浦江縣里傅水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)資料分析

毛儉福,戴 鋼

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司,浙江 杭州 310020;2.金華市金東區(qū)楊卜山水電管理處,浙江 金華 321035)

1 工程概況

里傅水庫(kù)位于浦江縣白馬鎮(zhèn)里傅村,距浦江縣城18 km,水系為浦陽(yáng)江支流下柳溪支流里傅溪,壩址區(qū)位于里傅村北面約0.6 km處。水庫(kù)集水面積4.4 km2,最大壩高38 m,正常蓄水位124.5m,總庫(kù)容155.82×104m3,是一座以供水為主要任務(wù)、兼顧灌溉的小(1)型水庫(kù)。

工程樞紐建筑物主要由攔河壩、溢洪道、導(dǎo)流放水隧洞等組成。攔河壩采用混凝土面板堆石壩;溢洪道采用開敞式正槽溢洪道,根據(jù)地形條件及河流走向布置在右岸壩肩處;導(dǎo)流放水隧洞位于左岸。

2 監(jiān)測(cè)儀器布置

大壩監(jiān)測(cè)儀器布置主要分為以下幾個(gè)部分:壩體內(nèi)部沉降采用水管式沉降儀進(jìn)行觀測(cè),在大壩0+075.00 m斷面101.20m高程埋設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)和116.20 m高程埋設(shè)2個(gè)測(cè)點(diǎn),用以觀測(cè)面板堆石壩的壩體內(nèi)部沉降量;大壩0+075.00 m斷面116.20 m高程埋設(shè)2個(gè)引張式水平位移計(jì)測(cè)點(diǎn),用以觀測(cè)面板堆石壩的壩體內(nèi)部水平位移量,儀器埋設(shè)見圖1;采用電位器式測(cè)縫計(jì)對(duì)面板周邊縫及垂直縫變形進(jìn)行觀測(cè);在壩頂上下游和馬道上各設(shè)1排測(cè)點(diǎn)進(jìn)行壩體表面變形觀測(cè);下游壩腳附近設(shè)置量水堰1個(gè),觀測(cè)蓄水后大壩的滲漏量。

圖1 儀器埋設(shè)斷面圖

3 監(jiān)測(cè)資料分析

3.1 水管式沉降儀監(jiān)測(cè)資料分析

各測(cè)點(diǎn)埋設(shè)完成后不同時(shí)段對(duì)應(yīng)的沉降量見表1。由于實(shí)際工程中觀測(cè)房的安裝往往會(huì)滯后于測(cè)點(diǎn)的埋設(shè),沉降的起始觀測(cè)日與測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)日期有一定時(shí)間差,這段時(shí)間差內(nèi)壩體所產(chǎn)生的沉降量稱之為時(shí)差沉降量,該沉降量也列于表1中。各斷面沉降量隨時(shí)間變化過程線見圖2、3。

表1 各測(cè)點(diǎn)不同時(shí)段沉降量統(tǒng)計(jì)表 cm

圖2 101.20 m高程測(cè)點(diǎn)沉降量過程線圖

圖3 116.20 m高程測(cè)點(diǎn)沉降量過程線圖

從表1可知,壩體最大沉降發(fā)生在101.20 m高程SG3測(cè)點(diǎn),實(shí)測(cè)值為14.9 cm,SG2與SG4測(cè)點(diǎn)比較對(duì)稱,堆石層厚度基本相同,沉降量也比較接近,分別為8.8,9.5 cm,位于大壩最上游側(cè)的SG1測(cè)點(diǎn)沉降量相對(duì)較小,為8.2 cm。一般而言,在同一高程上壩軸線位置堆石層最厚,其附近測(cè)點(diǎn)垂直向應(yīng)力最大,故軸線附近測(cè)點(diǎn)的相應(yīng)沉降量也最大,其余各測(cè)點(diǎn)沉降量沿壩軸線向兩側(cè)遞減,101.20 m高程各測(cè)點(diǎn)沉降量分布符合一般規(guī)律。116.20 m高程沉降規(guī)律也是如此,SG5測(cè)點(diǎn)沉降量相對(duì)較小,為4.6 cm,SG6測(cè)點(diǎn)為13.6 cm。同時(shí)最大沉降量為14.9 cm,與最大壩高之比為0.39%,小于0.50%,沉降量不大,表明該壩壩基及壩體壓縮量較小。

由測(cè)點(diǎn)沉降量變化曲線圖2、3可知,大壩在2008年4—10月沉降變形較大,SG6測(cè)點(diǎn)沉降量為9.1 cm,在2008年10月至2009年2月底沉降量逐漸變小,SG6為0.9 cm,與堆石壩的沉降規(guī)律相符合,在壩體填筑期及填筑至頂后3～4個(gè)月時(shí)間沉降量較大,后期沉降量逐漸減小,并慢慢趨于穩(wěn)定。水庫(kù)蓄水過程中由于受到庫(kù)水壓力的作用,位于面板下的SG1、SG4測(cè)點(diǎn)沉降量大于其余測(cè)點(diǎn),與實(shí)際情況相符。

3.2 面板測(cè)縫計(jì)觀測(cè)資料分析

三向測(cè)縫計(jì)TSJ1、TSJ3曲線圖見圖4、5,雙向測(cè)縫計(jì)TSJ2曲線圖見圖6,單向測(cè)縫計(jì)TS1～TS4曲線圖見圖7。由圖4、5可知,三向測(cè)縫計(jì)面板與趾板間的開合度受溫度的影響較大,氣溫高時(shí),縫寬變小,氣溫低時(shí),縫寬增大;面板與趾板間的剪切位移數(shù)據(jù)表明,面板沿壩坡上游位移、左岸的TSJ1面板與趾板間的剪切位移在2009年1月前隨著時(shí)間變化位移量逐漸增加,之后逐漸變小,而位于右岸的TSJ3剪切位移量隨時(shí)間的波動(dòng)較小,比較穩(wěn)定;TSJ1、TSJ3面板相對(duì)趾板的沉降量與庫(kù)水位升降有關(guān),水位升高時(shí)沉降量增加,降低時(shí)沉降量減小,最大沉降量為4.79 mm。雙向測(cè)縫計(jì)TSJ2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明,上游坡腳趾板與面板間的沉降最大值為2.60 mm,張開度最大值為2.29 mm,曲線變化主要受庫(kù)水位及溫度的影響。單向測(cè)縫計(jì)TS1～TS4曲線圖表明面板間接縫開合度的變化主要受溫度的影響,最大張開度為7.36 mm,且安裝高程較高的測(cè)縫計(jì)因受外界溫度的影響明顯,變形量較大。目前,所有測(cè)縫計(jì)的數(shù)據(jù)均在正常范圍內(nèi)。

圖4 三向測(cè)縫計(jì)TSJ1接縫變化過程線圖

圖5 三向測(cè)縫計(jì)TSJ3接縫變化過程線圖

圖6 雙向測(cè)縫計(jì)TSJ2接縫變化過程線圖

圖7 單向測(cè)縫計(jì)TS1～TS4接縫變化過程線圖

3.3 滲漏量分析

大壩滲漏量變化過程線見圖8。滲漏量與庫(kù)水位的升降相關(guān),庫(kù)水位升高時(shí),滲漏量增大,庫(kù)水位降低時(shí),滲漏量減小,在正常蓄水位附近時(shí),滲漏量為4.21 L/s,量值較小,且過程線變化平穩(wěn)。水庫(kù)運(yùn)行1 a多來(lái),量水堰測(cè)得的滲漏量平穩(wěn),沒有增加的趨勢(shì),表明大壩的防滲效果較好。

圖8 大壩滲漏量變化過程線圖

4 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)對(duì)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的資料分析,認(rèn)為施工期大壩沉降量主要受壩體填筑荷載影響,水庫(kù)蓄水后各測(cè)點(diǎn)沉降量不大,大壩沉降符合面板堆石壩的沉降規(guī)律。蓄水后大壩面板周邊縫觀測(cè)數(shù)據(jù)表明面板與趾板間的各種變形量均較小,面板間的測(cè)縫計(jì)開合度主要受溫度影響。大壩滲漏量與庫(kù)水位的升降相關(guān),在正常蓄水位附近時(shí),滲漏量為4.21 L/s,量值較小,水庫(kù)蓄水1 a多來(lái),滲漏量平穩(wěn),沒有增加趨勢(shì),大壩防滲較好。表明大壩設(shè)計(jì)方案合理、可行,可為類似工程設(shè)計(jì)提供參考。