关于正确采集和使用大坝安全监测资料问题

摘要：文章就大坝安全监测资料中存在的一些问题作出阐述，主要是针对监测资料基准值的合理取定、监测资料可靠性的措施、监测资料的（人工）现场采集与记录以及需要建立仪器档案等方面进行分析讨论。

关键词：大坝安全；监测资料；可靠性

中图分类号：TV7 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2010）-09-0245-2

0 前言

大坝安全监测是掌握坝体运行性态，确保大坝长期、安全和稳定运行的重要措施，同时也是验证设计、检验施工质量以及进一步掌握大坝各类物理量变化规律的有效手段。监测即是对监测仪器所反映的数据的采集、整理、分析和评判，为此，要从点多面广的监测资料中通过初判、分析、提炼和概括，并从中找出揭示规律性的关键环节用以对大坝进行安全评判。因此，应确保监测资料准确无误，同时努力提高监测资料的可信度。

下面结合工作实践就大坝安全监测资料中应注意的几个问题简述如下：

1 监测资料基准值的取定

在实际的监测工作中，监测资料基准值的取定容易被忽略或重视不够，往往给监测成果带来不必要的误差，因此，必须尊重客观实际，，结合不同类型的仪器（传感器）区别对待。基准值即为在成果分析中用作参照基础的初始值，一般取各参量开始变化之前对应时刻的测值作为基准值。基准值对应的时间叫作基准时间。基准值选取得当与否对监测结果影响很大，因此，应尽量准确地选取基准值。基准值的取定应根据仪器（传感器）的性能、安装埋设时间、所处介质的特性以及施工埋设情况等综合考虑。

为了便于说明问题，现分类叙述如下：

1.1 以水泥砂浆作为固定介质的仪器（传感器）

这类仪器的基准时间应选取在水泥砂浆终凝之后，一般取为24h之后，开始规律变化的测值作为基准值。这类代表仪器有：多点位移计、锚杆应力计、测缝计和裂缝计等。

1.2 埋设在混凝土内的仪器（传感器）

这类代表仪器有：应变计、无应力计和钢筋计等，一般应选取混凝土能带动仪器同步变形的时间作为基准时间。此时，应变计组的测值应达到平衡状态，混凝土应已终凝；对于单向应变计和钢筋计，可选取混凝土终凝之后，仪器应变值（或应力值）与测点温度值呈反方向规律变化时的测值作为基准值。

1.3 渗压计、扬压力计、锚杆（锚索）测力计、收敛计、温度计等仪器

这类仪器选取埋设、安装完毕时的测值作为基准值。

1.4 紧跟开挖面埋设的仪器

这类仪器应在爆破开挖前取得基准值。

1.5 监测控制网（平面、高程）网点

对于监测控制网网点坐标的基准值，一般以连续测定、平差两次的合格成果，并取其平均值作为基准值。

1.6 垂线、引张线、视准线（激光准直）和静力水准系统等变形点

对于这类外观系统变形点的基准值，一般以系统正常运行后连续测定两次的合格成果，取其平均值作为基准值。

1.7 钻孔测斜仪的基准值

待测斜仪导管安装埋设的回填料（砂浆）固化（一般7d）后，经过三次以上的连续稳定监测，若每两次测值差均小于仪器精度，则可取其平均值作为基准值。

2 监测资料的采集频次

待其基准值取定之后即可开始正常的监测，监测频次可根据有关规范或技术要求拟定，总的原则是能测定出各物理量随时间变化的连续变化值，并能满足施工与运行监控的要求。一般来说，仪器安装埋设之后的15d以内，测值变化较大，频次应密一些，可每天测1-2次，15d之后测值逐渐趋于平稳，可逐步减少测次。比如：16-30d，每2d测1次；1-3个月，每周测2次；3个月以上，每周测1次。另外，除了正常测次之外，当结构外荷载发生变化或因施工改变结构性状时应加密测次，比如：水库蓄水前后、泄洪洞（溢洪道）过流前后、测点附近岩石爆破前后、发生岩爆前后等应加密测次，以捕捉物理量峰值和发生时间，并预测、预报险情的发生。为了兼顾正常监测和加密测次的特殊要求，可以制定监测计划表，以方便正常作业。

3 监测资料的现场采集与记录

由于目前的监测仪器类型繁多，加上存在产权及商业竞争的影响，导致监测仪器未按照统一的标准执行，因此，不同类型的仪器（传感器）配备不同的二次仪表。为此，作业人员应熟悉各种二次仪表的使用方法，严格按照操作规程测读数据，并作好记录。记录应编制专业的记录表格，记录应清楚完整，不得随意涂写。除测值之外，还需记录量测的时间、环境量和施工变化等情况；对于仪器（仪表）的更换、电缆长度的接长等也应一并记录。本次监测的测值应随时和前次测值对照比较，若发现测值异常或突变要进行复测，并分析原因，应避免由于作业人员的过失而引起测值误差，甚至是错误。经复测和现场检查确为测值异常时，应及时通报有关人员，同时加强监测，并密切注意测值的变化趋势以便进一步评判大坝等水工建筑物结构的安全。

4 监测资料可靠性的措施

在监测资料采集过程中，由于仪器和人为的种种原因会造成量测的误差，量测误差分为系统误差、随机误差和过失误差。随机误差具有随机性，是不可避免的；系统误差主要是由于量测系统缺陷造成的；过失误差主要是人为的差错造成的。因此，在监测资料采集过程中应尽量防止系统误差和过失误差，为此，要注意以下事项：

（1）定期检查与保养二次仪表，消除由于仪器老化和损伤等原因造成的误差；对于达不到标准的仪器应及时修理或更换。

（2）更换二次仪表时，应对新旧仪器（仪表）作量测对比，并对其可能存在的差值作好记录。

（3）对所属安全监测系统的监测设施（设备）应注意保护和维护，对受到损伤或损坏的应及时修复或更换。

（4）在监测资料采集过程中应注意对测值正误的判别。比如：测值是否超过仪器量程：对于量水堰堰流计（振弦式），可将测值与人工读尺进行比较初判（若测值较上次减小则人工读尺应较上次增大）；对于测斜仪和倾角仪可通过正反测后比较测值的误差；对于卡式仪器可通过正测和反测电阻比来比较读数之和与20000(O.Ol%)的差值（差值过大则说明测值有误）。

（5）对于监测作业人员应事先进行培训，只有掌握仪器的监测技能之后才能独立工作；同时还要求他们具备高度的责任心和实事求是的科学态度。

（6）制定严密的监测操作规程，监测作业人员应严格遵守操作规程。

5 监测资料的及时性

监测资料的整理、分析应具备及时性。在正常时段，要求监测资料的校核、整理以及初步初步分析要求在当日完成，即每次采集监测资料完毕，应对其进行检查、校核和整理，并及时作出初步分析。监测资料整理、分析的日常工作，不得拖延更不能长期积压；另外，若发现监测资料有异常现象或确认有异常值，应立即向有关部门报告。

6 建立仪器档案

为了便于安全监测系统的管理与维护，方便、快捷地查阅仪器资料和参数，对监测资料作出正确的分析与评价，进而有效地对大坝安全实施监控，因此应对每支仪器（传感器）设备建立档案。

档案内容主要包括：

6.1 一般情况

包括仪器名称、设计编号、出厂编号、生产厂家、规格、型号、出厂率定资料、合格证书和操作使用说明书等。

6.2 现场检验与率定资料

包括检验结果、率定记录表、仪器基本参数、基本参数与出厂参数的比较结果等。

6.3 安装埋设资料

包括仪器编号、位置与高程、安装日期与时间、灌浆情况、安装方法与埋设图、安装测试记录与初始值、周边施工情况、电缆敷设记录等。

6.4 工程施工与运行状态

主要包括爆破参数、开挖时间、开挖动向、支护时间、岩爆或塌方的时间与位置、外荷载变化情况等。

另外，监测资料整理、分析的各类数据（含图片）、资料、成果和报告等必须按照全面质量管理的要求，认真执行验收校审制度，并及时进行归档保存，确保监测成果的可靠性。

7 结论

综上所述，在进行大坝安全监测资料的处理时，要对仪器监测资料的“来龙去脉”做到心中有数，尊重客观实际，才能作出科学、合理的判断：（1）监测资料的基准值，应考虑仪器类型并根据监测项目的不同，并结合工程实际科学合理地取定，避免“丢失初始值”或“超前初始值”的现象发生，给大坝的安全评判造成影响。（2）监测资料的整编分析应具备及时性，以便及时掌握大坝的运行性态。（3）结合确保监测资料可靠性的措施，把好监测资料现场采集与记录的关，同时建立完善的仪器档案，才能作到有据可依、有据可查，这是进一步正确评判大坝运行工况的关键之一。