课程脚本（任务四 混凝土坝和浆砌石坝应力和温度监测）.docx

大家好，（打开PPT1）这一讲我们一起来学习任务四混凝土和浆砌石坝应力和温度监测，（打开PPT2）应力和温度监测的测点布置应遵循怎样的原则？一般使用哪些监测仪器？监测方法又有哪些呢？

带着这些问题，我们来进入这一讲的学习（打开PPT3）。凝土坝和浆砌石坝建成蓄水后，在各种荷载作用和周围环境影响下，坝体和坝基将产生相应的应力，而这些应力随着荷载变化而导致应变的产生，当应变值超过了允许值，坝体将发生变形。同时，混凝土坝在施工期由于水化热而引起混凝土浇筑体的温度急剧上升，坝体内外形成较大温差。同样，混凝土坝在运行期上游受库水温影响，下游受气温和太阳辐射影响，也会在坝体不同部位形成温差。由于温差产生的荷载为温度荷载，温度荷载导致温度应力的产生，致使坝体发生应变。由应力而引起的应变，是混凝土坝坝体产生裂缝的主要原因，是影响混凝土坝整体稳定性和安全的主要因素。为了混凝土坝内部应力和温度的分布和变化情况，分析其状态变化和工作情况是否正常，并为工程的控制运用、验证设计和科学研究提供资料，需要进行应力和温度观测。那么，具体怎么进行怎样进行监测呢？

首先，要进行测点布置。我们分别从应力布置和温度布置来讲解。（打开PPT4）（1）应力监测：测点应根据坝型、结构特点、应力状况、分层分块的施工计划以及数值模型和模型试验成果合理地布置，使观测成果能反映结构应力分布及最大应力的大小和方向，以便和计算成果及模型试验成果进行对比，并便于和其他观测资料综合分析。受观测仪器的限制，混凝土坝和浆砌石坝的应力观测，主要依靠观测其应变量来间接地求得应力值。测点的应变计支数和布置方向应根据应力状态而定。空间应力状态宜布置7～9向应变计，平面应力状态宜布置4～5向应变计，主应力方向明确的部位可布置单向或两向应变计。单支应变计、应变计组旁1.0～1.5m处均应布置相应的无应力计。坝体受压部位应布置相应的压应力计，以便与应变计组观测成果相互验证。压应力计和其他仪器之间应保持0.6～1.0m的距离。

（打开PPT5）1.重力坝应力监测布置：（1）应根据坝高、结构特点及地质条件选定重点观测坝段。（2）在重点观测坝段上选择水平观测截面一个，该截面宜距坝底5m以上；必要时另在混凝土与基岩结合面附近布置测点。（3）观测点应布置在观测截面中心线上，同一浇筑块内的测点应不少于2点，纵缝两侧应有对应的测点。通仓浇筑的坝体，其观测截面上一般布置5点。

（打开PPT6）（4)坝踵和坝趾应加强观测，除布置应力、应变计外，还应配合布置其他仪器。（5)观测坝体应力的应变计组与上、下游坝面的距离宜大于1.5～2m（在严寒地区还应大于冰冻深度），纵缝附近的测点宜距纵缝1.0～1.5m。（6)边坡陡峻的岸坡坝段，宜根据设计计算及试验的应力状态布设应变计组。（7)表面应力梯度较大时，应在距坝面不同距离处布置测点。

（打开PPT7）2.拱坝应力监测布置：（1）根据拱坝坝高、体形、坝体结构及地质条件，可在拱冠、1/4拱弧处选择铅直观测断面1～3个，在不同高程上选择水平观测截面3～5个。（2）在厚拱坝的观测截面上，应布置2～3个测点。拱坝设有纵缝时，测点可多于3点。（3）在薄拱坝的观测截面上，上、下游坝面附近应各布置1个测点，应变计组的主平面应平行于坝面。（4）观测截面应力分布的应变计组距坝面不小于1m。测点距基岩开挖面应大于5m，必要时可在混凝土与基岩结合面附近布置测点。（5）拱座附近的应变计组数量和方向应满足观测平行拱座基岩面的剪应力和拱向推力的需要，在拱向还可布置压应力计。（6）坝踵、坝趾及表面应力监测的布置要求与重力坝相同。

接下来，我们来学习温度监测。（打开PPT8）1.布置原则：（1）温度监测坝段应为监测系统的重点坝段。其测点分布应根据混凝土结构的特点和施工方法而定。（2）坝体温度测点应按温度场的状态进行布置。在温度梯度较大的坝面附近或孔口附近测点宜适当加密。在能兼测温度的其他仪器处，可不再布置温度计。（3）坝体温度测点宜结合坝面温度和基岩温度测点布置。

（打开PPT9）2.坝体温度：（1）在重力坝段的中心横剖面上，宜按网格布置温度测点，网格间距为8～15m。宽缝重力坝和重力坝引水坝段的测点布置应顾及空间温度场观测的需要。（2）在拱坝观测坝段，根据坝高不同可布设3～7个观测截面。大坝横剖面的每个观测截面，至少应布置3个测点。在拱座的应力观测截面上，可增设必要的温度测点。（3）支墩坝应在观测坝段不同高程的3～5个截面上布置测点。挡水部位的测点数宜适当增加。

（打开PPT10）3.坝面温度：（1）可在距上游坝面5～10cm的坝体混凝土内沿高程布置测点，间距一般为1/15～1/10的坝高，死水位以下的测点间距可加大一倍。多泥沙河流的库底水温受异重流影响，该处测点间距不宜加大。（2）在受日照影响的下游坝面可适当