理、监测资料管理、仪器设备管理等方面的文字及图表资料。6.2 监测资料的存储25、和表示方法6.2.1 原始监测资料的处理（1）原始监测数据的可靠性检验作业方法是否合理；测量数据的物理量是否有意义，是否超过实际物理限值；是否符合一致性、相关性。一致性：从时间概念出发分析累积的监测资料再变化趋势上是否具有一致性。相关性：与周边其他仪器的数据变化规律的相关性。对于测量误差数通过补充测量、剔除等方式进行处理。（2）物理量计算经检验合格的监测数据，应换算成监测物理量，当存在多余观测数据时，应先作平差处理，再换算成物理量。对应仪器的计算公式请查阅“第4章 监测仪器安装和数据整理”。6.2.2 监测物理量的绘图填表和文字报告（1）绘图通过绘制过程线、分布线和相关线，来表征物理量随时间的26、变化情况、分布情况以及各物理量之间的相互关系。（2）制表通过表格把数据分类系统地组织在一起，便于阅读和比较。通常所需制作的报表有监测仪器及测点情况表、监测作业情况表及监测数据报表。（3）文字报告文字报告有如下内容：工程概况、测点情况、数据整理、测值变化规律与特征、简单的计算分析结果、评价与建议等。在监测资料整理过程中，应根据所绘制的图表及有关资料，及时进行初步分析，分析各监测量的变化规律和趋势，判断有无异常值。若有异常值，则要查明原因，并及时报告。7 附件7.1 安装验收表和埋设档案7.1.1 渗压计安装验收表和考证表xx水电站工程安全监测仪器安装埋设验收表（渗压计）日期： Certifica27、do N：工程名称施工部位安装桩号安装高程(m)施工内容工程量仪器设计编号出厂编号设计图纸序号检查项目质量检查意见1仪器率定资料齐全口OK2仪器定位、安装埋设满足设计要求口OK3电缆连接 口OK4仪器埋设图纸口OK5钻孔角度口OK6钻孔孔径、孔深口OK7回填砾石口OK中水顾问集团工程师检查意见经检查，质量符合要求。签名：日期：咨询工程师：签名：日期：xx水电站工程安全监测仪器安装考证表日期： Certificado N：工程名称施工部位仪器名称仪器型号安装桩号安装高程（m）仪器设计编号安装深度 出厂编号安装前读数 安装后读数 监测仪器安装示意图：（可附页） 安装人员 中水顾问集团工程师检查意见28、 经检查，质量符合要求。签名：日期：咨询工程师： 签名：日期：7.1.2 岩石变位计安装验收表和考证表 xx水电站工程安全监测仪器安装埋设验收表（岩石变位计） 日期： Certificado N：工程名称施工部位安装桩号安装高程(m)施工内容工程量仪器设计编号出厂编号设计图纸序号检查项目质量检查意见1仪器率定资料齐全口OK2仪器定位、安装埋设满足设计要求口OK3.连接杆长度满足设计要求 口OK4锚头连接满足设计要求 口OK5电缆连接 口OK6仪器埋设图纸口OK7钻孔孔径、孔深口OK8底部1m回填水泥砂浆口OK中水顾问集团工程师检查意见经检查，质量符合要求。签名日期：咨询工程师：签名：日期：xx29、水电站工程安全监测仪器安装考证表日期： Certificado N：工程名称xx水电站施工部位仪器名称仪器型号安装桩号安装高程（m）仪器设计编号出厂编号安装前读数 安装后读数 监测仪器安装示意图：安装人员 中水顾问集团工程师检查意见经检查，质量符合要求。签名：日期：咨询工程师：签名：日期：7.1.3 测缝计安装验收表和埋设档案 xx水电站工程安全监测仪器安装埋设验收表（测缝计）日期： Certificado N：工程名称施工部位安装桩号安装高程(m)施工内容工程量仪器设计编号出厂编号设计图纸序号检查项目质量检查意见1仪器率定资料齐全口OK2仪器定位、安装埋设满足设计要求口OK3仪器埋设图纸口O30、K4电缆连接 口OK4钻孔孔径、孔深口OK5回填灌水泥砂浆口OK中水顾问集团工程师检查意见经检查，质量符合要求。签名：日期：咨询工程师：签名：日期：xx水电站工程安全监测仪器安装考证表日期： Certificado N：工程名称施工部位仪器名称仪器型号安装桩号安装高程（m）仪器设计编号出厂编号安装前读数 安装后读数 监测仪器安装示意图：安装人员 中水顾问集团工程师检查意见经检查，质量符合要求。签名：日期：咨询工程师：签名：日期：7.2 观测数据记录表7.2.1 渗压计观测记录表 xx水电站工程渗压计监测记录表格安装部位安装桩号安装高程仪器型号设计编号观测日期时间读数温度/备注电阻R()电阻比Z观测: 记录: 校核:7.2.2 岩石变位计观测记录表xx水电站工程岩石变位计监测记录表格安装部位安装桩号安装高程仪器型号设计编号观测日期时间读数温度/备注电阻R()电阻比Z 观测: 记录: 校核:7.2.3 测缝计观测记录表xx水电站工程测缝计监测记录表格安装部位安装桩号安装高程仪器型号设计编号观测日期时间读数温度/备注电阻R()电阻比Z 观测: 记录: 校核: