VWSL型振弦式瀝青混凝土應(yīng)變計(jì)適用直接布設(shè)在瀝青混凝土心墻壩體中,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)瀝混凝土青心墻的應(yīng)變量,并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式瀝青混凝土應(yīng)變計(jì)具有智能識(shí)別功能。
瀝青混凝土應(yīng)變計(jì)主要用于瀝青混凝土心墻部位,在鋪筑時(shí)瀝青溫度很高,達(dá)170℃左右,心墻監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)為心墻自身的壓縮變形。
參考:瀝青混凝土應(yīng)變計(jì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
2 變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
2.1表面變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
表面變形監(jiān)測(cè)采用在壩體的上、下游及壩頂表面埋設(shè)綜合表面觀測(cè)墩,采用視準(zhǔn)線法和前方交匯法相結(jié)合的方式,對(duì)大壩表面水平變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),采用水準(zhǔn)儀對(duì)表面沉降進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.2心墻變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
心墻監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)為心墻自身的壓縮變形、心墻與墊層料之間及心墻與混凝土基座之間的相對(duì)變形。針對(duì)心墻的壓縮變形,在心墻上、下游側(cè)安裝大量程測(cè)縫計(jì),監(jiān)測(cè)在一定長(zhǎng)度內(nèi)心墻的壓縮情況;心墻與墊層料之間的相對(duì)變形,在心墻與墊層料的接觸部位,分別布置上下游向、左右岸向及沿高程向的位錯(cuò)計(jì),對(duì)三個(gè)方向的相對(duì)變形均進(jìn)行監(jiān)測(cè);心墻與混凝土基座之間的變形也通過(guò)設(shè)置測(cè)縫計(jì)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.3壩殼堆石料變形監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
本工程采用在上游堆石體內(nèi)部安裝測(cè)斜管和電磁式沉降環(huán),對(duì)上游堆石體的傾斜變形和沉降變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。下游堆石體變形監(jiān)測(cè)采用傳統(tǒng)的常規(guī)監(jiān)測(cè)手段,采用測(cè)斜管和引張線式水平位移計(jì)對(duì)堆石體的水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè),采用電磁式沉降儀和水管式沉降儀對(duì)堆石體的沉降變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.4界面位移變形
界面位移變形是指混凝土基座與壩基之間的接觸縫變形,采用測(cè)縫計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。大壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)儀器中,測(cè)斜管和電磁式沉降環(huán)結(jié)合布置,水管式沉降儀和引張線式水平位移計(jì)結(jié)合布置。
2.5滲流滲壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
分別沿流線方向和垂直流線方向設(shè)置橫、縱向兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。橫向監(jiān)測(cè)斷面儀器布置情況為,在大壩基礎(chǔ)沿水流向間隔布置,在混凝土基座部位適當(dāng)加密,采用滲壓計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè);縱向滲壓監(jiān)測(cè)沿灌漿廊道布置,在廊道彎折段或坡度較陡部位,采用測(cè)壓管和滲壓計(jì)結(jié)合進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在壩基廊道1#集水井處排水溝內(nèi)設(shè)1座量水堰,對(duì)廊道內(nèi)的滲流量進(jìn)行監(jiān)測(cè);利用壩腳的老拱壩,在壩體下游設(shè)置1座量水堰對(duì)壩體滲流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2.6應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)通過(guò)安裝在心墻上的位錯(cuò)計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè),含在心墻變形監(jiān)測(cè)內(nèi)容中。溫度計(jì)結(jié)合心墻變形監(jiān)測(cè)儀器布置,方便施工的同時(shí),便于后期監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)的分析。
3 儀器埋設(shè)注意事項(xiàng)
瀝青混凝土中埋設(shè)儀器對(duì)儀器、電纜、頂埋件及埋設(shè)方法均提出了很高的要求。瀝青混凝土鋪筑施工時(shí)溫度高達(dá)170℃,攤鋪機(jī)械的干擾,薄層(20cm左右)碾壓施工以及施工速度快等是造成儀器埋設(shè)困難的主要原因。為此,我們進(jìn)行了深入的研究,提出了解決問(wèn)題的方法,并應(yīng)用于瀝青混凝土心墻儀器埋設(shè)。
3.1 預(yù)埋件施工
預(yù)埋件均為鐵構(gòu)件,與儀器之間均為剛性連接,埋入常規(guī)混凝土中均應(yīng)提前預(yù)埋,使之在瀝青混凝土施工前凝固干燥;埋入瀝青混凝土中則應(yīng)進(jìn)行處理,即預(yù)埋件除銹后,刷一層冷底子油或?yàn)r青,并保持清潔。
預(yù)埋件在瀝青混凝土一端錨板尺寸,其高度宜小于20cm,寬度可適當(dāng)增加。錨板應(yīng)隨瀝青混凝土施工一并埋設(shè),以保證錨板與瀝青混凝土結(jié)合良好。
3.2 儀器安裝埋設(shè)
儀器應(yīng)盡量預(yù)埋以不影響瀝青混凝土施工,上述位錯(cuò)計(jì)及壓應(yīng)力計(jì)均可預(yù)埋。位錯(cuò)計(jì)埋設(shè)時(shí)由于儀器與套筒之間連接很困難,宜一次整體預(yù)埋,埋設(shè)時(shí)將錨固在瀝青混凝土中一端朝向下游,預(yù)拉1/10儀器量程,儀器活動(dòng)部位用高溫布包裹;壓應(yīng)力計(jì)埋設(shè)時(shí)儀器底部與砂漿接合應(yīng)密實(shí),沒有空隙,其受力膜面朝上,在瀝青混凝土攤鋪前,應(yīng)擠壓補(bǔ)償管,使儀器產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力,以提高觀測(cè)精度;溫度計(jì)埋設(shè)比較簡(jiǎn)單,待瀝青混凝土攤鋪后,在設(shè)計(jì)位置挖開瀝青混凝土,埋入溫度計(jì)鋪平即可,但由于溫度計(jì)測(cè)溫存在滯后效應(yīng),測(cè)不到溫度,建議將溫度計(jì)在附近瀝青混凝土中預(yù)熱后埋設(shè)。所有儀器在埋入瀝青混凝土前,均應(yīng)刷一層冷底子油或?yàn)r青。
3.3 電纜聯(lián)接及保護(hù)
采用熱縮接頭進(jìn)行塑料屏蔽電纜聯(lián)接,并對(duì)其進(jìn)行防水性能試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)證明:熱縮接頭操作簡(jiǎn)便,防水性能良好,耐水壓2MPa不漏水,在0.15MPa氣壓下不漏氣,質(zhì)量可靠,可用于塑料屏蔽電纜的聯(lián)接。
因耐高溫電纜很細(xì)、很硬,外護(hù)套很薄,埋設(shè)時(shí)應(yīng)包裹一層耐高溫布或絕緣膠帶,并注意不要過(guò)份彎折,以免損傷電纜。所有電纜應(yīng)避免貫穿瀝青混凝土心墻,電纜引出心墻后在過(guò)渡料中垂直上升,采用橡膠管做護(hù)套保護(hù)電纜,集中后用鐵皮箱保護(hù),效果很好。
3.4 銦鋼絲位移計(jì)錨固端埋設(shè)
銦鋼絲位移計(jì)固定端錨固在瀝青混凝土心墻內(nèi),通過(guò)水平鋼鋼絲引到壩體下游測(cè)站(銦鋼絲一端掛重),以監(jiān)測(cè)瀝青混凝土心墻水平位移。由于瀝青混凝土是柔性材料,錨板在拉力作用下,在瀝青混凝土內(nèi)產(chǎn)生位移,位移量隨荷載大小及加荷時(shí)間而變化,荷載越大、時(shí)間越長(zhǎng),位移越大。
這說(shuō)明鋼鋼絲位移計(jì)采用這種錨固方式測(cè)得的心墻水平位移是心墻位移和錨板位移的代數(shù)和(不考慮測(cè)點(diǎn)變位及鋼絲變化),而錨板位移無(wú)法進(jìn)行測(cè)試和估算。鑒于錨板受力后在瀝青混凝土內(nèi)產(chǎn)生位移,建議將銦鋼絲位移計(jì)錨固端錨固在心墻下游過(guò)渡料中的錨固墩上,在錨固墩與心墻之間埋設(shè)兩支位移傳感器,由鋼鋼絲位移計(jì)測(cè)得的位移加上傳感器測(cè)得的位移即為心墻位移。