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摘要：在大坝内部常常埋设一定数量的观测仪器，以期更好地动态观测大坝之应变与变形等多种物理指标，从而较为准确地反映出大坝内部的各种运行情况。文章结合笔者多年的工作实际，浅谈了提高大坝观测仪器埋设完好率的一点体会，以供参考。
关键词：大坝观测仪器； 观测设计；埋设；完好率
Abstract: in a certain number of often buried inside dam observation instruments, a variety of physical indicators in order to strain the better dynamic observation and deformation of dam, which accurately reflect all the internal operation of dam. Combining with many years of actual work, a little taste of intact rate of observation instrument for the dam buried on the improvement, for reference.
Keywords: Observation of dam observation instruments; design; embedded; intact rate
中图分类号：P171文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
大坝观测仪器是一种较为精确的反映大坝运行状况之工具。将这种仪器埋设在大坝中，可以对大坝的变形、应力与温度等多种物理量进行监测。而提高大坝观测仪器埋设完好率，有益于大坝之安全评判。
1 做好观测设计
做好观测设计这是提高大坝观测仪器埋设完好率之重要前提。在观测设计过程中既要注意观测仪器选型与布置，又要注意电缆走向。
1.1 观测仪器选型与布置
由于大坝观测仪器在大坝内部工作时间比较长，有的是几年甚至是数十年，并且工作环境比较复杂、湿度高、水压强。然而，大坝观测仪器在市场上的类型比较多，同一个类型的大坝观测仪器的品种也比较多。所以，应该结合实际科学选择大小适宜、合适的大坝观测仪器。在选型过程中要把握好大坝监测目的，同时要结合大坝现场的实际情况合理选择大坝观测仪器之量程，然后考虑埋设位置、埋设方法与埋设时机。比如，待大坝灌浆施工完成以后才可以钻孔埋设孔隙水压力；在埋设应变计的时候要注意埋设方向；埋设测缝计时要考虑预拉量。此外，在可以顺利实现监测目的之条件下，布置大坝观测仪器时要注意大坝混凝土的浇筑顺序、混凝土的分层以及土体回填方式，一定要方便大坝观测仪器之埋设与电缆的敷设。比如，坝段与坝段的缝隙间一般要布置测缝计，而布置这个仪器的时候要注意埋设位置，一般是埋在混凝土浇筑分层顶面以下的30-40 cm以内。又如，埋设钢筋计不要将其埋在混凝土浇筑分层间，否则会对仪器带来一定的损害。如果钢筋计是专门用来对插筋应力进行测量时，则钢筋计的两端要焊接并加长大概80cm长的、直径一样的钢筋，以保钢筋计跟混凝土可以得到可靠的联接。
1.2 电缆走向
电缆走向是观测设计过程中不可忽视的因素，要考虑如何节约电缆，一般是引出电缆牵引至集线箱之距离要最短；还要注意牵引与保护电缆之路径选择。大坝观测仪器埋设单位应该依照预先设计好的电缆走向铺设电缆，防止电缆在牵引过程中遭到破坏，从而使大坝观测仪器失去观测功能。
2 观测仪器的埋设
科学、正确埋设大坝观测仪器是大力提高仪器埋设完好率的充分必要条件。笔者对大坝观测仪器埋设失效的原因进行了总结与分析，认为通常有以下几种原因：(1)大坝观测仪器的密封性能不好、耐压性也不够好，仪器一旦埋入大坝内部则在短期内就出现一些问题而直接导致失效。(2)大坝观测仪器在安装过程中没有注意正确的安装方式，导致量程不足、所测定的数值无效。 (3)由于电缆的绝缘度降低、中间断开，或者电缆与仪器的联接处的密封性能不好出现短路。那么，该如何杜绝这些失效原因呢？笔者在总结多年的工作经验的基础上，特提出如下几种仪器埋设的保护措施，以大力提高大坝观测仪器埋设之完好率。
2.1埋设前充分做好准备
一般而言，大坝观测仪器一旦埋设在大坝内部，如果仪器出现故障，则检修与更换的难度是很大的甚至根本没有办法检修与更新。所以，应该千方百计在坝内杜绝一些无效的大坝观测仪器的埋入。为此，应该做好仪器埋设的准备工作，要认真检验仪器率定参数之可靠性与准确性，还要认真检查仪器是否在搬运过程中遭到不同程度的损坏。
2.2 做好仪器埋设
由于大坝观测仪器的类型非常多，有差动电阻式与钢弦式等多种类型；品种也多种多样，有测缝计、钢筋计与应变计等。所以在埋设这些仪器前要认真记录好这些仪器的埋入序号以及设计测点编号，做好仪器参数表的保存工作。下面介绍几种常见仪器的埋设注意事项：
（1）孔隙水壓力计的埋设。此种仪器的埋设关键是要确保埋在大坝内部后可以准确测出水压力。具体来说，此仪器在埋设前要在其内部空腔注满清水，把其端部或者整体运用清水饱和之砂砾石进行包裹以形成集水层；要在大坝坝体或者坝基灌浆完后再给予埋设，以防止仪器的进水口不慎被水泥浆完全赌塞，从而不能够如实地反映出此处的渗透水压力。
(2)钢筋计的埋设。按照钢筋等强度镦粗直螺纹的连接方法来埋设钢筋计是一种可行的办法。此方法是事先在室内把钢筋计与钢筋之两端镦粗以后打牙，然后在现场使用配套的套筒将钢筋计与钢筋进行连接。此种方法由于在室内完成了许多工序，有效避免了在焊接过程中高温致使仪器损坏，同时连接的速度比较快、适应性比较强。
（3）测缝计的埋设。笔者认为，先将块混凝土浇筑好以后，然后打孔安装测缝计之方法是切实可行的，但是应该注意套筒所打的孔要运用砂浆回填，使得套筒、二期混凝土与一期混凝土有机地连成一块，同时在孔口之二期混凝土面上建议运用土工布或者其它材料跟后浇筑块混凝土进行隔离.
2.3 准确确定基准值
基准值就是大坝观测仪器埋入大坝内部首次工作观测到的初始值。一般来说，每一个大坝观测仪器都有一个基准值，以方便计算各种观测仪器所测得数值。表1为几种常见仪器基准值之确定方法。
2.4电缆保护
差动电阻式大坝观测仪器的常见引出电缆方式是水工电缆。这种方式是可以直接将电缆埋入在混凝土中。应该严格按照事先设计好的图纸来埋设电缆，不可以任意改变电缆的走向。笔者在多年的工作实践中发现下面几种措施可以较好地保护好电缆。(1)运用钢管来对电缆进行保护；(2)在混凝土面通过挖沟的方式来埋入电缆；(3)以“S”形走向来埋设电缆；(4)运用直埋式来埋设电缆要注意先覆盖一层细沙浆之后再进行浇筑混凝土。
此外，大坝观测仪器一旦埋设完毕在引出电缆的过程中应该尽量把引出的电缆集中放在保护箱中，这样有益于方便保护好电缆，并做好标记工作。这是由于大坝施工现场的条件比较复杂、比较恶劣，日光曝晒或者浸水等因素都会不断加速电缆的老化以及降低电缆的绝缘度。如果集中将电缆放在保护箱，则能够避免长时间的日晒与雨淋，保持电缆的干燥与清洁；也可以有效防止一些大型施工机械的碾压。待每一次观测完毕，要注意将每根电缆运用专用的电缆套将电缆头给予保护好，从而避免水进入电缆芯线。
3 实例分析
按照上述的观测设计以及监测仪器埋设要点，对洪家渡水电站大坝进行了垂直、水平位移计等监测仪器埋设安装，8年后完好率见表2。从表 2可看出，洪家渡水电站大坝坝体共埋设监测仪器 165支( 套)，其中不能正常工作的仪器仅,4支( 套)，运行完好率高达,97.6％。
表1 洪家渡水电站大坝监测仪器的完好率
4结语
综上，大坝观测仪器由于品种比较多、容易受到各种施工因素的影响，不同仪器的埋设技术要点也不一样，为此，仪器埋设单位要注意认真做好观测设计工作，全面把握清楚仪器的各种性能以及埋设关键技术要点，从而进一步提高大坝观测仪器埋设的完好率。
参考文献：
[1] 储海宁. 大坝和岩土工程中埋设仪器选型问题的探讨[J]. 水电自动化与大坝监测, 2006(01) .
[2] 张德康,江晓明,徐晓乐. 有关大坝安全监测仪器制造及使用中几个问题的讨论[J]. 大坝与安全,2005(05) .
[3] 王士军.水库大坝安全监测自动化技术[J]. 中国水利,2008(20).
[4] 李广彪,叶红,储华平,叶至煌.差动电阻式仪器的自动化测量及应用[J]. 水利水文自动化. 2005(02) .
[5] 黄红女,周琼,华锡生.大坝安全监控理论与技术研究现状综述[J]. 大坝与安全. 2005(02).
关键词：大坝观测仪器； 观测设计；埋设；完好率
Abstract: in a certain number of often buried inside dam observation instruments, a variety of physical indicators in order to strain the better dynamic observation and deformation of dam, which accurately reflect all the internal operation of dam. Combining with many years of actual work, a little taste of intact rate of observation instrument for the dam buried on the improvement, for reference.
Keywords: Observation of dam observation instruments; design; embedded; intact rate
中图分类号：P171文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
大坝观测仪器是一种较为精确的反映大坝运行状况之工具。将这种仪器埋设在大坝中，可以对大坝的变形、应力与温度等多种物理量进行监测。而提高大坝观测仪器埋设完好率，有益于大坝之安全评判。
1 做好观测设计
做好观测设计这是提高大坝观测仪器埋设完好率之重要前提。在观测设计过程中既要注意观测仪器选型与布置，又要注意电缆走向。
1.1 观测仪器选型与布置
由于大坝观测仪器在大坝内部工作时间比较长，有的是几年甚至是数十年，并且工作环境比较复杂、湿度高、水压强。然而，大坝观测仪器在市场上的类型比较多，同一个类型的大坝观测仪器的品种也比较多。所以，应该结合实际科学选择大小适宜、合适的大坝观测仪器。在选型过程中要把握好大坝监测目的，同时要结合大坝现场的实际情况合理选择大坝观测仪器之量程，然后考虑埋设位置、埋设方法与埋设时机。比如，待大坝灌浆施工完成以后才可以钻孔埋设孔隙水压力；在埋设应变计的时候要注意埋设方向；埋设测缝计时要考虑预拉量。此外，在可以顺利实现监测目的之条件下，布置大坝观测仪器时要注意大坝混凝土的浇筑顺序、混凝土的分层以及土体回填方式，一定要方便大坝观测仪器之埋设与电缆的敷设。比如，坝段与坝段的缝隙间一般要布置测缝计，而布置这个仪器的时候要注意埋设位置，一般是埋在混凝土浇筑分层顶面以下的30-40 cm以内。又如，埋设钢筋计不要将其埋在混凝土浇筑分层间，否则会对仪器带来一定的损害。如果钢筋计是专门用来对插筋应力进行测量时，则钢筋计的两端要焊接并加长大概80cm长的、直径一样的钢筋，以保钢筋计跟混凝土可以得到可靠的联接。
1.2 电缆走向
电缆走向是观测设计过程中不可忽视的因素，要考虑如何节约电缆，一般是引出电缆牵引至集线箱之距离要最短；还要注意牵引与保护电缆之路径选择。大坝观测仪器埋设单位应该依照预先设计好的电缆走向铺设电缆，防止电缆在牵引过程中遭到破坏，从而使大坝观测仪器失去观测功能。
2 观测仪器的埋设
科学、正确埋设大坝观测仪器是大力提高仪器埋设完好率的充分必要条件。笔者对大坝观测仪器埋设失效的原因进行了总结与分析，认为通常有以下几种原因：(1)大坝观测仪器的密封性能不好、耐压性也不够好，仪器一旦埋入大坝内部则在短期内就出现一些问题而直接导致失效。(2)大坝观测仪器在安装过程中没有注意正确的安装方式，导致量程不足、所测定的数值无效。 (3)由于电缆的绝缘度降低、中间断开，或者电缆与仪器的联接处的密封性能不好出现短路。那么，该如何杜绝这些失效原因呢？笔者在总结多年的工作经验的基础上，特提出如下几种仪器埋设的保护措施，以大力提高大坝观测仪器埋设之完好率。
2.1埋设前充分做好准备
一般而言，大坝观测仪器一旦埋设在大坝内部，如果仪器出现故障，则检修与更换的难度是很大的甚至根本没有办法检修与更新。所以，应该千方百计在坝内杜绝一些无效的大坝观测仪器的埋入。为此，应该做好仪器埋设的准备工作，要认真检验仪器率定参数之可靠性与准确性，还要认真检查仪器是否在搬运过程中遭到不同程度的损坏。
2.2 做好仪器埋设
由于大坝观测仪器的类型非常多，有差动电阻式与钢弦式等多种类型；品种也多种多样，有测缝计、钢筋计与应变计等。所以在埋设这些仪器前要认真记录好这些仪器的埋入序号以及设计测点编号，做好仪器参数表的保存工作。下面介绍几种常见仪器的埋设注意事项：
（1）孔隙水壓力计的埋设。此种仪器的埋设关键是要确保埋在大坝内部后可以准确测出水压力。具体来说，此仪器在埋设前要在其内部空腔注满清水，把其端部或者整体运用清水饱和之砂砾石进行包裹以形成集水层；要在大坝坝体或者坝基灌浆完后再给予埋设，以防止仪器的进水口不慎被水泥浆完全赌塞，从而不能够如实地反映出此处的渗透水压力。
(2)钢筋计的埋设。按照钢筋等强度镦粗直螺纹的连接方法来埋设钢筋计是一种可行的办法。此方法是事先在室内把钢筋计与钢筋之两端镦粗以后打牙，然后在现场使用配套的套筒将钢筋计与钢筋进行连接。此种方法由于在室内完成了许多工序，有效避免了在焊接过程中高温致使仪器损坏，同时连接的速度比较快、适应性比较强。
（3）测缝计的埋设。笔者认为，先将块混凝土浇筑好以后，然后打孔安装测缝计之方法是切实可行的，但是应该注意套筒所打的孔要运用砂浆回填，使得套筒、二期混凝土与一期混凝土有机地连成一块，同时在孔口之二期混凝土面上建议运用土工布或者其它材料跟后浇筑块混凝土进行隔离.
2.3 准确确定基准值
基准值就是大坝观测仪器埋入大坝内部首次工作观测到的初始值。一般来说，每一个大坝观测仪器都有一个基准值，以方便计算各种观测仪器所测得数值。表1为几种常见仪器基准值之确定方法。
2.4电缆保护
差动电阻式大坝观测仪器的常见引出电缆方式是水工电缆。这种方式是可以直接将电缆埋入在混凝土中。应该严格按照事先设计好的图纸来埋设电缆，不可以任意改变电缆的走向。笔者在多年的工作实践中发现下面几种措施可以较好地保护好电缆。(1)运用钢管来对电缆进行保护；(2)在混凝土面通过挖沟的方式来埋入电缆；(3)以“S”形走向来埋设电缆；(4)运用直埋式来埋设电缆要注意先覆盖一层细沙浆之后再进行浇筑混凝土。
此外，大坝观测仪器一旦埋设完毕在引出电缆的过程中应该尽量把引出的电缆集中放在保护箱中，这样有益于方便保护好电缆，并做好标记工作。这是由于大坝施工现场的条件比较复杂、比较恶劣，日光曝晒或者浸水等因素都会不断加速电缆的老化以及降低电缆的绝缘度。如果集中将电缆放在保护箱，则能够避免长时间的日晒与雨淋，保持电缆的干燥与清洁；也可以有效防止一些大型施工机械的碾压。待每一次观测完毕，要注意将每根电缆运用专用的电缆套将电缆头给予保护好，从而避免水进入电缆芯线。
3 实例分析
按照上述的观测设计以及监测仪器埋设要点，对洪家渡水电站大坝进行了垂直、水平位移计等监测仪器埋设安装，8年后完好率见表2。从表 2可看出，洪家渡水电站大坝坝体共埋设监测仪器 165支( 套)，其中不能正常工作的仪器仅,4支( 套)，运行完好率高达,97.6％。
表1 洪家渡水电站大坝监测仪器的完好率
4结语
综上，大坝观测仪器由于品种比较多、容易受到各种施工因素的影响，不同仪器的埋设技术要点也不一样，为此，仪器埋设单位要注意认真做好观测设计工作，全面把握清楚仪器的各种性能以及埋设关键技术要点，从而进一步提高大坝观测仪器埋设的完好率。
参考文献：
[1] 储海宁. 大坝和岩土工程中埋设仪器选型问题的探讨[J]. 水电自动化与大坝监测, 2006(01) .
[2] 张德康,江晓明,徐晓乐. 有关大坝安全监测仪器制造及使用中几个问题的讨论[J]. 大坝与安全,2005(05) .
[3] 王士军.水库大坝安全监测自动化技术[J]. 中国水利,2008(20).
[4] 李广彪,叶红,储华平,叶至煌.差动电阻式仪器的自动化测量及应用[J]. 水利水文自动化. 2005(02) .
[5] 黄红女,周琼,华锡生.大坝安全监控理论与技术研究现状综述[J]. 大坝与安全. 2005(02).