“500”水庫大壩變形監(jiān)測設(shè)計(jì)與變形分析

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1、水利水電工程新技術(shù)推廣研討會(huì)“500’’水庫大壩變形監(jiān)測設(shè)計(jì)與變形分析★李新王慶勇魏波(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局830000)摘要：本文介紹了“500”水庫大壩內(nèi)外部變形監(jiān)測設(shè)計(jì)和儀器布置。根據(jù)外部變形監(jiān)測成果分析，大壩中壩直線壩段和西轉(zhuǎn)彎壩段變形最大，水庫蓄水后，壩面累計(jì)最大沉降量為380ram，占填筑壩高的1．5％；根據(jù)內(nèi)部變形監(jiān)測成果分析，壩基壓縮固結(jié)是引起大壩沉降的主要原因，壩基面沉降量與總沉降量的比值在9l％以上，壩體自身被壓縮產(chǎn)生的沉降量很小，壩體自身變形已趨于穩(wěn)定，東西副壩受基礎(chǔ)軟弱夾層影響，變形較大，尚未穩(wěn)定；涵洞底板在運(yùn)行初期沉

2、降速率較快，最大累計(jì)沉降量為769mm。目前沉降已基本穩(wěn)定：對(duì)大壩內(nèi)外部變形監(jiān)測成果比較分析，大壩外部變形監(jiān)測的沉降過程和趨勢與內(nèi)部監(jiān)測的一致，內(nèi)外部監(jiān)測成果的一致性也進(jìn)一步說明監(jiān)測資料是可信的，能真實(shí)反映大壩的變形情況．關(guān)鍵詞；。500”水庫變形監(jiān)測豎向位移水平位移軟弱夾層I工程簡介“500”水庫是新疆北疆調(diào)水工程的尾部調(diào)節(jié)水庫，位于山前沖洪積下部細(xì)土平原區(qū)，是經(jīng)四面筑壩圍成的典型平原注入式水庫，主要由均質(zhì)土壩、放水(兼放空)涵洞組成，屬大(2)型水庫。均質(zhì)土壩由東壩、中壩、西壩、南壩四面封閉而成，壩軸向全長17．676Ion。水庫正常蓄水位V500．00

3、m時(shí)，水面面積24．25km2,壩頂高程V503．00m，最大壩高28m，調(diào)節(jié)庫容2．47億m3，總庫容2．81億m3，壩體內(nèi)部設(shè)L型排水體與下游坡腳排水棱體相接。放水(兼放空)涵洞采用壩下埋涵形式，涵洞軸線垂直于中壩軸線，為雙孔城門洞型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。大壩基礎(chǔ)為深覆蓋層軟基，30m深度范圍內(nèi)主要為第四系全新統(tǒng)CQ4)沖洪積地層。壩基表層為高壓縮性土，已全部挖除；下層主要為為低液限粉土和低液限粘土，夾粉細(xì)砂透鏡體，為弱透水層，滲透系數(shù)在1．9X10巧～3．8×104cm／s之間；水庫東、西副壩壩基存在厚達(dá)數(shù)米的軟弱夾層。地基土的干密度Yd--I．50"--1

4、．649／cm3,孔隙比e=0．52--0．71，壓縮系數(shù)0．23MPa"1。壩體填筑土料以低液限粉土和低限粘土為主，其粘粒含量20％，最優(yōu)含水量14．4％，最大干密度1．809／cm3，土的滲透系數(shù)在4．37×10由cm／s～4．3×10～cm／s。填筑土料屬于中、重粉質(zhì)壤土，具有較高的抗剪強(qiáng)度、較低的壓縮性和良好的壓實(shí)性能，但其抗沖蝕能力較差．壩體土料擊實(shí)后干密度Yd=1．72～1．869／cm’，壓縮系數(shù)0．07---0．125MPa"1。涵洞部位基礎(chǔ)換填礫質(zhì)土，閘井和洞身地基分別換填10m和llm厚，該回填土的天然級(jí)配為：粒徑<5衄占53％，其中

5、．075哪占15．2％。回填礫質(zhì)土控制干密度為2．219／cm3,最優(yōu)含水率6．21％，滲透系數(shù)為3．77X10一cm／s，壓實(shí)度0．99，壓縮系數(shù)小于0．07MPa"1．’本文已被‘水利水電技術(shù)>(刊號(hào)ISSN1000-0860／CN11．1757廠TV)錄用待刊．定予2010年9月在?？霭妫?1水利水電工程新技術(shù)推廣研討會(huì)水庫工程自2002年4月開工建設(shè)，2005年7月大壩全斷面填筑至V503．00m高程，水庫主體工程完成。放水(兼放空)涵洞底板及洞身混凝土的澆筑自2003年9月開始，2004年4月完成。調(diào)水工程于2005年9月下旬試通水成功，水庫開始

6、蓄水，2006年6月正式通水，至2009年7月12日庫內(nèi)水位最高蓄至493．35m，相應(yīng)庫容為1．3億m3。2大壩變形監(jiān)測設(shè)計(jì)和布置2．1壩面變形監(jiān)測作為大型平原水庫，水庫大壩布置了56個(gè)監(jiān)測斷面，212個(gè)壩面變形監(jiān)測點(diǎn)，運(yùn)用GPS監(jiān)測大壩變形，改善和提高了監(jiān)測效率。中壩每隔200m設(shè)1個(gè)觀測斷面，每個(gè)斷面4個(gè)綜合位移觀測標(biāo)點(diǎn)(水平位移和豎向位移觀測共用)，分別布置壩頂上下側(cè)、下游壩坡馬道和坡角，總計(jì)42個(gè)斷面，共設(shè)168個(gè)標(biāo)點(diǎn)；東、西副壩每隔300m設(shè)1個(gè)觀測斷面，每個(gè)斷面3個(gè)綜合位移觀測標(biāo)點(diǎn)，分別壩項(xiàng)上下側(cè)和坡角，總計(jì)14個(gè)斷面，，共設(shè)42個(gè)標(biāo)點(diǎn)。壩面變

7、形監(jiān)測斷面平面布置見圖l。圖l“500”水庫大壩表面變形監(jiān)測斷面布置圖2．2內(nèi)部變形監(jiān)測分別在中壩和東副壩設(shè)2個(gè)，西副壩設(shè)置1個(gè)典型斷面，樁號(hào)分別為中壩4+080、中壩4+300、東副壩0+600、東副壩I+800和西副壩I+161．376，共5根測斜(沉降)管。中壩兩個(gè)斷面和東副壩I+800斷面測斜管布置在壩軸線處，東副壩0+600和西副壩I+161376斷面測斜管布置在距壩軸線上游12m處。典型斷面監(jiān)測儀器布置圖見圖2、圖3。水利水電工程新技術(shù)推廣研討會(huì)-503．●f埂曩南曩)■一：}置蠢壓力甘I一壓t夕％面P5￡I汰．OI、＼I■辯(托降Jtr／j’巧

8、●巧5P5I曩、量：江＼／■^，鄉(xiāng)彤萬，．一霸L．厶