某邻近滑坡山区铁路大桥边坡变形监测

在蠕滑型滑坡持续运动作用影响下,会对区域内工程造成较大安全隐患。为解决内六线金竹林1号大桥边坡缺少长期变形监测数据,无法反映滑坡实际运动特征等问题。采用传统人工测量方式,结合深层水平位移数据,获取该大桥边坡2015—2023年变形监测数据,同时分析边坡潜在失稳因素。监测结果显示,金竹林1号大桥边坡形变在空间分布及形变量级上存在明显差异,滑坡后缘稳定点形变速率约5 mm/a,中部监测点形变速率约20 mm/a,前缘失稳点形变速率约50 mm/a,滑坡体仍处于孕育阶段。研究结果表明,坡体深部基岩未见明显形变,坡体范围内以长周期浅表层蠕滑作用为主,且运动趋势呈近线性,监测曲线中未见明显形变加速时段。该边坡失稳因素与区域地质构造背景、外部集中降雨、水文因素及人类活动相关,需及时布设抗滑桩等坡体加固措施,并减少坡底开挖等外部干预。

基于无线传感网的桥隧坡健康监测预警系统

分析了高速公路桥梁、隧道、边坡健康状况监测预警的现状和需求,设计了一套基于无线传感网的自动监测预警系统,将孤立的桥梁、隧道、边坡安全健康监测纳入到一个统一的管理平台,使用统一的数据标准、通讯标准、软件平台,大大减少了重复投资,降低了维护费用和难度,提高了管理效率。同时,由于使用无线传感网作为现场监测设备的通讯系统,大大减少了通讯线缆的使用,降低了工程难度和投资,提高了系统的灵活性、易扩展性和易维护性。

黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统研究

根石走失是黄河岸坝根石堆稳定性研究的关键问题。以黄河下游典型弯曲性河段的王窑险工和葛店险工为案例,研发黄河堤防丁坝(垛)水下根石动态监测预警系统,利用物联网感传知一体化分析技术、多要素监测数据分析技术和视频识别技术,通过智能感知终端和视频监控,实现对水下根石运行状态的全天候24小时监测,为黄河堤防安全运行提供可靠的依据。

高陡边坡变形及其对坝体安全稳定影响研究进展

高陡边坡变形及其对坝体安全稳定的影响,是高山峡谷型流域水利工程施工建设与安全运行所普遍面临的重要科学问题。一是高陡边坡稳定性研究,通过坝体两岸高陡边坡变形监测理论和方法研究,为实现动态反馈提供可靠的分析数据,再评价高陡边坡安全稳定性。二是高陡边坡变形对坝体安全稳定影响研究,通过分析岸坡与坝体间的相互作用,明确高陡边坡变形对坝体安全稳定的影响机制、作用范围和作用程度。在总结上述研究内容进展的基础上,归纳了本研究方向亟需解决的4个关键科学问题:时变监控方法、高精度数值仿真、智能优化反分析、边坡对坝体影响的理论计算方法,认为应进一步开展高陡边坡与坝体间相互影响机制及加固措施研究,为高陡边坡变形及其对坝体安全稳定影响研究提供思路。

用于大坝边坡监测的光纤测斜仪设计与应用

采用光纤Bragg光栅设计了一种用于大坝边坡监测的测斜传感器,实现了大坝边坡的实时远程在线监测功能。对光纤测斜仪传感原理、传感器机械结构、传感单元的安装等技术细节进行了深入详细描述,传感器角度测量精度达到0.15°,系统波分复用传感器数量达到20只。该技术在多家尾矿库大坝安全监测中得到应用。

李家峡拱坝左岸高边坡岩体变位与安全性态分析

实际工程中常遇到山体单薄,地质构造发育,表层岩体卸荷松弛,甚至蠕变或滑移等高边坡安全稳定性问题,因而加强对此类高边坡岩体的变位监测并对实测数据进行及时的处理与分析,对于确保工程安全具有十分重要的意义。据此,以李家峡拱坝左岸高边坡为例,探讨如何通过岩体变位监测资料来全面分析和评价高边坡安全稳定性。在对水库初次蓄水以来的谷幅位移和左岸高边坡岩体变位监测资料进行时空定性分析和变形疑点物理成因分析的基础上,应用最小二乘法建立了岩体变位各测点的逐步回归模型,并以其对测值年变幅的拟合与分离结果,定量分析水压、温度、时效等因子对高边坡变位的影响效应。研究结果表明:(1)在库水位逐步抬升至正常蓄水位的过程中,李家峡左岸高边坡岩体主要产生朝河心方向的下滑变位,但位移量相对较小;(2)库水位在2002年1月趋于相对稳定后,高边坡岩体变位逐步趋于收敛并保持稳定,目前其安全性态基本正常;(3)由于局部岩体仍存在轻微下滑趋势,建议加强对这些部位的监测。

下游设有防护坝的浅基桥梁局部冲刷研究

针对桥梁下游设置防护坝后桥墩局部冲刷特点,通过水槽单体模型60多个组次的局部冲刷试验研究,分析了桥墩局部冲刷的机理和影响冲刷深度的因素。系列试验分析表明,在设有防护坝的边界条件下,桥墩局部冲刷既受来流流速、下切涡旋、桥墩形状尺寸、床沙粒径与级配的影响,同时还受防护坝距离与坝顶高程的制约。作者引入"控制底坡"反映防护坝拦沙以及对桥墩防护的影响,在理论推导与量纲分析的基础上,通过多元回归分析,推导出有拦沙坝防护的非均匀沙桥墩局部冲刷计算公式。该公式与实测数据有很好的拟合性,本文提出的最优控制底坡也为浅基桥梁防护工程设计提供了参考依据。

金沙江乌东德水电站坝区高陡边坡地质灾害监测预警研究

文章以金沙江下游乌东德水电站坝区右岸水垫塘高陡边坡为例,系统探索了高度超过500 m的高陡边坡地质灾害调查识别与监测预警技术。针对常规方法难以准确捕捉高陡边坡危岩体变形破坏特征这一问题,创新采用了"登山攀岩速降技术与地质调查、工程地质测绘相结合"的方法,在乌东德水电站坝区水垫塘高陡边坡共调查识别了178个危岩体。在此基础上,通过构建分布式光纤应变实时监测系统和具有明显裂缝的危岩体布设拉绳位移传感器,实现了高陡边坡危岩体形变的实时监测,监测结果与实际危岩体变形一致。此外,在高程580~1600 m的坡体上还布设了6个地震动监测台站,捕捉到了包括2016年12月8日乌东德地震和2017年3月12日的鲁甸地震在内的大量地震加速度数据,并以此分析了乌东德地震波作用下的岩体动力响应特征,结果显示该边坡处于基本稳定状态。上述研究思路和方法对西南水电站高陡边坡稳定性监测预警和风险评估具有借鉴意义。

地基InSAR新技术及水利工程变形监测应用

为获取高精度、高空间分辨率的变形信息,解决变形监测信息的空间不连续问题.采用地基InSAR变形监测新技术,研究地基InSAR变形监测的关键技术,通过理论分析和对比实验证明其变形监测精度优于毫米.研究结果表明:地基InSAR变形监测不受天气及昼夜限制,且能获取大面积高精度时空连续变形信息.

远程实时堤坝边坡监测系统设计

针对堤坝远程监测有线传输方式信号失真、后期维护不便,以及部分无线通信技术开发难度大、成本高等问题,利用传感器多节点测量,结合RS485有线传输、2.4 G无线组网和GPRS网络,提出一种低成本、低功耗、易于开发的数据远程无线传输方案,实现高精度、大范围、全天候的堤坝边坡自动化监测。经测试,系统精度高、抗干扰性强,保持同一状态倾角传感器测量相对误差小于0.2%,温度传感器满足±3℃的精确度.湿度传感器满足±3%RH的测量精度,测试过程中无线组网稳定、远程数据传输可靠,监测界面直观明了。该系统在堤坝边坡稳定性和边坡防护检测方面具有实用价值。

轻便型变形监测雷达的研制与基本性能测试

本文介绍自主研发的轻便型变形监测雷达的原理结构和特点,并通过一系列实验对该雷达进行基本物理参数和精度的初步测试以及建筑物变形监测方面的应用实验。通过实验证明,该雷达的测量精度达到0.1mm,最远可以观测到800m外的目标,可以用于建筑物变形监测,该雷达也用于边坡、大坝、桥梁等目标的远程变形监测。同时,该雷达在重量、体积、功耗等方面有着优势,解决同类产品笨重、难以携带作业的问题。

龙江水电站坝后厂房高边坡锚杆应力分析

为监测龙江水电站坝后厂房高边坡施工期及运行初期岩体锚固效果,在重点断面安装了锚杆应力计,同时建立各锚杆应力测点的多元线性回归统计模型,定量分析了边坡开挖高程、温度、时效等因子对高边坡锚杆应力的影响效应,可快速分析锚杆应力的主要成因,有效判断边坡稳定状态。分析结果表明,龙江水电站坝后厂房高边坡安全性态基本正常,但局部岩体存在轻微滑移趋势,建议加强对这些部位的监测。

对震后沙牌拱坝坝肩动力稳定性的再分析

沙牌RCC拱坝是少数经受了大地震考验的百米级高坝实例之一,其动力稳定性再研究意义重大。为研究其经受同等或更高强度地震作用下的坝肩动力稳定性,综合有限元法与刚体极限平衡法的优势,提出一套基于多重网格法的有限元刚体极限平衡法(FEM_LEM)的坝肩稳定分析方法,同时提出极限累积位移公式作为滑块失稳判据,开展了2种地震波作用下的沙牌坝肩动力稳定分析,并对"5·12"地震反演的人工波开展了拱坝坝肩稳定性超载分析。结果表明:在反映"5·12"地震的人工波(ah=2.05 m/s2)作用下,沙牌左右坝肩稳定,与实际地震效应一致。在设计波(ah=5.31 m/s2)作用下,沙牌左岸坝肩将失稳,而右岸仍稳定。进行人工波超载分析时,左岸坝肩滑块L1、L2分别经受3.2、3.6倍人工超载波时会发生滑移失稳;右岸坝肩滑块则在4.2倍超载波作用下滑移失稳。此次沙牌坝肩动力稳定再分析考虑了滑块滑移方向及安全系数瞬态变化对滑块累积位移的影响,更真实地反映了沙牌拱坝坝肩滑块滑移规律,为工程实际中的坝肩动力稳定分析提供了一个新思路。

层状岩质高边坡稳定监测技术

以江阴大桥南塔区层状岩质高边坡及地基基础安全监测为例 ,阐述其安全监测设计的原则、监测网点的合理布置、破碎边坡岩体中测斜孔埋设技术以及边坡稳定安全监控模型的建立。提出基于外部变形观测成果的边坡稳定性判别准则 ,基于剪切位移。

西南某水电站左坝肩边坡变形破坏特征及其机制分析

西南某在建的水电站左坝肩在施工期间出现了大量拉裂缝,目前各方对于拉裂缝的产生机制有不同认识,一种观点认为是由于施工开挖造成拉裂缝所在山体发生整体变形,另一种观点认为是由于浅表层的局部土体蠕滑引起,还有观点认为是更大范围的基岩变形所致。本文通过详细调查枢纽区的地质条件、变形破坏特征,并结合监测和勘探资料,查明了拉裂缝产生的原因及其影响范围、程度,从而为进一步的工程治理提供了坚实依据。

小湾水电站工程的挑战与思考

小湾水电站位于我国西南高山峡谷地区,地形地质条件复杂,坝高、库大,泄洪流量及功率大,技术难度高,在许多方面均超越了现行规程规范及以往的认知,极具挑战性。该工程复杂高边坡、拱坝及拱座、坝基岩体开挖卸荷松弛、混凝土骨料料源、拱坝混凝土温控及裂缝、物探检测与安全监测、引水发电系统及临时设施、"数值小湾"等方面积累的经验和教训,必将使我国的高拱坝建设迈上一个新台阶。

基于3DEC的某尾矿坝边坡监测及稳定性研究

通过对尾矿坝边坡的实时监测能够真实地反应出边坡的位移变化,但是监测边坡的位移数据不能够判断出边坡内部的变化及破坏状况。利用实验采集边坡岩石物理力学参数、岩石成分、地应力测量等数据,运用三维离散元软件3DEC模拟出边坡内部变化规律,可对边坡监控和滑坡防治提供理论基础。

某大桥桥墩复位施工及施工控制关键技术研究

以某大桥L4号桥墩复位工程为背景,分析了桥墩病害及原因,阐述了垂直顶升施工、水平顶推施工和支座系统恢复及落梁施工3个关键施工技术,提出了监控内容、参数及控制要点。通过对施工效果及后期养护建议,总结了桥墩复位技术创新点及应用前景。

平地型尾矿坝阳角对安全系数的影响

平地型尾矿坝存在着许多拐点,在拐点附近构成许多三维楔形体。三维楔形体的安全系数大小决定了平地型尾矿库安全监测断面的选取。鉴于此,分别针对无粘聚力筑坝材料和有粘聚力的筑坝材料进行三维楔形体的安全系数计算,并与相同坡角的二维安全系数进行对比,结果发现:对于无粘聚力筑坝材料堆积子坝而言,其拐点附近的三维安全系数随着阳角的增大而逐渐减小;对于有粘聚力筑坝材料堆积子坝来说,三维楔形体安全系数随着粘聚力与重度和楔形体表面长度乘积的比值线性增长。根据上述结果以及具体尾矿坝的拐点处阳角大小可以计算出三维安全系数,如果三维安全系数小于二维平面应变安全系数,则应在拐点处布设监测断面,反之亦然。

基于地基雷达干涉测量技术的大坝边坡形变监测及应用

为了解决传统大坝边坡形变监测方法仅能获取点变形信息,且监测周期长、监测精度低、无法进行实时监测等问题,以云南牛栏江红石岩边坡为例,提出了基于地基雷达干涉测量技术(GB-InSAR)的大坝边坡形变监测。为了有效监测边坡形变情况,在详细分析地基干涉雷达测量技术的原理及关键技术的基础上,将其应用于该边坡稳定性的实时监测中。结果表明,采用地基雷达干涉测量技术对该边坡稳定性进行实时监测,可以有效监测边坡形变情况,达到边坡灾害预警的目的。