藏木水電站縱縫測縫計成果分析及性態(tài)評價

鐘 聲,吳常棟

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司,四川 成都 610072)

藏木水電站縱縫測縫計成果分析及性態(tài)評價

鐘 聲,吳常棟

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司,四川 成都 610072)

對藏木大壩各壩段縱縫開合度觀測資料進行及時的處理與分析，對于了解大壩安全性態(tài)和指導工程運行具有重要意義。本文結合壩體縱縫接縫灌漿完成后及導流底孔下閘蓄水前的縱縫測縫計開合度監(jiān)測資料對壩體縱縫進行了定性、定量分析。綜合分析認為藏木大壩縱縫基本正常，接縫灌漿質量較好，安全性態(tài)良好。

藏木大壩；開合度；安全監(jiān)測

0 前 言

藏木水電站系雅魯藏布江干流中游桑日～加查峽谷段規(guī)劃5級電站的第4級電站，上游銜接街需水電站，下游為加查水電站，電站位于西藏自治區(qū)山南地區(qū)加查縣城上游17 km、雅魯藏布江中游桑日～加查峽谷段出口處，處于西藏中部電網負荷中心位置。藏木水電站開發(fā)任務為發(fā)電，無航運、漂木、防洪、灌溉等綜合利用要求。壩址控制集水面積157 668 km2，占雅魯藏布江我國境內全流域面積240 480 km2的65.6%，壩址處多年平均流量1 010 m3/s。電站采用左側河床布置6孔溢流壩，右側河床布置壩后式地面廠房的壩式開發(fā)方式。電站總裝機容量510 MW，水庫正常蓄水位3 310.00 m，校核洪水位3 310.61 m，設計洪水位3 310.00 m，死水位為3 305.00 m，電站具有日調節(jié)能力。

樞紐區(qū)位于雄瑪溝與白溝之間約1.4 km長的河段上，河道順直，河流流向S40°E?？菟谒鎸?00～150 m，水深一般4～6 m，河水位高程約3 249 m，正常蓄水位3 310 m高程對應谷寬320～360 m。樞紐區(qū)兩岸山體雄厚，河谷深切呈“V”字型，谷坡陡峻，兩岸大多基巖裸露，河邊分布少量漫灘，下游坡腳及局部斜坡地帶分布少量崩坡積塊碎石土，階地不發(fā)育。樞紐區(qū)發(fā)育四條沖溝，右岸有熊瑪溝及白溝，左岸有白助溝及下游一號。

水庫自2014年10月下旬下閘蓄水。藏木大壩壩型為重力壩，水庫蓄水前藏木大壩上、下游澆筑塊需形成整體效應方能保證安全蓄水及運行。因此，對其壩體縱縫接縫灌漿后及蓄水前的實測開合度測值資料進行一次細化分析，將十分有利于了解整個大壩在蓄水期、運行期的安全性態(tài)，這對于今后整個樞紐工程的安全運行將起到重要的指導作用。本文主要對藏木大壩縱縫在接縫灌漿后及蓄水前的縱縫測縫計監(jiān)測資料進行定性、定量分析，并對壩體縱縫安全性態(tài)做出評價。

1 測點布置

在壩體縱縫不同高程布置測縫計，監(jiān)測重力壩上、下游壩塊縱縫開合度。本工程共布置98支測縫計，其中2號壩段、3號壩段以及18號壩段各埋設2支，4號及16號壩段各埋設4支，5號壩段～7號壩段各埋設6支，8號壩段埋設5支，9號壩段、14號壩段和15號壩段各埋設7支，10號壩段～13號壩段各埋設8支，17號壩段埋設3支。

2 觀測資料分析

2013年10月20日大壩開始擋水，本階段各壩段縱縫接縫灌漿基本完畢。當前值指的是本次分析收集數(shù)據截止日期(2014年10月10日)。

2.1 當前累計測值統(tǒng)計

通過對當前各壩段縱縫測縫計開合度監(jiān)測成果統(tǒng)計歸納，可知測縫計當前開合度在-0.20～1.95 mm，最大縫隙張開度為1.95 mm，位于18號壩段縱縫3 261 m高程的測縫計JB18-2。使用的測縫計精度約0.125 mm，測縫計累計開合度小于0.125 mm的占67%，大于0.125 mm小于0.5 mm的占16%，大于0.50 mm的占17%，壩體縱縫總體處于閉合或接觸狀態(tài)。個別壩段縱縫測縫計累計開合度測值較大(大于0.8 mm)，數(shù)據異常，通過檢查分析，發(fā)現(xiàn)這些異常測值均是由于附近接縫灌漿后，導致數(shù)據突然抬升，附近區(qū)域接縫灌漿完成后，數(shù)據曲線開合度測值曲線趨緩，異常值不代表真實開合度(見圖1)。

圖1 壩體縱縫開合度當前累計測值統(tǒng)計

2.2 重要階段變量分析

本次分析將針對各壩段縱縫接縫灌漿灌區(qū)的典型測縫計，通過接縫灌漿后以及擋水后兩個重要階

段評價分析大壩縱縫縫隙開合度，縱縫接縫灌漿后典型測縫計開合度成果見表1，大壩擋水后典型測縫計開合度監(jiān)測成果見表2。

根據監(jiān)測成果可以看出，接縫灌漿完成初期，各壩段縱縫測縫計開合度變量均有微量的收縮，在-0.05～0.00 mm間；接縫灌漿完成后至當前，開合度變量均有一定程度的收縮，在-0.41～0.00 mm間，基本處于閉合或接觸趨勢，說明整體接縫灌漿質量較好。

2013年10月20日大壩擋水后到當前，庫水高程以下的典型縱縫測縫計開合度變量在-0.34～0.00 mm間，說明在水推力及接縫灌漿的作用下，壩體縱縫整體處于壓緊或接觸趨勢。

通過2個重要階段壩段縱縫開合度變量分析，壩體在接縫灌漿完成后，整體處于閉合或接觸趨勢，上、下游澆筑壩塊間基本形成整體效應，安全性態(tài)得到保證。大壩擋水后，庫水位以下的測縫計測值顯示，在水推力及接縫灌漿的作用下，縱縫處于壓緊或接觸狀態(tài)，符合一般規(guī)律。

表1 壩體縱縫接縫灌漿后典型縱縫測縫計開合度監(jiān)測成果 mm

注：張開為正，壓縮為負。變化量1=灌漿前-灌漿后，變化量2=當前值-灌漿后。

2.3 典型壩段測縫計過程線分析

由于數(shù)據較為龐大，以5號壩段縱縫開合度典型監(jiān)測成果作為典型壩段，對其壩體縱縫開合度的變化情況進行分析，其余各壩段縱縫開合度變化規(guī)律與其相似。5號壩段縱縫測縫計監(jiān)測成果時間過程線見圖2、3，空間分布見圖4。

(1)監(jiān)測儀器埋設后，縱縫開合度隨溫度降低，有局部微弱的張開，隨著溫度回升，又呈現(xiàn)閉合趨勢，各高程縱縫接縫灌漿完畢后，進一步呈現(xiàn)閉合或穩(wěn)定趨勢。溫度在整個過程中與壩體縱縫開合度呈負相關關系，即溫度降低，縱縫開合度變大；溫度升高縱縫開合度變小。這種關系在接縫灌漿完成后依然存在，但負相關趨勢被弱化。

(2)開合度變化量值主要發(fā)生在接縫灌漿前，灌漿后只有很小的變化量且總體呈閉合或穩(wěn)定趨勢。這是因為接縫灌漿前，各灌區(qū)上、下游澆筑壩塊還沒有形成統(tǒng)一的整體，開合度受溫度影響較為明顯。接縫灌漿后，各灌區(qū)上、下游澆筑壩塊形成整體聯(lián)系，溫度影響被弱化。

(3)5號壩段縱縫目前開合度在0.30 mm之內，曲線基本趨于穩(wěn)定。

表2 大壩擋水后庫水位高程以下壩體典型縱縫測縫計開合度變化量統(tǒng)計 mm

注：張開為正，壓縮為負。變化量3=當前測值-2013.10.20時測值。

圖2 5號壩段縱縫高程3 230 m測縫計監(jiān)測成果

圖3 5號壩段縱縫高程3 236 m測縫計監(jiān)測成果

圖4 5號壩段灌漿后壩體縱縫測縫計監(jiān)測成果

(4)灌漿后5號典型壩段縱縫總體呈壓縮或接觸趨勢，當前值整體小于灌漿后第一次測值，說明接縫灌漿效果較好。通過時間對比分析，各縱縫測縫計接縫灌漿后曲線平穩(wěn)，變化很小，趨于穩(wěn)定。

3 結 論

綜合上述分析可知，藏木電站大壩各壩段縱縫測縫計總體與溫度呈負相關，開合度變化基本發(fā)生在接縫灌漿前上、下游澆筑壩塊還沒有形成整體的時段，接縫灌漿后各壩段縱縫測縫計曲線基本穩(wěn)定，受溫度影響弱化。大壩各壩段縱縫測縫計接縫灌漿后，除個別測點呈微張開狀外，整體呈閉合或接觸狀態(tài)，曲線平穩(wěn)，說明整體接縫灌漿質量較好。大壩擋水期間，壩體縱縫處于壓緊或接觸狀態(tài)。

[1] DL/T5178-2003.混凝土壩安全監(jiān)測技術規(guī)范[S].2003.

[2] 吳中如,沈長松,阮煥祥. 水工建筑物安全監(jiān)控理論及其應用[M]. 南京: 河海大學出版社. 1990.

2016-08-23

鐘聲(1983-)，男，陜西安康人，碩士，工程師，從事水電站監(jiān)測工作。

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1003-9805(2017)01-0078-03