很多監測人朋友會接到關于大壩定檢報告中監測資料分析方面的項目,為了與業主進行合同洽談,需要提供大壩安全監測資料分析大綱,以供業主大致了解工作的內容,同時可能作為合同條款寫進合同中去,另外作為監測資料分析的人員也要知道具體要些什么分析項目和分析內容,以及監測資料分析報告的深度,因此,為了方便開展類似的工作,現監測人網站副站長wbsky6整理一個工程大壩安全監測資料分析大綱的內容供大家學習和交流,希望對大家有所幫助。
(一)環境變量分析
通過對某水電站大壩環境變量(上游水位、下游水位、壩址氣溫、壩址降雨等)進行分析,了解烏江渡水電站大壩運行環境狀態和規律,同時為大壩監測資料分析和安全評價提供基礎條件。
(二)監測資料的定性分析
1.監測資料可靠性檢驗
通過現場調研、觀測方法查考、監測資料記錄查考、監測設備查考、監測系統查考、監測資料變化過程及分布情況分析等手段,對烏江渡水電站大壩所有監測資料的的合理性和完整性等進行可靠性檢驗,分析監測資料中可能存在的粗差及其產生原因以及粗差對監測資料分析的影響,判斷監測資料中是否存在系統誤差,提出對粗差和系統誤差的處理措施。
2.時程變化規律分析
通過繪制單個監測效應量的時程變化過程線,分析烏江渡水電站大壩各監測效應量的時程變化規律;通過繪制多個監測效應量的疊加時程變化過程線,綜合分析烏江渡水電站大壩不同測點監測效應量之間的變化規律和關聯作用;通過繪制監測效應量與環境變量的疊加時程變化過程線,分析環境變量對烏江渡水電站大壩各監測效應量的影響規律。
時程變化規律分析的重點為:
(1)判斷各監測效應量是否存在周期性變化,周期性變化的規律以及周期性是否合理;
(2)直觀地分析各監測效應量全過程變幅、各年的變幅,以及年際變幅是否合理、協調;
(3)判斷各監測效應量變化過程中是否存在尖點、突變,以及尖點、突變的大小和類型及危害;
(4)直觀判斷各監測效應量是否存在趨勢性變化,以及趨勢性變化的性質和速率及危害;
(5)分析監測效應量與各環境因素的變化是否相對應,周期是否相同,滯后變化時間多長,變化幅度是否大致成協調;
(6)判斷多個測點監測效應量之間的變化規律是否相似,是否存在明顯的不協調或異常狀況;
(7)判斷不同類型的監測效應量之間是否存在相互關系,以及相互關系的程度等。
3.特征值統計分析
通過對各監測效應量全時段以及各年份的最大值及其發生時間、最小值及其發生時間、變幅、平均值等特征值的統計,分析特征值的變化規律。
特征值統計分析的重點為:
(1)判斷各監測效應量測值是否在正常的范圍內變化,最大、最小值是否超過了儀器量程,是否超出了物理力學意義;
(2)分析各年的最大、最小值出現的時間,判斷是否合理,是否符合一般物理力學規律;
(3)不同各年的平均值、最大最小值以及變幅是否一致或協調,是否存在趨勢性變化,以及趨勢性變化狀態如何;
(4)分析各特征值的分布特征是否合理。
4.分布規律分析
通過繪制水平位移分布圖,分析烏江渡水電站大壩水平位移在水平截面方向和垂直斷面方向的空間位移分布規律;通過繪制垂直位移分布圖,分析烏江渡水電站大壩沉降和不均勻沉降的空間分布規律;通過繪制測縫計實測各橫縫開合度分布圖,分析各壩段之間的空間整體變化規律。
分布規律分析的重點為:
(1)判斷效應量測值沿水平截面方向和垂直斷面方向的分布有無規律性,規律性是否符合一般規律;
(2)判斷應量測值沿水平截面方向和垂直斷面方向的最大最小值出現在什么位置,是否合理;
(3)判斷各測點(特別是相鄰測點)之間效應量的差異大小;
(4)判斷各測點效應量空間上是否存在突變,是否協調;
(5)判斷同類監測效應量多個測點測值之間的演變規律;
(6)判斷不同監測效應量之間的相互關系是否密切,變化是否同步等。
5.對比分析
將效應量與歷史測值、相鄰測點測值、相關項目測值等進行比較分析,從而判斷各監測效應量有無異常。
對比分析的重點為:
(1)和前幾次測值相比,判斷測值是連續漸變還是存在突變;
(2)和歷史最大最小值比較,判斷測值是否有突破;
(3)和歷史同條件測值相比較,判斷測值的差異程度和偏離方向;
(4)和相鄰測點測值相互比較,判斷測值之間的差值是否在正常的范圍內,分布情況是否協調,是否符合歷史規律和一般規律;
(5)和相關監測項目相比較,看他們是否存在不協調的異常現象等。
6.壩基揚壓力分析
通過繪制壩基揚壓力變化過程線、橫向分布圖以及揚壓力折減系數分布圖,分析烏江渡水電站大壩壩基揚壓力變化規律和分布規律。
壩基揚壓力分析的重點為:
(1)分析壩基揚壓力的演變過程,與上下游之間的相關關系;
(2)分析壩基揚壓力橫向分布規律;
(3)判斷壩基揚壓力折減系數是否滿足規范要求;
(4)分析防滲帷幕的效果,特別是分析大壩補強加固處理效果。
此外,通過繞壩滲流分析,判斷岸坡地下水位變化規律。
(三)監測資料的統計模型定量分析
在上述定性分析的基礎上,對烏江渡水電站大壩水平位移、垂直位移、橫縫及裂縫開合度、壩基揚壓力等監測項目中具備建模條件的各測點,分別建立其統計模型,分解水壓、溫度(和/或降雨)及時效分量,對其變化趨勢和變化規律進行定量分析。
通過建立監測效應量統計模型,重點分析以下內容:
(1)所建立的模型的合理性,是否反映了監測效應量與環境變量之間的客觀關系。
(2)根據所建立的監測數學模型入選因子的情況(入選因子的類型、各分量所占的比重、因子回歸系數的符號等),分析各因子對監測效應量的影響程度和影響規律,判斷各監測效應量是否正常。
(3)重點分析時效分量的變化規律,判斷時效分量的變化趨勢、速率和特點,從而對大壩結構性態是否正常、工作狀態是否安全初步判斷。
(4)利用統計模型,對監測資料的觀測精度進行分析和評價。
(四)大壩結構安全評價
在上述定性分析和定量分析的基礎上,從安全監測資料分析的角度,對大壩結構安全狀態作出綜合評價,分析大壩可能存在的問題和安全隱患及其危害程度,并提出處理建議。
(1)水平位移時程變化過程、空間分布規律是否正常,各壩段之間是否存在錯動等異常變形;
(2)垂直位移時程變化過程、空間分布規律是否正常,大壩是否存在過大沉降,特別是不均勻沉降;
(3)揚壓力時程變化過程、空間分布規律是否正常,揚壓力折減系數是否滿足規范要求,防滲帷幕是否消弱或損壞,加固處理效果是否良好;
(4)時效分量變化過程是否合理,是否存在嚴重的趨勢性變化;
(5)橫縫開合度、裂縫開合度變化規律是否正常,是否存在惡化,是否危機結構安全。