您好, 访客   登录/注册

珊溪水库大坝变形外部监测分析

来源:用户上传      作者:

  行了评价。
  关键词:珊溪大坝沉降分析
  Abstract:This paper introduced the Shanxi dam external deformation monitoring results. Through the analysis and research of the results, the status of Shanxi dam operation were evaluated.
  Key words: Shanxi damdefornationanalysis
  [中图分类号] TV698 [文献标识码][文章编号]
  
  1工程概况
  珊溪水库位于浙江省文成县境内的飞云江干流中游河段,属多年调节水库,正常蓄水位为142.00m,总库容为18.24亿m3。2000年5月12日水库开始蓄水, 2001年12月珊溪水库竣工。
  珊溪水库大坝为钢筋混凝土面板堆石坝,最大坝高132.50m,坝顶高程156.80m。混凝土趾板置于弱风化基岩上,基岩采用水泥灌浆固结,基础防渗采用灌浆帷幕。坝壳基础,河床部位除趾板部位及下游60m范围内开挖至基岩外,其余置于清理后的砂砾石覆盖层上,两岸置于经清理后的基岩上。坝体填筑材料主要来自溢洪道、引水系统等开挖料及天然河床砂砾石料。
  2大坝外部变形监测布置
  珊溪水库大坝外部变形包括垂直沉降、水平位移等监测项目。
  大坝表面水平位移采用视准线法监测。在坝顶上下游侧和坝后坡平行坝轴线方向共布置有5条视准线,在每条视准线延长线的两侧山坡上均设置工作基点。坝顶上游侧视准线布置在坝上0+004.95m,共10个测点;坝顶下游侧视准线布置在坝下0+004.75m,共6个测点;坝后坡的三条视准线分别布置在坝下0+062.00m(高程118.70m)、坝下0+103.50m(高程93.40m)、坝下0+145.50m(高程68.40m),相应设置6个、6个、4个测点。
  表面沉降采用三等水准法监测,除在坝顶下游侧及下游坝坡表面水平位移测点旁设置沉降点外,还在坝顶下游侧水平位移测点之间设一个沉降点,在坝顶上游侧设置3个金属沉降标点,共29点。
  3大坝垂直沉降监测分析
  3.1 坝顶沉降
  珊溪水库大坝坝顶沉降测点主要布置在下游侧,共有10个测点,从2001年11月21日开始观测;上游侧有3个钢标测点,从2001年8月7日开始观测,其中钢1测点在2002年11月被破坏。典型测值过程线见附图3-1。
  根据各测点测值和过程线综合分析,珊溪水库大坝坝顶沉降有如下特点:
  ① 大坝坝顶自2001年11月观测以来,至2008年1月底,其最大沉降为111.31mm,为坝高0.084%,发生在大坝上游侧中间部位。下游侧观测时间迟于上游侧,沉降也略小于上游侧,至2008年1月底,其最大沉降为104.07mm,出现在大坝中间部位。
  ② 大坝填筑完成后,坝体沉降比施工期沉降小的多,沉降呈缓慢下降的趋势,多数测点已趋于稳定或收敛。2005年坝顶沉降率有半数以上超过10mm/年,最大约14.5mm/年,而2007年坝顶沉降率均小于10mm/年,最大仅为9.0mm/年,低于一般堆石坝沉降稳定经验值10mm/年。
  ③以坝顶的起始观测日即2001年11月底作为基准值,作2008年1月底的分布图,见图3-2。从分布图可以看出,河床大于岸坡,并且左右坝体具有较好的对称性。
  
  
  
  3.2下游坝坡沉降
  下游坝坡布置3个高程沉降测线,高程分别为118m、93m、68m,从2000年8月18日开始观测,至2008年1月底,其最大沉降为173.37mm,为坝高0.13%,出现在大坝118m高程中间部位的测点,且近两年来沉降量增量不大。
  根据各测点测值和过程线综合分析,珊溪水库大坝下游坝坡沉降有如下特点:
  ①下游坝坡各测点均呈下沉趋势,并逐渐趋于平缓或者收敛。2007年3个观测高程最大沉降率分别为6.65mm/年、4.35mm/年、1.55mm/年,均在10mm/年以下,表明沉降已基本稳定。
  ②下游坝坡沉降分布规律是:各时间段垂直位移分布规律基本一致,河床大于岸坡,并且左右坝体具有较好对称性,表明大坝沉降较为协调。典型沉降分布图可见图3-2。
  
  
  
  ③大坝填筑完成后,同一断面其变形量与测点高程呈正比,156m高程(坝顶)变形最大,位于68m高程沉降最小。
  4顺河向水平位移
  顺河向水平位移是垂直于大坝轴线方向的位移,包括坝顶顺河向水平位移和下游坝坡顺河向水平位移。
  4.1坝顶
  珊溪水库坝顶上下游侧各布置一条测线,上游侧10个测点,下游侧6个测点,从2002年1月20日开始观测至2008年1月底,上游侧测线测得向下游最大值为36.73mm,下游侧测线向下游最大值为62.46mm。坝顶实测顺河向水平位移量最大仅为62.46mm,且近年来,位移增量不大。
  根据各测点测值和过程线综合分析,大坝坝顶顺河向水平位移有如下特点:
  (1)坝顶上下游侧各测点均向下游位移,而且均趋于平缓,多数测点位移已基本稳定,近两年来变化规律正常。
  (2)对照气温和水位过程线,坝顶上游侧测点与气温和库水位具有一定的相关性,典型测点测值过程线见图4-1,气温升高或水位上升,测点向下游位移,反之,向上游回弹,这是由于上游侧测点建在混凝土防浪墙上,而混凝土构件对温度变化反映较敏感。下游侧水平位移与库水位和温度相关均不是十分密切。相对而言,下游侧测点受库水和气温影响较小,仅在大坝中间略有年周期性变化。
  (3)现以坝顶的起始观测日作为基准, 做2008年1月底的分布图(图4-2),可以看出:坝顶顺河向水平位移分布大致为河床大、两岸坡小,并且具有较好的对称性。
  
  
  
  (4)比较坝顶的两条测线同桩号的测点位移,下游侧测点向下游位移比上游侧普遍大,表明堆石体除外部荷载作用产生变形外,还受自身流变影响。
  
  
  
  4.2下游坝坡
  下游坝坡有3条测线,分别在118m、93m、68m高程,均从2000年5月16日开始观测,至2008年1月底,下游坝坡顺河向水平位移量最大为118m高程,实测值仅为100.92mm,且近两年来位移增量不大。
  根据各测点测值和过程线综合分析,大坝下游坝坡顺河向水平位移有如下特点:各测线测点均向下游位移,并逐渐趋于稳定,较低高程测点先于较高高程测点稳定,近两年来变化规律正常;向下游的位移量与垂直位移大致成比例;大坝填筑完成后,同一断面的变形与坝高成正比;下游坝坡顺河向水平位移各时段的分布变化规律基本一致。
  5结论和建议
  珊溪水库大坝外部变形监测系统布置比较完备,监测仪器安装布设质量良好,测值较为精确可靠,客观真实地反映了大坝坝顶和坝坡的外部变形情况。根据大坝沉降监测数据分析和大坝实际运行情况,可得出以下结论:珊溪水库大坝坝顶和坝坡垂直和水平位移均已基本稳定,测值分布合理,规律正常,坝体外部变形在正常范围内,大坝处于安全运行状态。建议水库大坝管理单位加强仪器设备的维护保养,定期进行观测数据的采集整理和分析,确保大坝变形监测系统的正常运行和大坝安全。
  
  注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开


转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-598526.htm