冯亮 张建涛
山东恒源勘测设计有限公司 山东省潍坊市 261000
摘要：在水利工程大坝结构设计过程中，由于混凝土面板石坝对地形与地质条件具有较强的适应能力，且施工工艺简单、抗震性好、工期短等特点，决定了该类型大坝结构的应用广泛性。国内相关混凝土面板堆石坝的现代化技术的研发与应用时间虽然较短，当相关技术水平已经位于世界前列，建设规模超过40%。通过水利大坝结构设计及运行监测，能够进一步明确水利工程大坝建设的质量控制要点，对相关工程管理水平的提升具有重要意义。
关键词：水利工程；大坝结构设计；运行监测
1大坝安全监测中的常见问题
1.1缺乏先进的检测设备
在目前我国大坝安全问题检测过程中，大多数企业使用的检测设备比较落后，甚至许多企业采用的检测设备也比较陈旧。因此，在检测过程中，容易出现测量精度偏差、测量数据不可靠等一系列问题，而且大坝周边监测系统布置不合理。这一现象对大坝安全检测工作有着重要影响，一些检测单位在检测机制上缺少许多必要的测量项目，而且对于小型水库大坝，没有检测设备。
1.2自然环境影响
大坝运行一段时间后，容易发生变形。通常情况下，工作人员都会在视线范围内完成这项工作，但这种方法很容易受到温度的影响。例如，在寒冷地区的大坝中，仪表盘的指针旋转经常受到干扰。由于天气寒冷，不易转动，给观测结果带来很大误差。虽然一些单位在大坝旁边建了专门的试验场地，如试验室，可以有效地解决这一问题，但同时也出现了另一个问题。由于室内外温差较大，折射影响较大。
1.3人为因素的影响
为了保证大坝安全监测的质量，监测单位经常采用铜等检测材料，以防生锈。这也产生了一种现象，一些邻近居民为了自己的利益，会拆毁这些铜材料，然后拿钱出售，严重影响检测数据，严重影响后期的检测工作。
1.4缺乏自动化大坝检测技术
在目前国内大坝安全检测工作中，采取的主要措施是人工观测。因此，一旦大坝周围环境恶劣，试验结果和试验数据将受到很大影响，缺乏一定的准确性和可靠性。为了改善这种情况，我们需要引入自动化监控技术。与传统的人工检测技术相比，该技术具有精度高、测量速度快、传输效率高等优点，同时具有外部干扰小、劳动强度低的特点，是寒冷环境下大坝安全检测的重要检测技术。在中国。虽然我国大部分检测单位都采用了自动检测技术，但由于各种原因仍存在一些问题，如缺乏一套周密有效的自动检测方案，以及检测仪器容易出现的问题，影响大坝检测工作。
2水利工程大坝结构设计方案
2014年10月7日21时49分，云南景谷发生6.6级地震，震源深度5km，糯扎渡电站离震中82km，工区及营地震感强烈。部署的糯扎度安全监测快速反应机制在地震来临后随即自动启动，强震动监测子系统监测到电站坝址最大烈度3.4度，大坝安全监测自动化系统接收到强震动监测子系统传送过来的数据后，马上启动前端监测数据自动化采集子系统对坝区重点部位的重点监测仪器进行监测数据加密观测，同时数据传输到服务器并自动生成安全预测分析报告。
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2.1原材料的选择
为满足工程项目的高标准要求，施工原材料的选择应慎重。首先，应考虑混凝土面板的原材料和性能指标，以确保坝身满足相应的抗渗、耐久性和强度标准。与一般工程相比，本工程制定的混凝土搅拌方案在混凝土混合料参数选择上更为严格。通过实践比较，本工程混凝土搅拌方案不仅能提高混凝土强度，而且能全面提高混凝土的抗渗性，混凝土中适当的含气量能充分满足坝体对混凝土的抗冻性要求。
2.2结构设计
2.2.1坝体分区
垫层区施工过程中，应将垫层料与过渡层通过铺筑和碾压的方式结合在一起，过渡层区的铺筑与碾压施工，应和垫层区的施工同步进行，这种施工方式，不仅能够确保面板均匀、平衡，还能节约大量的施工用料、缩短工期，降低整体工程造价。
主堆石区是大坝的主体部分，其结构设计与施工的科学性、合理性，对大坝的整体质量具有较大影响。因此，应慎重考虑主堆石区相关石料的质量、沉降量以及密度的控制标准。在实际施工过程中，应保证石料的级配良好，全部石料的粒径在60cm以下，并控制粒径<0.01cm的石料占比<5%，粒径<0.5cm的石料占比不超过20%。
2.2.2混凝土面板、趾板与止水设计
在水利工程大坝结构设计过程中，科学设置、制作趾板，能够显著提升工程整体的防渗性。趾板的主要作用，就是以灌浆帷幕为基础，有效连接地上与地下防渗体系。本工程中趾板的设计，采用的是平趾板形式布置，板厚设置为0.3m；综合分析坝址的基岩风化程度，确定了趾板的宽度范围为4-6m；趾板上设置间距为12m的伸缩缝。对于趾板与基岩的连接方案，在实际设计与施工过程中，参考了大量的同类型工程，总结相关工程经验，并进行锚杆锚固试验，最终确定了趾板中锚筋应选用φ28型号的，设计插入深度为3.5m；锚筋的整体布置结构，即每1.2m2布置一根。
对于止水设计，应考虑到周边缝所要承担的三相变位和水压力，从而通过科学的设计方案，避免出现因止水失效而导致的渗漏现象。一般来说，当堆石体发生沉降时，会进一步导致面板发生变形，此时面板与趾板位移达到最大，成为整个坝体结构中最薄弱的部位。针对此种极易发生的状况，应适当选择柔性连接方式处理周边缝，设置三道止水，底部是紫铜片止水、中部是橡胶止水、表面是柔性填料止水。在此基础上，同时在接缝上设置连续橡胶管，一旦张开变形较为严重时，橡胶管与柔性填料受到压力的影响，就会被压入到接缝当中，实现密封的目的。
3水利工程大坝的运行监测要点
3.1加强大坝自动化安全检测
由于科学技术的飞速发展，它对人们的日常生活产生了巨大的影响，带来了许多便利。因此，对于大坝安全检测工作来说，自动安全检测技术已成为今后大坝安全检测发展的必然目标。但是，为了保证我国大坝安全检测中自动安全检测技术的正确应用，必须遵循以下几点：一是在开展自动安全检测工作时，应注意保留原有的人工检测方法，以备不时之需；二是在检测工作中，应注意保留原有的人工检测方法。首先进行试生产等。在今后的工作中，不能进行盲检。第三，由于科学技术的局限性，在目前我国大坝安全监测工作中，自动化技术不可避免地存在着一些难以实现的目标。但是，我们也需要记录和组织，为今后检测工作的发展铺平道路。
3.2加强大坝检测工程的控制
为了保证我国大坝安全检查工作的顺利进行，需要采取措施加强对大坝检查项目的有效管理。通常可分为以下几种情况：第一，定期对检查项目进行全面安排，因为在长期的大坝安全检查工作中，由于各种因素的影响，一些检测数据会受到影响。逐渐失去价值。二是加强相关检测设备的安全管理，积极宣传设备保护理念，防止损坏，提高大坝安全检测工作质量。一般来说，我们可以采取措施统一当地的县、乡政府，然后通知居民，确保他们的安全检测工作顺利进行。三是大坝的日常检查和管理。
结论
目前大坝安全监测信息化管理和应用已经利用了信息技术发展的部分成果，在对海量安全监测数据进行云平台搭建、大数据的深层次数据挖掘分析、大坝安全快速反应、安全预警、虚拟现实与三维可视化等方面也做了大量的工作，但是随着社会的进步，信息技术的日新月异，还是有许多工作需要我们继续努力去完善和发展。
参考文献
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论文作者:冯亮,张建涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/6
标签：大坝论文; 工作论文; 混凝土论文; 水利工程论文; 工程论文; 结构设计论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;