摘 要：某水電站建筑物中主要設(shè)計(jì)安裝GPS監(jiān)測系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測、基礎(chǔ)變形監(jiān)測等觀測項(xiàng)目。本文從水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)、分項(xiàng)目分析了該水電站監(jiān)測措施，并提出了合理的防治措施建議。

關(guān)鍵詞：水電站；監(jiān)測工程

監(jiān)測工作是一項(xiàng)控制施工、保證運(yùn)行、驗(yàn)證和校核設(shè)計(jì)、積累科研資料的重要工作，為此，在該水電站建筑物中設(shè)計(jì)安裝GPS監(jiān)測系統(tǒng)、接縫變化監(jiān)測、基礎(chǔ)變形監(jiān)測等觀測項(xiàng)目。其中GPS監(jiān)測系統(tǒng)主要用來監(jiān)測庫區(qū)滑坡體的變形趨勢，接縫變化監(jiān)測主要用來觀測壩體接縫變化，基礎(chǔ)變形監(jiān)測主要用來監(jiān)測壩基基巖的變形情況。

1 水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)埋設(shè)

水準(zhǔn)測點(diǎn)選用B-2水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)，每100～200 m左右設(shè)一個(gè)，整個(gè)測量線路單程約2.0km，共設(shè)置12個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。工作基準(zhǔn)選用B-2水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)原點(diǎn)是沉陷觀測的起算基準(zhǔn)點(diǎn)，必須保證穩(wěn)定不變和長久保存。水準(zhǔn)原點(diǎn)布置在下游距壩軸線約1.5km處，此處遠(yuǎn)離大壩沉陷區(qū)，設(shè)1組3點(diǎn)式深埋巖石標(biāo)。1組3點(diǎn)式的優(yōu)點(diǎn)在于自檢的靈敏度高，在3點(diǎn)等距的地方設(shè)置固定測站，經(jīng)常觀測三點(diǎn)間的高差，可判斷水準(zhǔn)基本點(diǎn)的高程有無變化。

2GPS監(jiān)測系統(tǒng)

該水電站的庫區(qū)滑坡采用GPS一機(jī)多天線技術(shù)，它由控制中心、數(shù)據(jù)通信、GPS多天線接收單元和供電系統(tǒng)構(gòu)成。普通的全站儀由于其內(nèi)部的光電局限使得它不能工作在雨雪夜環(huán)境下作業(yè)，再者蓄水后也無方便的交通和固定的基準(zhǔn)測站。GPS技術(shù)由于其全天候作業(yè)的特點(diǎn)不但可以取代傳統(tǒng)的測量作業(yè)方式，而且可以將GPS信號(hào)傳輸?shù)娇刂浦行?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化傳輸、管理和分析處理。當(dāng)GPS用于滑坡監(jiān)測時(shí)對具有代表性的區(qū)域建立變形觀測點(diǎn)，要通過觀測整體的微小變形量，構(gòu)造統(tǒng)計(jì)分析模型，預(yù)測變形體長期的變化趨勢，為以后的分析決策提供依據(jù)。

滑坡變監(jiān)測需要實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)，并不斷更新，達(dá)到監(jiān)控的目的，不同于常規(guī)GPS觀測結(jié)果處理，由于GPS一機(jī)多天線系統(tǒng)其分時(shí)操作的特點(diǎn)，對觀測文件需要按時(shí)間進(jìn)行切割，要用專用軟件對接收機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

采用以下措施提高GPS的觀測精度。

①選擇合適的高度截止角。對受邊坡遮擋的監(jiān)測點(diǎn)，變換不同的高度角，觀測各條基線長，與當(dāng)?shù)氐某Ｒ?guī)全站儀測量得出的坐標(biāo)（假定為真值）反算得出的基線長進(jìn)行比較。取15°到20°左右可以達(dá)到最好的觀測效果。一定要考慮是否有其他地物遮擋的問題，對于滑坡位移監(jiān)測，這樣的精度已經(jīng)能夠滿足要求，可以容許高度截止角在一定范圍內(nèi)的變化來避開被遮擋的天空。

②選擇最佳觀測時(shí)段?？紤]到用GPS觀測不同于普通的全站儀，需要先對天空中可見衛(wèi)星進(jìn)行信號(hào)鎖定，計(jì)算出衛(wèi)星的整周模糊度，根據(jù)衛(wèi)星的分布計(jì)算幾何精度因子，評(píng)價(jià)GPS定位的精度水平。當(dāng)接收機(jī)失去對衛(wèi)星的鎖定時(shí)（比如遮擋或者衛(wèi)星飛離可視天空），需要重新鎖定新出現(xiàn)的衛(wèi)星，比較并使用最優(yōu)衛(wèi)星空間結(jié)構(gòu)計(jì)算天線位置。在壩區(qū)進(jìn)行變形監(jiān)測，使用雙頻接收機(jī)可以達(dá)到較好的效果。經(jīng)以往觀測證明，90min觀測與45min觀測結(jié)果接近，所以從提高工作效率節(jié)省工作時(shí)間方面考慮，45min已經(jīng)能夠達(dá)到GPS滑坡監(jiān)測的要求。

③采用雙頻GPS接收機(jī)。由于雙頻接收機(jī)可以連續(xù)觀測L1、L2兩個(gè)頻段的載波和測距碼，增加了觀測量，可以更好的消除信號(hào)在大氣中傳播造成的誤差。

④采用最佳的優(yōu)化網(wǎng)形。對網(wǎng)點(diǎn)做網(wǎng)形優(yōu)化，以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，當(dāng)然這受限于基準(zhǔn)點(diǎn)和變形點(diǎn)的位置。盡量聯(lián)測監(jiān)測網(wǎng)中的起算點(diǎn)，以取得精確可靠的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3其它主要監(jiān)測措施

巖石變位計(jì)鉆孔孔徑≥Φ90mm，孔深滿足設(shè)計(jì)要求后清除孔內(nèi)殘余物，測量鉆孔有效孔徑、孔斜、方位等鉆孔參數(shù)，并記錄鉆進(jìn)過程中巖粉和返水等情況。巖石變位計(jì)錨桿安裝前，采用黃油和彩條布等包裹5～6層，并用細(xì)鉛絲綁扎后下入孔中，最后安裝巖石變位計(jì)測頭，測頭預(yù)拉15～20mm左右。

橫縫測縫計(jì)安裝時(shí)為避免電纜受損，必須將接縫處的電纜長約40cm 范圍內(nèi)包上布條。基巖面測縫計(jì)安裝時(shí)按照設(shè)計(jì)參數(shù)在巖體中鉆孔，孔徑不小于90mm，孔深1.0m。

測斜管與鉆孔孔壁之間的空隙用水泥砂漿回填。按照施工圖紙所示或監(jiān)理人指示澆筑孔口混凝土保護(hù)墩和安裝孔口保護(hù)蓋板。

4結(jié)論及建議

隨時(shí)補(bǔ)充或修正有關(guān)監(jiān)測設(shè)施的變動(dòng)或檢驗(yàn)、校測情況，以及各種考證表、圖等，確保資料的銜接和連續(xù)性。根據(jù)所繪制圖表和有關(guān)資料及時(shí)做出簡要分析，分析各監(jiān)測物理量的變化規(guī)律和趨勢，判斷有無異常值。如有異常，應(yīng)及時(shí)分析原因，先檢查計(jì)算有無錯(cuò)誤和監(jiān)測儀器有無故障，經(jīng)多方比較判斷，若發(fā)現(xiàn)確有不正?，F(xiàn)象或確認(rèn)的異常值，應(yīng)立即口頭上報(bào)監(jiān)理人，并在24h內(nèi)提交書面報(bào)告。

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