長河壩水電站大壩基礎(chǔ)滲流分析與評價(jià)

萬永波，李曉波

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610072)

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長河壩水電站大壩基礎(chǔ)滲流分析與評價(jià)

萬永波，李曉波

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610072)

長河壩水電站大壩是建在深厚覆蓋層上的高土石壩，大壩基礎(chǔ)的防滲效果反映基礎(chǔ)覆蓋層的滲流狀況，為防止大壩基礎(chǔ)出現(xiàn)滲透破壞，故要準(zhǔn)確監(jiān)控大壩基礎(chǔ)滲流滲壓，正確判斷基礎(chǔ)防滲墻的運(yùn)行狀態(tài)。介紹了長河壩水電站大壩基礎(chǔ)滲流監(jiān)測中滲壓計(jì)的布置情況，對大壩基礎(chǔ)滲流情況進(jìn)行分析評價(jià)。

基礎(chǔ)防滲；滲流；分析與評價(jià)；長河壩水電站

1 工程概況

長河壩水電站大壩基礎(chǔ)覆蓋層最大厚度約60 m，在大壩基礎(chǔ)以下覆蓋層內(nèi)設(shè)置2道混凝土防滲墻。副防滲墻位于大壩0～015.0 m位置，副防滲墻是懸掛式，未伸入基巖；主防滲墻位于大壩0+000.0 m位置，主防滲墻嵌入基巖。長河壩壩基覆蓋層深厚，漂(塊)卵礫石層滲透系數(shù)K=8.0×10-2～2.0×10-1cm/s，具有強(qiáng)透水性；②-c砂層滲透系數(shù)K=6.86×10-3cm/s，具有中等透水性。漂(塊)卵礫石顆粒大小懸殊，結(jié)構(gòu)不均一，允許滲透坡降J=0.10～0.15，局部架空J(rèn)=0.07；砂層允許滲透坡降J=0.20～0.25，滲透坡降較低，抗?jié)B穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生管涌破壞；此外河床覆蓋層具有多層結(jié)構(gòu)，且夾有砂層，由于滲透性的差異，有產(chǎn)生接觸沖刷的可能性，存在滲漏和滲透變形問題。

2 大壩基礎(chǔ)滲流監(jiān)測設(shè)計(jì)

在壩縱0+213.72、0+253.72、0+330樁號布置1個(gè)監(jiān)測橫剖面以監(jiān)測壩基滲流情況。在每個(gè)監(jiān)測斷面副防滲墻前各布置1支滲壓計(jì)；在主防滲墻后及主副防滲墻之間各鉆孔布設(shè)1個(gè)深孔，深孔分高程布設(shè)3支滲壓計(jì)，用來分層監(jiān)測壩基覆蓋層滲水壓力；在主防滲墻下游心墻區(qū)域內(nèi)各布置2支滲壓計(jì)；在下游過渡層及壩殼建基面布設(shè)滲壓計(jì)5～6支，滲壓計(jì)各測點(diǎn)間距60～90 m，用以監(jiān)測下游堆石區(qū)的水位情況，觀測整個(gè)壩基順河向滲流水位過程線。在副防滲墻下游3.5 m(主副防滲墻之間)及主防滲墻下游3.5 m沿壩軸線方向各布置1個(gè)監(jiān)測縱剖面(沿壩軸線方向)，布置滲壓計(jì)10支，用以監(jiān)測該部位蓄水后是否發(fā)生滲漏。共計(jì)布置滲壓計(jì)54支。

3 大壩基礎(chǔ)滲流資料分析

2016年4月8日上游水位為1 489.11 m，副防滲墻上游壩基處P40測值為1 487.81 m，水頭差僅有1.3 m。副防滲墻下游3.5 m位置滲壓計(jì)觀測的水位1 475.94～1 485.29 m，副防滲墻下游滲壓均低于上游水位，副防滲墻后水頭折減3.82～13.17 m。副防滲墻后基礎(chǔ)最大水力坡降0.878，主要是通過副防滲墻折減。

圖1 (縱) 0+213.72壩基實(shí)測水位分布(單位：m)

圖2 (縱) 0+253.72壩基實(shí)測水位分布(單位：m)

主防滲墻下游3.5 m位置處滲壓計(jì)水位1 467.88～1 479.99 m，主防滲墻后的水位均小于上游水位，也低于副防滲墻后的水位。通過主防滲墻折減水頭9.12～21.23 m，主防滲墻后基礎(chǔ)最大水力坡降1.895，主要是通過主防滲墻折減。

在壩基(縱)0+213.72位置順河向監(jiān)測剖面上，滲壓水位均低于上游水位，水頭折減4.63～15.42 m，其中位于心墻區(qū)外堆石區(qū)的P18水位偏高，初步判定此處有積水但近期有所消散。在壩基(縱)0+253.72位置順河向監(jiān)測剖面上，滲壓水位均低于上游水位，水頭折減5.77～15.82 m。在壩基(縱)0+303.72順河向監(jiān)測剖面上，滲壓水位均低于上游水位，水頭折減7.78～17.19 m。壩基滲壓監(jiān)測剖面上滲壓成果分布符合一般規(guī)律，基礎(chǔ)滲壓水頭主要通過兩道防滲墻折減，基礎(chǔ)水頭折減效果顯著，折減規(guī)律表現(xiàn)為在防滲墻位置集中折減，在基礎(chǔ)覆蓋層內(nèi)由上游向下游的平滑折減。覆蓋層內(nèi)最大水力坡降位于P18與P19之間，水力坡降0.182 8，小于設(shè)計(jì)允許的水力坡降。

從壩基滲壓成果空間分布分析，主副防滲墻之間、主防滲墻下游側(cè)、(縱)0+213.72、(縱)0+253.72、(縱)0+303.72壩基處滲壓水位空間分布見圖1～圖3。空降分布主要規(guī)律表現(xiàn)為主副防滲墻之間壩基實(shí)測水位均低于上游水位，基覆分界線處滲壓水位基本右岸高于左岸；主防滲墻下游側(cè)壩基實(shí)測水位均低于上游水位，且水頭差在副防滲墻

圖3 (縱) 0+303.72壩基實(shí)測水位分布(單位：m)

后進(jìn)一步折減，折減9.12～21.23 m，符合一般規(guī)律；順河向壩基滲壓水位基本呈現(xiàn)遞減規(guī)律，但堆石區(qū)處滲壓水位基本上稍高于心墻區(qū)、反濾層、過渡層。

4 大壩基礎(chǔ)滲流評價(jià)與改進(jìn)措施

長河壩大壩基礎(chǔ)副防滲墻水力坡降是0.878，主防滲墻水力坡降是1.895，與設(shè)計(jì)允許坡降值對比，小于設(shè)計(jì)允許坡降值。壩基覆蓋層最大水力坡降0.182 8，小于砂層允許滲透坡降J=0.20～0.25，目前壩基滲流滲壓滿足設(shè)計(jì)要求。

由于大壩基礎(chǔ)滲流監(jiān)測的重要性和必要性，為了準(zhǔn)確掌握長河壩大壩基礎(chǔ)滲流分布情況，在長河壩基礎(chǔ)廊道下游側(cè)補(bǔ)鉆孔，鉆孔傾斜向下游，鉆孔深度超過心墻底座混凝土，伸入至主防滲墻下游側(cè)，再在鉆孔內(nèi)埋設(shè)滲壓計(jì)，用補(bǔ)充滲壓計(jì)觀測主防滲墻后的滲流分布情況。

5 結(jié) 語

長河壩大壩是深厚覆蓋層上建設(shè)的高土石壩，基礎(chǔ)滲流破壞關(guān)系大壩的安全；為了準(zhǔn)確獲取大壩基礎(chǔ)滲壓分布情況，必須保證基礎(chǔ)滲壓觀測設(shè)備(設(shè)施)完好，保障基礎(chǔ)滲壓資料的連續(xù)性和完整性。但在施工過程中受多種因素的影響，埋設(shè)基礎(chǔ)滲壓計(jì)不可避免出現(xiàn)損壞，為了保證基礎(chǔ)滲壓資料的完整性，可以采用在基礎(chǔ)關(guān)鍵部位埋設(shè)足夠的冗余滲壓計(jì)或安裝測壓管至基礎(chǔ)廊道，在基礎(chǔ)滲壓計(jì)出現(xiàn)損壞后使用冗余滲壓計(jì)代替損壞的滲壓監(jiān)測設(shè)施，保障基礎(chǔ)滲壓資料的完整性和連續(xù)性。其他工程可以參考借鑒長河壩的基礎(chǔ)滲壓監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)。

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[2]董澤瑜， 等. 長河壩安全監(jiān)測資料分析年報(bào)(2015年) [R]. 成都： 中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司， 2015．

[3]伍小玉， 王曉東， 等. 四川省大渡河長河壩水電站可行性研究報(bào)告(工程布置與建筑物)[R]. 成都： 中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司， 2015．

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[5]李文慧， 石建舟， 邵乃辰， 等. 四川省大渡河長河壩水電站監(jiān)測設(shè)計(jì)專題[R]. 成都： 中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司， 2015．

(責(zé)任編輯 王 琪)

Analysis and Evaluation of Seepage in Dam Foundation of Changheba Hydropower Station

WAN Yongbo, LI Xiaobo

(PowerChina Chengdu Engineering Corporation Limited, Chengdu 610072, Sichuan, China)

As the dam of Changheba Hydropower Station is a high earth-rock dam which is built on deep overburden layer, the anti-seepage effect in dam foundation will reflect the seepage condition of foundation layer. In order to prevent seepage failure in dam foundation, it is needed to monitor the seepage and seepage pressure of dam foundation accurately, and to judge the operation state of foundation cutoff wall correctly. The layout of osmotic pressure gauge of seepage monitoring in dam foundation of Changheba Hydropower Station is introduced, the seepage in dam foundation is also analyzed and evaluated．

foundation seepage control; seepage; analysis and evaluation; Changheba Hydropower Station

2016- 07- 22

萬永波(1973—)，男，重慶人，高級工程師，從事水電水利工程安全監(jiān)測工作．

TV543.8；TV223.4(271)

A

0559- 9342(2016)10- 0054- 03