關于白楊河水庫工程水利大壩安全施工技術的思考

□陳超（阜康市水利局）

關于白楊河水庫工程水利大壩安全施工技術的思考

□陳超（阜康市水利局）

水利大壩安全施工技術以大壩為重點，需要對攔河壩、泄水建筑物、庫岸邊坡、下游消能防護工程、安全監測、金屬結構及與工程蓄水安全有關的設計、施工、運行等方面進行安全鑒定。安全鑒定、施工技術等工作涉及工程的水文、地質、結構、材料、水力學、安全監測、金屬結構的設計、施工、監理等方面的工作。文章圍繞白楊河水庫工程水利大壩安全施工技術的實施展開思考，意圖為大壩安全施工提供參考資料。

水利大壩；安全施工；技術思考

1 工程概況

白楊河水庫工程位于新疆阜康市滋泥泉子鎮境內，是白楊河干流上的一座山區水庫，工程距阜康市50 km，距烏魯木齊市117 km。其主要任務是在滿足灌溉的前提下，向工業園區供水，同時兼顧防洪，是一項具有綜合利用任務的水利工程。

工程區基本地震烈度為Ⅷ度。白楊河水庫處在雅瑪里克斷裂（F7）和阜康南斷裂（F4）兩活動斷裂之間，距離兩斷裂分別為6 km、2.50 km，區域構造穩定性差。根據《新疆阜康白楊河水庫工程場地地震安全性評價報告》，水庫場地50 a超越概率10%的地震動峰值加速度為0.19 g，相應的地震基本烈度為Ⅷ度。場地50 a超越概率10%的基巖地震動峰值加速度為0.14 g，卵礫石頂部地震動峰值加速度為0.16 g。

2 主要設計修改和設計變更

2.1 設計修改分析

經新疆水利水電勘測設計研究院技術委員會研究決定，為保證黏土心墻壩下游側反濾料質量，減少施工工序，將C3料場D≤20 mm的篩分砂礫料不摻水洗砂用于上游反濾，下游反濾料采用水洗砂，其他要求不變?？紤]到水洗砂單價較高，在保證機械化施工方便的基礎上，將下游反濾料寬度減小至2.50 m。

2.2 壩基開挖設計更改

左壩段壩0+000～壩0+088.38施工后開挖至設計高程后，需要加大開挖深度。左壩段壩0+282～壩0+389.07段基巖出露高程比勘探高程有所提高，將大壩樁號壩0+282～壩0+389.068段建基面調整為水平。主河床壩段壩0+500.34～壩0+628現場大壩基礎開挖后，該段基巖出露高程比勘探高程有所提高，建基面可抬高。

2.3 混凝土防滲墻設計變更

左壩段壩0+000～壩0+097設計心墻底高程修改后，設計將壩0+022～壩0+088.38段防滲墻頂面調整為水平。施工前期防滲墻施工至左側邊界壩0+022時，該處基巖存在倒懸現象。對該段基巖下部砂礫石段采用控制性灌漿處理。主河床壩段（壩0+441～壩0+621.50 m）、左岸臺地壩段（壩0+238.82～壩0+37 m）、右岸岸坡壩段固結灌漿（壩0+624～壩0+72.50 m）固結灌漿Ⅳ區原設計孔排距為3 m×3 m，經生產性固結灌漿試驗，檢查孔縱波波速及透水率達不到設計要求，孔排距3 m×1.50 m、2 m×2 m可滿足設計要求。主河床壩段壩0+500.34～壩0+63段設計心墻底高程抬高后，設計對帷幕灌漿底高程進行了調整。

原設計右壩肩繞壩滲漏帷幕灌漿溢洪道右側通過灌漿平洞進行。現場實施取消了右壩肩灌漿平洞，帷幕灌漿在開挖邊坡上進行。施工過程中，溢洪道開挖邊坡發生垮塌事故，多處裂隙存在滲水現象。根據現場情況及進一步的地質工作，設計提出了處理措施：調整設計邊坡、增加了隨機錨桿、設置了排水孔。根據現場開挖所揭露的地質條件，主河床壩段開挖后建基面高程抬高，監測儀器位置需要調整，取消了下游河床水位井，增設兩個測壓管。

3 樞紐布置

樞紐由黏土心墻壩、溢洪道、導流泄洪兼放水洞等組成。根據壩址地形地質條件，在整個河谷布置黏土心墻壩；溢洪道利用河道地形布置在右岸壩肩上，為開敞式正槽，其軸線與壩軸線夾角70°；導流泄洪兼放水洞布置在左岸從壩下穿過，為明挖澆筑的壩下埋涵，洞內水面以上布置有工業供水有壓放水管。

4 安全監測

4.1 變形監測

4.1.1 水平位移及沉降變形監測

在壩頂及下游壩坡面設置水平位移及沉降變形監測。共布置4條監測縱斷面：在壩頂平行壩軸線的下游邊線布置一條；下游壩坡馬道布置3條監測縱斷面，高程為994.00、974.00和955 m。水平變形位移采用邊角網法，沉降變形采用水準法，共計26個綜合位移標點。

4.1.2 沉降管和測斜管在變形監測當中的應用

采用沉降管和測斜管，樁號壩0+250斷面、壩0+400斷面、壩0+540斷面、壩0+610斷面心墻軸線處各埋設一根沉降管和測斜管，共計沉降管4根，測斜管4根。測斜管施工期采用活動式測斜儀觀測；施工后期采用固定式測斜儀并接入自動化系統。

4.1.3 監測心墻土壓力分析

在大壩右壩肩岸坡及導流洞右岸岸坡埋設土位移計，以監測心墻與基巖之間的相對變形，共6個測點。

在主監測斷面樁號壩0+120斷面、壩0+250斷面、壩0+540斷面、壩0+610、壩0+680斷面不同高程埋設兩向和三向土壓力計，共計兩向土壓力計13組、26支，三向土壓力計7組、21支，監測心墻土壓力。

4.1.4 大壩滲流、滲壓監測情況分析

在各主監測斷面埋設測壓管，各主監測斷面心墻內、心墻與基礎混凝土底板接觸面上、下游壩殼料底部埋設滲壓計，以監測大壩滲流、滲壓，評估防滲效果，共計測壓管14根，滲壓計31支。

4.2 壩基滲流監測

在壩0+130主監測斷面混凝土防滲墻上下游側各埋設4支滲壓計，壩0+540、壩0+610基礎帷幕上下游側各埋設3支滲壓計，以監測壩基的滲流，共計14支。

4.3 繞壩滲流監測

在兩壩肩防滲帷幕范圍內各布置3根測壓管，共計6根測壓管，位于帷幕灌漿上下游側，監測壩肩繞壩滲流情況及帷幕效果。

在大壩主監測斷面壩0+250.00、壩0+540.00壩頂各設置一臺強震儀，在大壩下游設置一臺強震儀，共計3臺，進行地震監測。

5 安全施工技術要點

5.1 溢洪道

5.1.1 控制閘井段

在閘井頂部設置綜合位移標點監測水平位移與沉降。在閘井段基礎埋設滲壓計，以監測基礎的滲流壓力。

5.1.2 泄槽段

選擇樁號：溢0+023、溢0+79.50、溢0+142.50、0+195作為主監測斷面，在每個斷面設置水尺和通用底座，進行水力學觀測。

溢0+023、溢0+142.50斷面邊墻及底板埋設鋼筋計，以監測鋼筋混凝土應力。

5.1.3 消能段

選擇樁號：溢0+221.25、溢0+251.25作為主監測斷面，在每個斷面設置水尺，觀測水位和流量關系。在溢0+221.25斷面邊墻及底板埋設鋼筋計，在結構縫埋設測縫計，以監測鋼筋混凝土應力和結構間的開合度。

5.2 導流兼泄洪洞

在閘井頂部設置綜合位移標點監測水平位移與沉降。在閘井段基礎埋設基巖變形計，以監測進口基礎的沉降量。閘井段邊墻、底板及弧門支座布設鋼筋計、無應力計，監測鋼筋混凝土應力。在閘井上游胸墻混凝土內埋設溫度計，以觀測導流洞進水口水溫。在閘井段基礎埋設滲壓計，以監測進口基礎的滲流壓力。在進水口前胸墻軸線設置庫水位監測水尺。

5.3 洞身段

主監測斷面邊墻及底板內埋設鋼筋計以監測邊墻鋼筋應力。

洞頂大壩粘土心墻底部前、中、后位置樁號導0+057、導0+070、導0+08埋設滲壓計，在洞底部大壩帷幕灌漿上下游位置樁號：導0+06、導0+07埋設滲壓計，在下游壩殼料內沿洞軸線在洞頂樁號導0+100、導0+13埋設滲壓計，以監測大壩與導流兼泄洪洞結合部位的滲流壓力。

5.4 明槽段

選擇樁號：導0+19、導0+22、導0+261.42作為主監測斷面。在各主監測斷面邊墻及底板內埋設鋼筋計以監測鋼筋應力。

6 結語

施工技術是水利大壩施工建設的重點，其建設質量直接影響到人們的生命安全，因此提高安全施工水平，加強安全管理手段，才能避免發生安全事故。所以做好水利大壩的安全施工工作，是為我國水利大壩的發展與建設提供重要的推動性力量。

［1］張守新.關于水利大壩安全施工技術的幾點思考［J］.中國科技投資，2016（12）:37

［2］姜永勇.水利工程防滲墻施工技術應用［J］.民營科技，2013（10）:209.

TV51

A

1673-8853（2017）11-0041-02

陳超（1984.11-）男，工程師，主要從事水利工程建設管理工作。

2017-9-4

編輯：劉青