DL/T 5178-2003 混凝土坝安全监测技术规范.pdf
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1、混凝土坝安全监测技术规范 !“ # $%59:应力7 $) $ $) 个 “方向测回” 。 应力、 应变及温度监测仪器检验及埋设 (规范性附录) ;“%监测仪器检验 ;“%“%差动电阻式仪器 ;“%“%“%力学性能检验 =% ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !试验条件、 设备及注意事项 !) 参比工作条件: 环境温度为 !“# $ %“#, 试验时, 环境温度应保持 稳定; 环境相对湿度不大于 &“。 () 主要设备: ))
2、 应变标准仪, 零级千分表, !“* 和 !+* 的零级百分表。 ,) 一级活塞式压力计。 -) 压应力计的承压板、 压块和球座。 .) 一级万能材料试验机。 /) 水工比例电桥。 %) 注意事项: )) 应将仪器在参比工作条件下预先置放 (01 以上。 ,) 将仪器安装到检验设备上时应控制电阻比的变化不大于 (“ 2 “3“!。 -) 检验前, 应在测量范围上、 下限值的 !3( 倍内预先拉压循环三 次以上, 直至测值稳定。 0) 分挡加荷规定: )) 应变计, 见表 43!。 ,) 钢筋计, 见表 43(。 -) 压应力计, 见表 43%。 .) 测缝计, 见表 430。 /) 渗压计,
3、见表 43+。 !&! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 表 !“# 应变计 规格$#%%&(% 测点数#)* 间距 #%+ , (%-%(% 表 !“( 钢筋计 规格.#,.#/.(%.(.(.(/.0(.0,.-% 测点数*,)*,)*, 间距 123 (-%0(-%0(-%-% 表 !“0 压应力计 规格450%45,% 测点数, 间距 123 %“#“% 表 !“- 测缝计 规格66#%# 测点数)#( 间距 77
4、 # 表 !“ 渗压计 规格2#2(2-2/2#,2(- 测点数,*) 间距 823(% -%/%#,%(%-% (端基线性度检验 先将仪器下行至下限值, 量测电阻比之后, 逐挡上行, 每挡测试, 全程共测 得 ! 个电阻比。后向下行, 逐挡测试, 同样测得 ! 个电阻比, 共完成三次循 (/# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 环, 分别计算下列各值: !) 各点总平均值计算公式如下: ( ! “)“# ( ! #)“$ (
5、 ! $)“ % (&!) 式中: ( ! #)“ 上行第 “ 挡测点电阻比测值的平均值; ( ! $) “ 下行第 “ 挡测点电阻比测值的平均值。 %) 各挡测点的理论值计算公式如下: ( ! ()“# ! % “ & ! $ ( ! “) (&%) 式中: “ 测点序号 ()、 !、 、 & * !) ; ! 量程上下限各自六次电阻比测值的平均值之差。 +) 各测点电阻比测值的偏差计算公式如下: “ # ( ! “ ) “ ( ! ( ) “ (&+) ,) 仪器端基线性度误差计算公式如下: #!# ! !( % !)(&,) 式中: ! 取“的最大值。 +非直线度#%检验 可利用本节端基
6、线性度检验的测值计算非直线度: #%# !% !( % !)(&-) 式中: !% 每一循环中各测点上行及下行两个电阻比测值之间的差值取最 大值。 ,不重复性误差#+检验 可利用本节端基线性度检验的测值计算不重复性误差: #+# !+ ! % !)(&.) 式中: +/! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 三次循环中各测点上行及下行的各自三个电阻比测值之间的差 值取最大值。 “最小读数!检验 可利用本节端基线性度检验的测值
7、计算和检验各仪器的最小读数!。 #) 应变计: ! “ !# #!$ ($%&) 式中: !# 相当于全量程的变形量, ; # 应变计标距, 。 () 钢筋计: ! “ % &) # !$ ($%*) 式中: % 检验时的最大拉力, +; &) 钢筋计钢套截面积, ,(。 !) 压应力计: ! “ % &!$ ($%-) 式中: ( 检验时的最大压力, +; & 压应力计的有效面积, ,(。 .) 测缝计: ! “ !# !$ ($%#/) 式中: !# 相当于全量程的变形量, 。 “) 渗压计: ! “ % !$ ($%#) 式中: % 检验时的最大压强, 012。 .*# ! ! ! !
8、! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !) 误差计算: !“ !“# !$ !“ % #$&(%) 式中: !“、!$ 分别为仪器厂家和用户检验的!值。 !误差要求 力学性能检验的各项误差, 其绝对值不得大于表 %&! 的规定。 表 %&! 力学性能检验标准 项目 !#!(! 限差 ())#( %&温度性能检验 #试验条件、 设备及注意事项 #) 参比工作条件: *) 环境温度为 $+ , +; -) 环境相对湿度不大于 .$)。 )
9、 主要设备: *) 双层保温桶; -) 二级标准水银温度计; /) 恒温水槽和水银导电表; 0) 水工比例电桥; 1) 2$3 直流兆欧表。 () 注意事项; *) 试验 $+电阻时, 仪器之间需铺 ./4 5 #$/4 厚、 直径小于 (/4 的碎 冰层, 用洁净的自来水 (水与冰比例为 #6) 或蒸馏水。保证仪器在 $+ 情况下恒温 7, 测值已稳定不变时再测读。 -) 试验温度系数时, 仪器要浸入水下 2/4, 勿使仪器碰到加热 器, 保持温度变化在 , $+以内的情况下恒温 #7 以上, 测值已稳定不 变时再测读。 /) 应在测记温度和电阻的同时, 测量仪器的电阻比和绝缘电阻。 2
10、.# ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !) 分挡规定见表 “#$。 表 “#$ 分挡规定% 仪器检验温度 温度计&($& 差动式仪器&)&!&(*& 渗压计免做) )&%电阻检验 +) 温度计: 测量 &%时仪器的电阻。 )) 差动电阻式仪器: 除温度计外, 其他差动电阻式仪器测量 &%电阻 后, 均应按式 (“#+) 计算出计算 &%电阻: !“ !& + $ ! , %) + (“#+) 式中: !-& 计算 &%电
11、阻; !& 实测 &%电阻; ! 由厂家提供, 或取!. )#) / +& 0 *%0 ); %+ *&%, 渗压计取 !&%。 ) 温度常数检验。 1) 温度计的温度常数“按式 (“#+!) 计算: “# + !&“& (“#+!) 式中: “& 铜丝材料的电阻温度系数, 由厂家提供, 或取“&. !)2 ( / +& 0 !%0 +。 3) 除温度计外, 其他差动电阻式仪器的 &%以上和 &%以下的温 度常数“ “, “&按式 (“#+() 、 式 (“#+*) 计算: “ # + !&(“!%+) (“#+() “& #(+#&* ( +#&4$)“ (“#+*) 式中: *,+ ! !
12、 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 由厂家提供, 或取! “#$% & ( ) *+) 。 ,) 温度绝缘检验。 -) 高温绝缘: 在进行温度性能检验时, 应测量温度达到量程上限时的 仪器绝缘电阻。 .) 低温绝缘: 在进行 (+电阻检验时, 应测量仪器处于 (+时的绝缘 电阻。 /) 检验要求。仪器温度性能检验后, 各项指标与出厂系数计算结果之差 的绝对值及绝缘电阻应满足表 0#$ 的规定。 表 0#$ 温度性能检验标准 项目
13、12( ! 12(-2 + ! + “# 3! 温度计差动电阻式仪器绝缘电阻绝对值 限差 !(#!(#*!(#/“/( 0#*防水性能检验 主要设备 ) 能承受 “#(34- 的高压容器一个, 相应压力的水压机一台; “) 5 “ 级压力表, 量程为 #(34-; *) /(6 直流兆欧表; ,) 测缝计专用夹具及电缆引出管止水橡皮塞。 “注意事项 ) 在高压容器内的空气应排尽, 高压容器和水压机中灌满水, 防止漏 水; “) 在高压容器上设置电缆引出管, 将仪器电缆头引出到容器以外; *) 螺杆螺帽等要拧紧, 保证试验安全。 *防水检验 ) 检验时对仪器施加水压为 (#/34-, 持续时间应
14、不小于 (#/7, 渗压 计应在规格范围内加压。 “) 量测仪器电缆芯线与外壳 (或高压容器外壳) 之间的绝缘电阻, 量测 温度为室温。 8$ # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # !) 要求被检仪器的绝缘电阻不小于 “#$!。 %&()水工比例电桥检验 试验条件 ) 参比工作条件: *) 环境温度为室温 #+ , !#+; -) 环境相对湿度不大于 .#/。 “) 主要设备: *) 水工比例电桥率定器; -) 光点反射式检流计;
15、 0) 水工比例电桥及凯惠电桥; 1) #2 直流兆欧表。 “检验项目 ) 绝缘电阻 !3; “) 零位电阻 “#及变差!“#; !) 电阻比 # 及电阻 ! 的准确度; )) 内附检流计灵敏度$4及工作时间 %4。 !检验要求 各项限差见表 %&5 之规定。表中 # 与 ! 的限差, 适用于电阻比率定 器法; 如采用简易率定法时, 则该限差可放宽 倍。 表 %&5 水工比例电桥检验的标准 项目 !3 $! “# ! “# ! # 6 #7 ) (绝对值) ! ! (绝对值) $46 # 7 ) 88 &4 9 限差 !“#“#(#“#(#“#(#“ : ! “! %&(“钢弦式仪器 各种规格
16、和类型的钢弦式仪器的检验项目、 检验条件、 设备及检验方法可 参照差动电阻式仪器进行。在检验时主要有以下几点不同: 测量仪表 测量仪表由水工比例电桥改为钢弦频率计。 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # !系数检验 最小读数!检验改为灵敏度系数 “ 的检验。 “) 应变计: “ # ! $ % # “ &% & ! $ % # “ (! % ! ! #) ($%“&) 式中: &% 各级拉压长度, ; & 仪器长度, ; !# 拉
17、压前的初始频率, (): !% 各级拉压时的频率, (): $ 拉压次数。 !) 钢筋计 (锚杆应力计) : “ # ( )*(! ! ! ! #) ($%“+) 式中: ( 检验时的最大拉力, ,; )* 钢筋计钢套截面面积, -!; ! 最大拉力时的频率, (): !# 未拉时的初始频率, (); .) 测缝计: “ # ! $ % # “ &% ! $ % # “ (! % ! ! #) ($%“/) 式中: &% 每次拉压长度, ; !% 每次拉压 &%长度的频率, (); !# 拉压前的初始频率, (); $ 拉压次数。 0) 渗压计: /+“ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “
18、 “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ ! “ ! # $ “ ! %$ ! # $ “ ! (&“ $ & “ #) (( $“#) 式中: %$ 各级压力时的压强, %&; &$ 各级压力下的频率, (): 压力为零时的频率, (); # 加压次数。 *) 误差计算: )!“ !+ !$ !+ * !#+(,$“!) 式中: !+ 、 ! $ 分别为仪器厂家和用户检验的 ! 值。 -) 误差要求。灵敏度系数检验的误差 ., 其绝对值不得大于 !/。 0其他 由
19、于温度对钢弦式仪器的影响较小, 现场若无条件可免做, 但厂家应给出 有关系数。 ,$“电缆连接 ,$“$!本节是以差动电阻式仪器对电缆的要求为例提出, 其他类型仪器对 电缆的要求可参照执行。 ,$“$“基本要求 !埋设的仪器应连接具有耐酸、 耐碱、 防水、 质地柔软的专用电缆, 其芯线应 为镀锡铜丝。 “电缆及电缆接头在使用温度为 1 “*2 3 -#2; 承受的水压为 !$#4& 时, 绝缘电阻应不大于 !#4!5 %6。 0电缆芯线应在 !#6 内无接头。 7三芯或四芯电缆每 !#6 的单芯电阻应不超过 !$*!, 每 !#6 电缆芯线之 间的电阻差值应不大于单芯电阻的 !#/, 五芯电缆
20、每 !#6 单芯电阻应不超 过 0$#!。 #8! “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ !电缆内通入 “#$%& ( “#$!%& 气压时, 其漏气段不得使用。 )#*#+电缆的检验 成批电缆采用抽样检查法, 抽样数量为本批的 $“,, 不得小于 $“-。 $用电桥率定器标定数字电桥或水工比例电桥, 保证数字电桥或水工比 例电桥的正确性; *用数字电桥或水工比例电桥分别测量电缆芯线黑、 蓝、 红、 绿、 白的电 阻, 测值应不大
21、于 +!.$“-。 +用 !“/ 直流电阻表测量被测电缆各芯线间的绝缘电阻, 测值应不小 于 $“%!。 0根据电缆耐水压参数, 把被测电缆置于耐水压参数规定的水压环境下 012, 用 !“/ 直流电阻表测量被测电缆芯线与水压试验容器间的绝缘电阻, 测值应不小于 $“%!。 )#*#0电缆的准备 应根据观测设计和现场情况准备仪器的加长电缆, 其长度按下式计算: ! “ #!“$ %()#*) 式中: ! 接长电缆总长度, -; !“ 仪器到观测站牵引路线长度, -; # 接长电缆系数, 一般取 $#“!; % 观测端加长值, 对坝内仪器为 *- ( +-, 对基岩仪器 +- ( !-。 )#*
22、#!电缆的连接 $按照图 )#$ 剥制电缆端头, 在去除芯线铜丝氧化物时, 不得折断铜丝 图 )#$ () 。 *仪器出厂电缆一般为三芯, 与接长电缆连接时按表 )#$“ 进行, 当需连 接两电缆之间的芯线数相同时, 按表 )#$ 进行 见图 )#$ (3) 。 +连接时应保持各芯线长度一致, 并使各芯线接头错开, 采用锡和松香 焊接, 焊后检查芯线连接质量 见图 )#$ (4) 。 $5$ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
23、表 !“#$ 不同芯线数的电缆端头长度% 芯线颜色 仪器出厂电缆接长电缆 三芯四芯五芯 蓝 黑 红 绿 白 & ( ) ) ( & & ) ) ( & & 表 !*# 相同芯线数的电缆端头长度% 芯线颜色 仪器电缆芯线接长电缆芯线 三芯四芯五芯三芯四芯五芯 蓝 黑 红 绿 白 & ( ) & ( ) + & ( ) + #$ ) ( & + ) ( & #$ + ) ( & (,) 步骤 #;(-) 步骤 &;(.) 步骤 /;(0) 步骤 ( #、 /黑线芯线; &铜丝塔接; (扭紧铜丝; 焊锡; )、 +红色芯线; 1、 2白色芯线; #$绿色芯线; #、 #/电工胶布; #&黄蜡绸 图
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