葛洲坝测绘地理信息技术有限公司 湖北宜昌 443002
摘要：随着经济社会的不断发展，其对水利事业的需求也越来越高，在各种恶劣地质环境中修建的泵站、水闸、大坝等水工建筑物越来越多，并且对安全的检测准确性和及时性都有了很高的需求。在水电工程建筑的安全监测中，竖向位移是最主要的监测方式，是研究测量工程结构稳定性的主要内容。然而，对于传统的人工测量中，其效率比较低、受环境限制也比较大，而且不能实时的反馈相应的数据，对工程的安全构成了很大的挑战。所以对于静态测量技术来说，其自重性能比较好、实时性比较强、频率以及精准度都比较高等优点，并且也受到了水电工程建设的重视。
关键词：水准测量；大坝坝基形变；检测；研究
前言：大坝坝基主要是抽水蓄能电站中的主要部分之一。它具有准确、系统的变形监测，有利于对水电工程的整体安全性能进行评价，并且也能够防止坝基严重变形而出现事故。对于大坝变形监测的技术手段有很多，比如说传统的全站仪、加速度测量计和水准仪测量。传统的测量在操作中比较简单，成本也比较小，但是精准度比较低，对检测的目标不能进行实时的检测。精密水准测量有着实时动态监测的特点，并且不会受到外界监测环境的影响，可以广泛的应用在大型的桥梁、高速铁路、隧道、大坝的变形监测中使用。
一、水准测量点位的选择
水准测量点的选择是能够影响到监测的结果可靠度以及精准度的根本。所以，在水准测量的选择中一定要选择在基础稳定的地区中来进行测量。在沉降区不易设置水准点的测量，以免水准点的沉降过大，造成监测出来的结果出现误差问题。并且，水准点一定要选取视野比较宽阔的地域以及更好的保存的区域中能够进行。对于基岩的基准点来看，应位于基岩露头的上方或者是选取高架桥墩的上面等等位置中。监测点为坝区沉降变形分析该法的依据，应匀称的分布在水准监测点的范围中，主要适用于不同地区的沉降，并且也为变形规律中的分析打下坚实的基础。
二、覆盖层沉降形变的特点分析
（一）系统的安装
（1）在项目施工中，应该按设计的要求进行放线，并且把支架用螺栓固定在墙上或测量的墩上；（2）用水平仪器支架放置到托架上，并且在水平的同等位置中；（3）在安装支架完成之后，再把储液罐安装在支架的上面。支架与储液缸由三螺纹支撑杆进行相互的连接起来。并且把液位尺放在储液罐上，使其它们之间都保持一个水平面上，调整螺纹支撑杆上的螺母，使储液筒水平（4）与仪器连接在静力水准管路中，接头处涂上密封硅胶，使其稳定密封（5）通过任何储液罐向系统进行充液，在操作过程中，要注意清除管道内的气泡，并且要检查系统中的密封程度，要注意各接头处是否有液体泄漏出来，如果没有泄漏，那么就可以开始下工序的操作（6）根据编号把浮筒放进到储液罐当中去，并且把传感器的保护罩安装在储液罐顶部的后端，并把它固定住；（7）连接排气管，使所有的容器内的液位以上压力保持一定的位置；（8）安装静态水准测量保护箱，从而保护好静态水准调平系统仪表；（9）连接仪表根据基准测量点的高程值，将电缆连接至相应的测量单元中去；（10）对储液罐内的高程值进行校正，确保其处于量程的中间；（11）安装自动数据采集仪，数据可以经过通信模块传输到计算机监控系统里去[1]。
（二）数据的分析方式与步骤
通过观测的方式布网，其数据分析的处理方法以及步骤主要有以下几点：（1）算出坝头第一观测点的近似高程。坝头第一对测点的近似高程分别根据往返联测与水准点的平均高差进行计算；（2）各环坝面合并误差独立计算。按常规计算，当环的闭合误差满足规范要求时，应该要计算出分段环两侧的连接点的近似高差；（3）算出连接点高程。通过节段的连接节点的近似高差，算出北岸上的水准点的连接高程，并与测绘院的高程成果进行差值的计算，并且还要计算出两岸水准点的高程差，根据距离分布校正各环连接点之间的高差，计算出连接点的调整高程；（4）算出高程中的坝面点。通过各环两端的平差高程，对各环再次进行近似平差，并根据距离对各站高差进行修正。根据修正之后的台站高差，按台站计算中间视点高程。中间视图的最终高程结果是往返之间的平差高程的平均值。
（三）覆盖层沉降形变的特征
如图1所示可以看出，位移的变化与坝体填筑有一定的关联性。从沉降的分布中看出，因堆石区、过渡层和覆盖层厚度多于心墙区，因此沉降也会大于心墙区。通过现在可以看出，堆石区坝基覆盖层、过渡层之间的累积最大沉降量为695.55mm，对于存水之后到沉降量为20.00 mm，发生在竖向0+330.00 m剖面WE6（桩号（坝）0+273.00 m）的测量点处。对于除了WY9不适合评价之外，心墙区监测结果的连续性和稳定性也比较差，并且不适合评价。
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图1心墙区大坝坝基覆盖层电位器位移监测成果，
线位移计监测成果过程线
三、主副防渗墙的形变
（一）固定式的测斜仪
主防渗墙固定测斜仪安装的情况如表1所示，因固定测斜仪的最大深点没有深入到防渗墙的底部，为了便于监测结果的分析，防渗墙底部由（50m）变形，默认为0。
表1主副防渗墙固定测斜仪安装埋设表
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（二）主房渗墙形变的分析
表2主副防渗墙固定测斜仪安装埋设汇总表
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经过表2看到，主防渗墙主要在14、18测斜仪出现异常，所以不参加数据的计算分析。主防渗墙变形监测结果由表3、表4看出，实测时间过程见图2、图3，由图、表可知，主防渗墙方向的多数测点变形为上游变形，最大的位移出现在IN15测点EL.1431.62m，最大的变形值是-20.51mm。最大水平位移发生在IN15测点EL.1431.62m，其最大的变形值是-24.01mm[2]。
表3主防渗墙固定式测斜仪（A 向）监测成果特征值表
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表4主防渗墙固定式测斜仪（B 向）监测成果特征值表
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图2上下游方向水平位移时间线 图3左右岸方向水平位移时间线
总结
通过以上分析来看，把水准测量技术应用到大坝坝基的形变监测里，它能够验证水准技术在大坝形变监测中的优势，并且还得到了更精度的监测结果。
参考文献：
[1]董鸿闻，姬恒炼.精密水准测量的理论和实践[M].测绘出版社，2019.（12）：55-56.
[2]李茂俊，刘振龙，仲伟思.水准测量在大坝观测中的应用[J].水利天地，2020.（9）：39-39.