工程檢測與大壩安全

我國是全球大壩數量最多的國家；由於歷史原因，我國也是世界上病險大壩比例最高的國家之一。由於潰壩可能造成巨大的災難，國家和各級地方政府每年都投入了巨額的專項資金，工程檢測、大壩監測以及樞紐安全鑑定的市場巨大，各級機關及企事業單位均亟需大量的相關人才。

通過對典型水工建築物病害特點的闡述，講評工程檢測的重要性和套用領域；結合編者承擔的大量科學基金項目和工程技術項目，系統講解水工監測和結構測試所需的設施選用、測點設計、數據分析、規範套用等諸方面的知識；並歸結於大壩安全鑑定的各單項和總體目標。編著者期盼讀者逐步掌握變形、滲流、應力等等安全要素的測試原理和監測設計方法，並在感測器和設備選擇、數據篩選分析、結構病害部位和老化評判、大壩安全綜合鑑定等方面獲得系統的知識儲備。本書可作為高等學校水利水電工程、農業水利工程、水利工程施工等專業的教材，也可供地質災害防治、尾礦壩病害診斷、岩土工程、工程監測、大壩安全鑑定等領域的科技人員使用。

與教材密切相關的研究工作獲準了國家自然科學基金（50869003、51069003、51169009）和雲南省科研基金（1991E016Q、1995YI016、1997E047M、2010ZC048）的多次立項資助，在國際國內刊物上發表論文69篇並被國際著名檢索機構收錄，申報智慧財產權8項，獲得獎勵11項。本書已被評定為普通高等教育“十二五”規劃教材、雲南省“十二五”重點規劃教材。

基本介紹

• 書名：工程檢測與大壩安全
• 作者：楊華舒，閆毅志，魏海，楊宇璐，董衛
• ISBN：ISBN 978-7-5170-0864-4
• 類別：普通高等教育規劃教材；雲南省重點規劃教材
• 頁數：135
• 定價：18.00元
• 出版社：中國水利水電出版社
• 出版時間：2013年5月
• 裝幀：平裝
• 開本：184×260,1/16

主要內容

第1章 課程綜述

1.1 大壩帶來的利與弊

1.2 主要壩型的破壞類型

1.3 大壩監測簡述

1.4 大壩安全監測的設計原則

第2章 感測器與監測設備

2.1 概述

2.2 力敏感測器

2.3 其它感測器簡介

2.4 自動化監測系統

第3章 水工建築物的變形監測

3.1 表面位移監測

3.2 土壩的內部位移

3.3 裂縫與伸縮縫監測

3.4 混凝土壩的撓度及傾斜

3.5 變形監測的資料整理

第4章 滲流監測

4.1 揚壓力

4.2 滲流壓力觀測

4.3 孔隙壓力

4.4 繞壩滲流

4.5 地下水位監測

4.6 滲流量測讀

4.7 水質監測

第5章 壩體應力與溫度監測

5.1 結構混凝土的應力

5.2 岩體的應變監測

5.3 鋼材的應力及應變

5.4 與應力無關的應變監測

5.5 土石壓力監測

5.6 溫度觀測

5.7 壩體的地震反應觀測

第6章 壩工水情觀測

6.1 水位的監測設計

6.2 降水觀測

6.3 泄洪水壓監測

6.4 消能形態觀測

6.5 沖淤高程探測

6.6 波浪的觀測

第7章 鋼閘門安全檢測

7.1 檢測之前的準備

7.2 機械性能測試

7.3 閘門應力檢測

7.4 啟閉機考核

第8章 土石壩安全鑑定

8.1 需要收集的資料

8.2 現場踏勘

8.3 工程質量鑑定

8.4 大壩運行管理評價

8.5 防洪標準覆核

8.6 結構安全評價

8.7 滲流安全評價

8.8 抗震安全覆核

8.9 金屬結構安全

8.10 大壩安全的綜合鑑定

實例：土壩安全鑑定

第9章 混凝土建築物老化程度評價

9.1 結構混凝土測試

9.2 老化評價方法

9.3 老化評價實例

9.4 快速監控混凝土質量

參 考 文 獻

出版背景

我國的水庫及大壩的數量居世界首位。這些水庫在防洪、灌溉、供水、發電以及水產養殖、旅遊資源等開發利用等方面發揮了巨大的作用，取得了令人矚目的社會效益和經濟效益。但由於歷史原因，大部分水庫的防洪標準偏低，建築物存在不同程度的質量問題，許多大壩的病險情況十分嚴重，這不僅明顯影響了綜合效益的發揮，更嚴重威脅著人民的生命財產安全。如1975年8月河南省板橋、石漫灘兩座大型水庫的土壩潰塌，造成了大量人員傷亡，沖走牲畜30萬頭、豬72萬頭、火車車廂1180節，沖毀58座小型水庫、40座橋樑，直接受災人口達1100餘萬。

統計數據表明：已經建成的大型水庫中，大壩監測設施較全的僅占30%，而中型水庫僅有20%具備基本觀測設施，至於小型水庫則絕大多數沒有進行監測設計。缺乏監測和安全鑑定，顯然是導致諸多潰壩災難的重要原因。為了充分發揮工程效益，確保全全運行，加強大壩運行監測、定期進行安全鑑定尤為重要。工程檢測和安全鑑定涉及到各種力學、感測器與設備、噪聲與誤差、數據分析等等知識的套用，屬於綜合性、系統性很強的工作。自2003年國家水利部頒布[2003]271號檔案及《水庫大壩安全鑑定辦法》以來，國家和各級地方政府每年都籌集數百億元專項資金用於水利工程的安全鑑定及除險加固工作，長期的市場和巨量的項目使得相關的企事業單位亟需工程檢測、分析鑑定以及加固設計等專門人才，具備相關知識和技能的專業人士供不應求。高等學校的對應課程和教材已經滯後，大多數學校迄今未能形成有針對性的系統教育。因此，在全國水利學科教學指導委員會、水利教育協會、水利水電出版社以及省、校的大力支持下，整合三十餘年的教學、科研成果，編著這本“十二五”重點規劃教材。

本書涉及的前期課程較多，包括材料力學、結構力學、鋼結構、鋼筋混凝土結構學、電工學與電子技術、建築材料等等內容，屬於綜合性較高的教材。但本書並不側重於算式的推導或者繁雜的演算，而是將重點放在已有知識的連結和貫通之上，並適當地將這些知識融合於工程實踐之中，促使讀者獲得科學的、新穎的工程觀念，重視工程適應性和創新能力的培養。按照知識的相關性和系統性，將教材設計為綜述、感測器與測試設備、監測設計與數據採集、大壩安全評價等四個部分。其中的“監測設計與數據採集”為教材的編撰重點，涵蓋了變形監測、滲流監測、應力與溫度監測、水情觀測等4章內容；“大壩安全評價”則包含了鋼閘門安全檢測、土石壩安全鑑定、結構砼老化評價等內容。

建議課堂講授安排48學時。其中，課程綜述6學時；感測器與監測設備8學時；第3~6章建議21學時；7~9章13學時。本書可作為高等學校水利水電工程、農業水利工程、水利工程施工等專業的教材，主講教師可根據本專業的特點和知識鏈對教學內容適當增刪；本書也可供地質災害防治、尾礦壩病害診斷、岩土工程、工程監測、大壩安全鑑定等領域的科技人員參考使用。

本書由精品課程及重點規劃教材建設組編著，昆明理工大學的楊華舒教授/博導擔任主編，閆毅志、魏海、董衛等副教授/博士合編。中國中鐵二院昆明勘察設計研究院有限責任公司的楊宇璐女士承擔了教材的整理校對任務，並編繪了書中的全部表、圖。相關研究工作得到了國家自然科學基金（50869003、51069003、51169009），雲南省科技廳（1991E016Q、1995YI016、1997E047M、2010ZC048），以及雲南省教育廳、昆明理工大學（10968137）等多次立項資助；研究成果已在岩土工程學報、建築材料學報、水力發電學報、Advanced Materials Research、Applied Mechanics and Materials等國內外著名期刊上發表，並被EI、ISTP等國際檢索機構收錄。本教材的編著工作還得到了中國水利水電出版社、雲南省教育廳、中國水利水電昆明勘察設計院等諸多單位的大力支持，特致謝忱。

限於編者水平，書中難免謬誤和遺漏，懇盼讀者不吝斧正。