CN102967292A - 沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构，在沥青混凝土心墙（1）同一高程上下游两侧分别从外向沥青混凝土心墙（1）内设置锚固板（2），在相邻的上下锚固板（2）之间设置应变位移计（3），从而可以通过应变位移计监测心墙在自重及外力作用下的变形来推测心墙的挠度变形，沿不同高程布设仪器，即可获得心墙整体的挠度变形情况。由于采用了本发明的技术方案，本发明的沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构与传统的监测方法及结构相比，造价相对较低，施工方便，不影响土建施工进度，不会形成连贯的施工碾压薄弱面，仪器可以适应较差的工作环境，可以适应心墙的较大变形。

Description

沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构
技术领域
本发明涉及大坝安全监测技术领域，特别是涉及一种沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构。
背景技术
沥青混凝土心墙作为沥青心墙坝的主要防渗结构，其变形直接关系到大坝的安全，因此沥青混凝土心墙挠度的监测为沥青心墙坝安全监测工作的重点。传统的监测沥青心墙挠度的手段主要有测斜管、固定式测斜仪等。测斜管安装精度要求高、安装难度大、对土建施工干扰大，心墙挠度变形较大时，测斜管随之变形，超出一定角度后，测斜管的测读系统将无法工作；固定式测斜仪的安装过程同测斜仪，安装难度大，与土建的施工干扰也大，虽然不受心墙挠度变形的制约，但使用费用较高。目前本领域新出现的一款柔性测斜仪也可对沥青心墙的挠度变形进行监测，该仪器不受沥青心墙变形制约，可适应大角度变形，但该产品使用费用较高，大多运用在滑坡、铁路、桥梁、地震等监测中。因此，现有的监测沥青混凝土心墙的方法及结构还是不理想。
发明内容
本发明的目的是提供一种间接的用于沥青混凝土心墙挠度监测的方法及结构，以克服现有监测方法对沥青混凝土心墙挠度变形监测的不足以及使用费用高等问题。
为实现本发明的目的，本发明采用了如下技术方案：本发明的方法是在沥青混凝土心墙同一高程上下游两侧分别设置大量程应变位移计，应变位移计的上下两端分别通过两块相同的锚固板与沥青混凝土心墙连接，从而可以通过应变位移计监测心墙在自重及外力作用下的变形来推测心墙的挠度变形，沿不同高程布设仪器，即可获得心墙整体的挠度变形情况。
为实现上述方法，本发明采用了一种结构，该结构包括沥青混凝土心墙，该沥青混凝土心墙上下游侧设有回填过渡层，其中，在沥青混凝土心墙同一高程上下游两侧分别从外向沥青混凝土心墙内设置锚固板，在相邻的上下锚固板之间设置应变位移计，应变位移计的上下两端分别用紧固螺栓与上下两块锚固板的外端连接；应变位移计通过预埋的电缆连接到沥青混凝土心墙外。电缆的另一端接读数仪器，从而可以从坝体外获得应变位移计的读数。应变位移计与锚固板与所述回填过渡层之间设有阻隔结构，以避免回填过渡层影响仪器的正常使用。作为一种优选方案，这种阻隔结构是在应变位移计和锚固板的外面设置的可将所述应变位移计和锚固板与回填过渡料隔绝开的不锈钢保护罩，不锈钢保护罩通过膨胀螺栓固定在所述沥青混凝土心墙上。
作为一种优选的方案，应变位移计先连接一个万向接头，再通过紧固螺栓与锚固板连接。即在应变位移计与紧固螺栓之间先设置一个万向接头，该万向接头可以使应变位移计与锚固板之间存在一个活动连接方式，从而使应变位移计能够更好的适应结构变形，以提高仪器的使用寿命。万向接头可设置在应变位移计的上端或下端。
由于采用了本发明的技术方案，本发明的沥青混凝土心墙挠度的监测方法及结构与传统的监测方法及结构相比，造价相对较低，施工方便，不影响土建施工进度，不会形成连贯的施工碾压薄弱面，仪器可以适应较差的工作环境，可以适应心墙的较大变形。
附图说明     
图1是本发明的结构示意图。
附图中的标记为：1-沥青混凝土心墙，2-锚固板，3-应变位移计，4-膨胀螺栓，5-万向接头，6-不锈钢保护罩，7-紧固螺栓，8-电缆，9-回填过渡料。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
看图1，图1展示了本发明的结构示意图，本发明主要应用于心墙坝中用于监测沥青心墙挠度，从图中可以看到，沥青混凝土心墙1位于坝体中心地带，其上下游侧设有回填过渡层9，本发明在沥青混凝土心墙1同一高程上下游两侧分别从外向沥青混凝土心墙1内设置锚固板2，看图中锚固板2从两侧向心墙内插，并有一端留在心墙外，在相邻的上下锚固板2之间设置应变位移计3，应变位移计3的上下两端分别用紧固螺栓7与上下两块锚固板2的外端连接；应变位移计3通过预埋的电缆8连接到沥青混凝土心墙1外，电缆8预埋在坝体中，并且电缆的另一端接外界的读数设备以便于从坝体外精确知道应变位移计3的监测结果；应变位移计3与锚固板2与回填过渡层9之间设有阻隔结构，这样防止回填过渡层9破坏应变位移计3和锚固板2，造成结构失效。从图中看到，阻隔结构是在应变位移计3和锚固板2的外面设置的可将应变位移计3和锚固板2与回填过渡料9隔绝开的不锈钢保护罩6，不锈钢保护罩6通过膨胀螺栓4固定在所述沥青混凝土心墙1上。当然，实际应用中阻隔结构也可以采用其他更好的方式，以利于保护应变位移计3。
应变位移计3先连接一个万向接头5，再通过所述紧固螺栓7与所述锚固板2连接。万向接头5设置在应变位移计3的上端或下端。因为通过一边的万向连接，就能保证应变位移计3能够灵活适应变形，防止结构长期使用的损坏，从而延长结构使用寿命。
另外，为方便施工，保证监测精度，应变位移计3的标距不小于1.0m。仪器安装时应进行预拉后再固定，仪器固定后必须及时设置不锈钢保护罩6对仪器进行保护，仪器选用时应具有耐高温和耐水压的要求。
本发明实施时，在沥青混凝土心墙1浇筑达到仪器安装高程时，根据仪器标距预埋锚固板2，浇筑后在回填过渡层9中挖坑深约100cm（根据标距调整），对沥青混凝土心墙1修平后安装大量程应变位移计3，安装前应进行预拉，用读数仪测试初始读数后扣上不锈钢保护罩6，然后逐层回填开挖料并夯实。仪器应具有耐高温和耐水压要求。
仪器布置时以每一组应变位移计3作为一个安全监测断面，上下的安全监测断面的间距不宜过大，布置时应以心墙变形计算结果为依据，以不超过15m为宜。间距过大只能反映心墙的局部变形，无法连续反映心墙的整体变形情况，间距过小会增加投资、浪费仪器。
另外，在推测心墙的整体挠度变形时，应考虑扣除心墙浇筑初期由于温度变化引起的心墙自身的变形。
以上只是本发明的一个具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种沥青混凝土心墙挠度的监测方法，其特征在于：该方法是在沥青混凝土心墙同一高程上下游两侧分别设置大量程应变位移计，应变位移计的上下两端分别通过两块相同的锚固板与沥青混凝土心墙连接，从而可以通过应变位移计监测心墙在自重及外力作用下的变形来推测心墙的挠度变形，沿不同高程布设仪器，即可获得心墙整体的挠度变形情况。
2.一种水工大坝心墙变形监测结构，包括沥青混凝土心墙（1），沥青混凝土心墙（1）上下游侧设有回填过渡层（9），其特征在于：在沥青混凝土心墙（1）同一高程上下游两侧分别从外向沥青混凝土心墙（1）内设置锚固板（2），在相邻的上下锚固板（2）之间设置应变位移计（3），应变位移计（3）的上下两端分别用紧固螺栓（7）与上下两块锚固板（2）的外端连接；应变位移计（3）通过预埋的电缆（8）连接到沥青混凝土心墙（1）外；应变位移计（3）与锚固板（2）与所述回填过渡层（9）之间设有阻隔结构。
3.根据权利要求2所述的水工大坝心墙变形监测结构，其特征在于：所述应变位移计（3）先连接一个万向接头（5），再通过所述紧固螺栓（7）与所述锚固板（2）连接。
4.根据权利要求3所述的水工大坝心墙变形监测结构，其特征在于：所述万向接头（5）设置在所述应变位移计（3）的上端或下端。
5.根据权利要求2所述的水工大坝心墙变形监测结构，其特征在于：所述阻隔结构是在应变位移计（3）和锚固板（2）的外面设置的可将所述应变位移计（3）和锚固板（2）与回填过渡料（9）隔绝开的不锈钢保护罩（6），不锈钢保护罩（6）通过膨胀螺栓（4）固定在所述沥青混凝土心墙（1）上。
6.根据权利要求4或5所述的水工大坝心墙变形监测结构，其特征在于：所述应变位移计（3）的标距不小于1.0m。
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