DB12 T 1059-2021 行洪河道堤防工程安全监测技术规程.pdf
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1、 ICS 93.160 CCS P 58 12 天津市 地方 标准 DB12/T 1059 2021 行洪河道堤防工程安全监测技术规程 Technical specification of safety monitoring for flood discharge levee project 2021 - 04 - 30 发布 2021 - 08 - 01 实施 天津市市场监督管理委员会 发 布 DB12/T 1059 2021 I 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 本文件由天津市水务局提出并归口。 本文件起草单
2、位: 天津市水利科学研究院、天津市海河管理中心 。 本文件主要起草人: 王松庆、孟祥和、张振、刘宏领、姜衍祥、曹全利、王云仓、张超、李宏强、 齐伟、常素云、胡羽成、冯东利、刘桐、袁春波、王守春、田术娟、王金智、王建波、郝志香、吴涛、 朱丽、李颖、王广鑫、黄立伟、吴亚斌、毛少波、张立辉、张春辉 。 DB12/T 1059 2021 II 引 言 历史上,堤防对世界各民族的生存繁衍、社会进步均有重要贡献;在今天,堤防对沿堤地区的经济 持续发展、社会和谐稳定,仍然发挥着不可替代的作用。堤防是抵御洪涝灾害的重要工程措施,是防洪 工程建设的基础,是人民生命财产的重要保障。堤防工程的安全运行是保证河道防洪
3、减灾的关键,如果 堤防工程存在着安全隐患,或者运行管理人员不了解堤防的安全状态,会使堤防的运行风险加高,也无 法发挥其正常的效益 。天津市境内共有主要行洪河道 19条,堤防长度 1994公里,担负着海河流域 75%洪 水入海任务和天津城市的供水任务,同时兼有灌溉、蓄水、航运、旅游等综合服务功能,是天津市赖以 生存和发展的生命线。为深入贯彻“水利工程补短板、水利行业强监管”的新治水思路,强化天津市堤 防安全管理,掌握堤防安全状况,规范堤防安全监测,降低堤防运行风险,特编制本技术规程。 DB12/T 1059 2021 1 行洪河道堤防工程安全监测技术规程 1 范围 本文件规定了行洪河道堤防工程安
4、全监测的术语与定义、堤防工程安全监测与监测断面布设原则、 堤防工程安全监测方法、堤防工程安全监测项目与监测频次、堤防工程安全监测项目要求。 本文件适用于天津市范围内行洪河道堤防工程的安全监测,排沥河道和海堤也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。 GB/T 14914 海洋观测规范 (所有部分) GB/T 17501 海洋工程地形测量规范 GB/T 50138 水位观测标准 SL/T 58 水文测量规范 SL 3
5、26 水利水电工程物探规程 、 SL 436 堤防隐患探测规程 SL 551 土石坝安全监测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 堤防工程安全监测 levee project safety monitoring 利用人工检查或借助仪器对堤防工程安全信息进行采集并对其安全状况分析的过程。 3.2 隐患监测 hidden-trouble monitoring 采用地球物理探测方法等手段对重点堤段和部位隐患进行探测,并对比探测成果分析隐患变化情况 的过程。 3.3 仪器监测 instrumentation monitoring 采用监测仪器对堤防安全信息采集并对其安全状况分
6、析的过程。 3.4 施工期监测 construction monitoring 对堤防施工过程安全状态进行监测的工作。 3.5 运行期监测 operation period monitoring 对投入运行后堤防安全状态进行监测的工作。 DB12/T 1059 2021 2 3.6 监测断面 monitoring section 选取的能够代表一段堤防水文地质状况并集中布置有监测仪器的有代表性的断面。 3.7 分布式监测 distributed monitoring 能够感测被测量在空间和时间上连续分布信息的监测技术。 3.8 全球导航卫星系统 global navigation satell
7、ite system( GNSS) 能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的 3维坐标和速度以及时间信息的空基无线 电导航定位系统。 3.9 LiDAR 技术 light detection and ranging 一种集激光,全球定位系统 (GPS)和惯 性导航系统 (INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生 成精确的 DEM。 3.10 InSAR 技术 Interferometry synthetic aperture radar 即合成孔径雷达干涉技术,它是利用微波合成孔径雷达图像( SAR)数据对地表重复观测形成的微 波相位差计算地表形变。 4 堤防工程安全监测与监测
8、断面布设原则 堤防工程安全监测原则 4.1 4.1.1 分类监测原则 根据堤防级别和堤防的重要性分为类,按表 1确定。 表 1 天津市行洪河道堤防工程监测分类指标 序号 监测分类 重要性 堤防级别 部分河道分类参考 1 类 特别重要 1级 永定新河右堤、独流减河左堤、海堤(永定新河右堤至独流减河左堤段 65.67km)等。 2 类 重要 2级 永定新河左堤、独流减河右堤、潮白新河、青龙湾减河、子牙新河、海河等。 3 类 比较重要 3级 州河、泃河、引泃入潮、蓟运河、北京排污河、南运河、马厂减河等。 4 类 一般 4、 5级 各区 、 镇管辖行洪排沥河道等 。 注 1: 按堤防的重要性确定分类时
9、,特别重要堤防指失事后造成经济损失重大,重要堤防指失事后造成经济损失大, 比较重要堤防指失事后造成经济损失较大,一般堤防指失事后造成经济损失较小。 注 2: 当按重要性和堤防级别确定的监测分类不同时 , 应按较高监测分类确定 。 4.1.2 重点监测原则 DB12/T 1059 2021 3 堤防安全监测应充分考虑堤线长度大、堤身堤基组成复杂、结合部位多、临河水情变化大、破坏模 式多等特点, 各堤防管理单位应结合所 管辖 堤防的具体工况, 如水文气象、地形地质条件、堤型及工程 运用要求等,合理确定重要堤段和重点部位进行重点监测。 监测断面布设原则 4.2 4.2.1 根据选取的重要堤段和重点部
10、位布设监测断面,做到有的放矢。 4.2.2 堤防工程安全监测断面、监测设施应符合有效、可靠、牢固、方便及经济合理的原则,并符合 下列要求: a) 监测断面和部位应选择有代表性的堤段,并宜做到一种设施多种用途。监测断面宜选择在老 溃口、软弱地基、穿堤建筑物以及其它险工险段等特殊堤段。 b) 选定的监测项目和监测点的布设应能够反映工程运行的主要工作状况。 c) 在特殊堤段或地形地质条件复杂的堤段,可根据需要适当增加监测项目和监测断面。 d) 监测点应具有较好的交通、照明等条件,且应有安全保护措施。 5 堤防工程安全监测方法 堤防 工程安全监测应包括施工期和运行期监测,可分为巡视检查、仪器监测、隐患
11、监测等。 5.1 不同堤防工程监测分类宜选择不同的监测方法,按表 2 确定 。 5.2 表 2 天津市行洪河道堤防工程安全监测方法 序号 监测分类 监测方法 1 类 巡视检查、隐患探测和仪器监测并重 2 类 巡视检查和仪器监测为主,隐患探测为辅 3 类 巡视检查为主,仪器监测为辅,隐患探测视情况而定 4 类 巡视检查 6 堤防工程安全监测项目与监测频次 堤防工程安全监测项目 6.1 堤防工程安全监测项目分类见表 3。 表 3 堤防工程安全监测项目分类和选项表 序号 监测 项目 监测 内容 监测分类 备注 类 类 类 类 1 巡视 检查 巡视 检查 2 隐患监测 隐患 3 环境量 1) 水(潮)
12、位 2) 水下地形 DB12/T 1059 2021 4 3) 根(抛)石分布 4 变形监测 1) 堤顶沉降变形 2) 内部变形 - - - 3) 防渗体 变形 - - - 4) 防洪墙 变形 5)接缝、裂缝开合度 5 渗流监测 1) 堤身浸润线 2)堤身渗透压力 3)堤基渗透压力 4) 渗漏流量及水质 - - - 注 1: 有 者为必 测 项目 , 有 者为选 测 项目,可根据需要选 测,有 -者为非监测项目。 注 2: 表示不适用于海堤。 注 3: 表示有条件可采用 LiDAR技术和 InSAR技术,形成一体化遥感监测体系。 堤防工程安全监测项目 6.2 堤防工程 安全 监测频次 见表 4
13、。 表 4 堤防工程安全监测频次表 序号 监测 项目 监测 内容 监测频次 施工期 汛期 非汛期 1 巡视 检查 巡视 检查 2 次 /月 1 次 /月 2 隐患监测 隐患 按需要 3 环境量 1) 水(潮)位 1 次 /天 2 次 /天 2) 水下地形 按需要 3) 根(抛)石分布 按需要 4 变形监测 1) 堤顶沉降变形 1 次 /月 4 次 /月 1 次 /2 月 2) 内部变形 1 次 /月 4 次 /月 1 次 /2 月 3) 防渗体 变形 4 次 /月 2 次 /月 1 次 /季度 4) 防洪墙 变形 4 次 /月 2 次 /月 1 次 /季度 5)接缝、裂缝开合度 4 次 /月
14、4 次 /月 1 次 /月 5 渗流监测 1) 堤身浸润线 2 次 /月 2 次 /月 1 次 /季度 2)堤身渗透压力 4 次 /月 4 次 /月 1 次 /月 DB12/T 1059 2021 5 3)地基渗透压力 4 次 /月 4 次 /月 1 次 /月 4) 渗漏流量及水质 4 次 /月 4 次 /月 1 次 /月 注 1: 表中频次均系正常情况下人工测读的最低要求。特殊时期(如发生大洪水、地震等),应根据工程安全实 际情况增加频次。根据需要,监测自动化系统可适当加密频次。 注 2: 变形监测年观测次数可根据实际情况适当减少,但每年汛前、汛后至少要分别进行一次全面检查。 注 3: 堤身
15、浸润线 受河道水位控制,可根据实际情况适当降低监测频次 。 注 4: 监测项目依据堤防所在监测分类,选择执行。 7 堤防工程安全监测项目要求 巡视检查 7.1 7.1.1 堤防工程 巡视检查 范围应包括堤防工程管理范围和保护范围 , 应根据 堤防 工程的具体情况和特 点,制定切实可行的 巡视 检查方案 。 7.1.2 巡视检查 应 针对表面缺陷或险情, 检查项目 包括裂缝、滑坡、坍塌、隆起、泉眼、翻砂、冒水、 渗透变形、表面侵蚀破坏、洞穴破坏 、堤顶路面、植物生长情况及人为损坏等 。 7.1.3 根据工程安全和管理运行的需要,应选择设置下列巡视检查项目:近岸河床的冲淤变化、护岸 工程的变化、河
16、道水流形态及河势变化、滩岸地下水的出逸情况、冰情、波浪等。 7.1.4 巡视检查应对河道管理范围内乱占、乱采、乱堆、乱建等“四乱”问题重点关注 ,发现问题详 细记录,及时向上级主管部门报备。 7.1.5 各河道管理单位日常巡视检查的内容, 宜 采用附录 A。 各单位可结合所管辖堤防工程的具体情 况, 按照 附录 A 制定更符合实际的检查记录表,必要时可附简图、照片或影像记录。 7.1.6 对于重点堤段,宜结合流域或河(湖)长制信息化平台,设置视频监控。 隐患监测 7.2 7.2.1 一般规定 7.2.1.1 隐患监 测项目包括堤身堤基的洞穴、裂缝、松散体、高含砂层、渗漏、管涌等 。 7.2.1
17、.2 隐患探测 应根据堤防运行年限、生物破坏情况、巡查监测成果等,有计划地进行 。 7.2.1.3 堤防 工程隐患探测工作 可 按 SL 326、 SL 436 的规定 。 7.2.1.4 隐患探测应委托有专业资质的单位实施 。 7.2.2 隐患监测仪器与方法 7.2.2.1 监测仪器 7.2.2.1.1 隐患监测应采用弹性类、电类、磁类地球物理方法,必要时采用综合方法。 7.2.2.1.2 仪器性能、单次探测工作的组织 符合 SL 436 规定。 7.2.2.2 监测方法 隐患的监测通过多次探测成果的对比分析实现。 a) 结合具体工程 确定装置和布置测线。测线布置,应从上界桩号自上而下顺堤布
18、设测线; b) 探测人员应按要求认真做好现场测试记录,保证探测资料的准确与完整 ; c) 同一堤段(部位)的不同次探测,应保证测线、仪器设备、工作人员、装置及参数设置固定 一致 ; DB12/T 1059 2021 6 d) 探测过程中,技术人员要作好探测数据的解释判断工作,随时检查和区分各种因素对观测结 果的影响,必要时应做补充观测,避免和减少各种干扰因素对判断结果带来的误差和错误。 环境量监测 7.3 7.3.1 环境量监测内容包括水(潮)位、水下地形、根 (抛 )石分布 、植被 等项目。 7.3.2 水(潮)位 监测应符合以下要求: a) 水位观测设施的布置应满足设置目的和观测精度要求,
19、宜选择在观测方便、交通便利、通信 条件好的地点 ; b) 河道水位观测应与测流断面统一布置,此外在涉河重点水工 建筑物处应增加观测点。测点应 设置在: 1) 水流平顺、受引流影响较小、便于安装设备和观测的地点; 2) 河道无水时,用河道中的地下水位代替,宜与渗流监测结合布置。 c) 观测设备可采用水尺、水位计,有条件时可设遥测水位计或自计水位计。水尺零点高程每年 应校测 1 次,怀疑水尺零点高程有变化时应及时校测。水位计应在每年汛前进行检验 ; d) 水位观测方法可 按照 GB/T 50138 的规定,潮位观测可按照 GB/T 14914 的规定。 7.3.3 水下地形 监测应符合以下要求 :
20、 a) 重点堤段应根据河道形状、水流流态等工程情况设置河道水下地形监测断面,每个断面的堤 岸应设立标志性的控制点 ; b) 水下地形监测观测方法与要求可 按照 SL 58、 GB 17501 的规定 ; c) 水下地形测量宜采用超声波测深仪、多波速测深系统等。 7.3.4 根(抛)石的平面分布监测内容为险工、控导护岸工程的根(抛)石的平面分布范围、顶界面 位置,其探测应符合以下规定: a) 探测方法可采用接触式、非接触式探测方法,接触式探测包括机械、人工锥探、探水杆等方 法;非接触式探测包括浅地层剖面探测等地球物理方法 ; b) 探测应以基准点为参照,基准点应布置在地形变化影响范围之外,且长期
21、稳定、易于保存、 便于测量的位置。基准点埋设及测量应符合测量规范要求 ; c) 探测点定位测量应选用 RTK 或导线测量方法,根石点高程测量应选用水准测量、 RTK 或导线测 量的方法 ; d) 探测断面应相对固定,间距宜为 10m 20m; e) 测点布置:水上部分沿探测断面水平方向对各突变点进行探测;水下部分沿探测断面水平方 向每 2m 探测一个点,遇根石深度突变时,应增加测点,当探测不到根石时,应再向外 2m、向 内 1m 各测 1 点。平面定位坐标误差不超过 0.1m,探测深度误差不大于 0.2m。 7.3.5 植被 监测应符合以下要求 : a) 防浪林带、护堤林带宜结合防治病虫害的要
22、求,间隔种植不同的树种。堤坡和戗台范围内, 不宜种植树木 ; b) 对已栽种树木的堤防工程,应进行必要的技术安全论证,确定是否保留。堤顶不宜设置行道 林。经论证确需设置行道林时,行道林树木应选择根系较浅的树种 ; c) 植树和植草,应充分考虑环境保护、水土保持和植物生长相关要求,统筹兼顾、合理规划和 统一布置 。 变形监测 7.4 7.4.1 变形监测分类 7.4.1.1 变形监测项目主要包括垂直位移和水平位移监测。 DB12/T 1059 2021 7 7.4.1.2 对于河道堤防工程来说主要包括堤顶沉降变形、内部变形、防渗体变形、防洪墙变形和接缝、 裂缝开合度等五项,其中后三项主要涉及混凝
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