麻桿溝水庫Ⅱ庫大壩施工期監測資料分析

田 偉

麻桿溝水庫Ⅱ庫大壩施工期監測資料分析

田 偉

(新疆水利水電科學研究院，新疆 烏魯木齊 830049)

文章根據新疆麻桿溝水庫Ⅱ庫施工期監測資料數據，對大壩施工期運行情況進行了分析，結果表明水庫運行正常。

大壩；安全監測；施工期；麻桿溝水庫Ⅱ庫

1 工程概況

麻桿溝水庫Ⅱ庫工程規模為Ⅳ等?。?）型，水庫總庫容583萬m3，死庫容112萬m3，興利庫容439萬m3，調洪庫容32萬m3。主要建筑物大壩、放水洞兼導流洞、溢洪道為4級建筑物，水庫引水渠為5級建筑物，其它臨時建筑物為5級。水庫擋水壩型為均值土壩，壩高40.1m，水庫洪水標準按50年一遇洪水設計，相應的洪峰流量為60.0m3/s，1000年一遇洪水校核，相應的洪峰流量132.0m3/s。工程區地震基本烈度為Ⅶ度，水工建筑物抗震設防類別為乙類，設防烈度為7度。

2 監測項目及測點布置

根據《土石壩安全監測技術規范》及參考國內外面板壩監測設計經驗，并結合麻桿溝水庫Ⅱ庫工程的具體情況，設置了以下監測項目。

(1) 壩基滲流、壩體沁潤線監測。

(2) 滲透量監測。

(3) 壩體垂直位移監測。

(4) 外部變形監測。

2.1 滲流監測

（1）滲透水壓力監測。該壩共有26個滲流監測測點。選擇河床240斷面作為滲流監測斷面（見圖1），壩基共布置6個測點（P1～P6），其中P1在截水槽上游，P2在截水槽下游，在壩體917.0m、 927.0m、937.0m、947.0m高程布置14個測點，分別埋設在該斷面壩軸線上、下游用來觀測壩體滲透壓力。沿放水涵洞3個不同斷面安裝6支滲壓計用于觀測放水涵洞接縫處的滲水情況。

（2）滲流量監測。將壩體滲水引出壩后，排入下游河道，在河床處設置一個量水堰，量測相對滲水流量。

2.2 垂直位移變形監測

選擇壩體0+240m、0+280m斷面軸線處設置了兩根沉降管，每隔5m安裝一支沉降環，觀測不同部位、不同高程壩體的沉降量。

2.3 壩體表面變形監測

表面變形監測設計沿壩軸線3個斷面，即壩頂下游側、下游壩坡938m、948 m高程各一排。在壩體下游及兩岸選擇適當點位建立專三級水平位移監測網。水平位移和豎向位移共用一個測點，基點和測點均采用整體鋼筋混凝土結構，共布設工作基點6個，變形標點18個。

2.4 閘門監控系統

控制中心設在水庫管理站，在放水出口閥門處設有1套現地控制單元（現地LCU單元）?？刂浦行谋O控主機通過光纜與現地控制單元的通信，遠程監控閥門及啟閉設備。

圖1 0+240斷面監測儀器布置圖

2.5 視頻監控系統

水庫視頻監控系統設有4個圖像監控點，分別設在放水閘閥室、左右壩肩及下游放水洞出水處。各處圖像點的圖像信號采用光纜、視頻電纜、雙絞線傳輸到下游放水閘工作門閘房。再通過光端機和光纜傳輸到水庫管理站來完成云臺、攝像機的控制。

3 施工期觀測資料分析

3.1 壩體滲流監測

麻桿溝水庫Ⅱ庫大壩滲透水壓力監測共有26個滲流監測測點，截止2013年11月6日安裝26支滲壓計。大壩0+240m斷面作為滲流監測斷面（見圖1），共布置20個測點（P1～P20），其中P1、P2在截水槽上下游埋設，P3～P6在壩基埋設；P7～P20測點分別埋設在該斷面壩體917.0m、927.0m、937.0m、947.0m高程，用來觀測不同區域滲透水壓力情況；P21～P26沿放水涵洞3個不同斷面埋設，用于觀測接縫處滲水情況。

從過程線（見圖2～圖7）可以看出：大壩各部位滲壓計滲透水位過程線基本保持一條水平線，目前各測點均無滲透水壓力。

圖2 壩基滲壓計滲透水位過程線

圖3 918m高程滲壓計滲透水位過程線

圖4 927m高程滲壓計滲透水位過程線

圖5 937m高程滲壓計滲透水位過程線

圖6 943m、947m高程滲壓計滲透水位過程線

圖7 放水涵洞兩側滲壓計滲透水位過程線

3.2 壩體沉降監測

大壩0+240m、0+280m斷面壩軸線處各安裝一根沉降管。麻桿溝水庫粘土均質壩于2012年7月8日開始壩體填筑，2012年11月18日填筑至946.29m高程后冬季停工，2013年4月10日繼續填筑，2013年5月12日填筑至壩頂958m高程。填筑高度40.1m。

3.2.1 0+240斷面（見圖8）

監測數據顯示，安裝在938.9m高程處的CH1-6測點沉降量最大，該磁環測點所在位置為填土高度的52.6%，沉降量為156mm，占填土厚度的0.39%；截至2013年11月6日，0+240斷面沉降管CH1全管累積沉降量為298mm，占該部位填土厚度的0.74%。

壩體填筑期間其內部沉降變形速率相對較大，非填筑期間壩體內部沉降變形速率相對較小，0+240斷面2012年壩體填筑期間（7月12日～11月19日），CH1全管累積沉降量為140mm，壩體內部沉降變形平均速率為1.07mm/d；冬休期壩體內部累積沉降量為25mm，沉降變形平均速率為0.18mm/d，2013年壩體填筑期間（4月10日～5月12日），CH1全管累積沉降量為77mm，壩體內部沉降變形平均速率為2.4mm/d；2013年壩體填筑結束到目前（5月12日～11月6日）CH1全管累積沉降量為56mm，壩體內部沉降變形平均速率為，0.315mm/d，該斷面2013年壩體填筑期內部沉降變形平均速率大于2012年壩體填筑期內部沉降變形平均速率。

圖8 0+240m斷面壩體沉降分布

3.2.2 0+280斷面（見圖9）

監測數據顯示，安裝在938.9m高程處的CH2-6測點沉降量最大，該磁環測點所在位置為填土高度的52.3%，沉降量為157mm，占填土厚度的0.39%；截至2013年11月6日，0+280斷面沉降管CH2全管累積沉降量為289mm，占該部位填土厚度的0.72%。

壩體填筑期間其內部沉降變形速率相對較大，非填筑期間壩體內部沉降變形速率相對較小，0+280斷面2012年壩體填筑期間（7月12日～11月19日），CH2全管累積沉降量為126mm，壩體內部沉降變形平均速率為0.98mm/d；冬休期壩體內部累積沉降量為26mm，沉降變形平均速率為0.18mm/d，2013年壩體填筑期間（4月10日～5月12日），CH2全管累積沉降量為80mm，壩體內部沉降變形平均速率為2.5mm/d；2013年壩體填筑結束到目前（5月12日～11月6日）CH2全管累積沉降量為59mm，壩體內部沉降變形平均速率為，0.33mm/d，該斷面2013年壩體填筑期內部沉降變形平均速率大于2012年壩體填筑期內部沉降變形平均速率。

圖9 0+280m斷面壩體沉降分布

4 結 論

（1）滲流監測。大壩基礎為砂礫石鋪蓋，壩體各滲壓計均無明顯滲透水壓力，滲流情況還需在后期蓄水期間繼續觀測再做分析。

（2）壩體內部沉降變形。截止到2013年11月6日大壩0+240m、0+280m斷面累計沉降分別為298mm、289mm，沉降量分別占其填土厚度的0.74%、0.72%。0+240m、0+280m斷面內部單測點最大沉降量分別為156mm 、157mm，分別占其填土厚度的0.39%、0.39%，所在位置分別為其填土高度的52.6%、52.3%，單點最大沉降量基本發生在填筑壩高的1/2附近。

累計沉降量與壩體填筑高程具有較好的正相關性，隨壩體填筑高度的增加，累計沉降量也在增加；施工期間壩體沉降量較大，停工期間，尤其是冬季停工，壩體沉降量較小。壩體最大累計沉降占其填土厚度的0.74%，大壩沉降符合壩體填筑規律。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.05.005

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1008-1305（2014）05-0014-04

田 偉(1979年-)，男，工程師。