西夏水庫大壩沉降監(jiān)測分析

【摘 要】 對西夏水庫大壩的沉降觀測成果進(jìn)行分析，評價(jià)地基固結(jié)情況。

【關(guān)鍵詞】 西夏水庫；大壩觀測；沉降

【Abstract】 The settlement observation results of Xixia reservoir dam are analyzed and the foundation consolidation is evaluated.

【Key words】 Xixia Reservoir；Dam observation；Settlement

水庫作為水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在防洪、灌溉、供水等方面起著舉足輕重的作用，但是水庫大壩建成以后在承受水負(fù)荷作用的同時(shí)會受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)變動和地震、風(fēng)吹日曬等外界因素的影響，對大壩存在的隱患如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，就會直接影響大壩的安全。因此，水庫大壩的監(jiān)測很重要，下面對西夏水庫大壩變形監(jiān)測進(jìn)行分析。

1. 西夏水庫概況

西夏水庫位于寧夏銀川市西南方向，由原銀四防洪體系的第一攔洪庫改建而成，是為保護(hù)銀川市西部的地下水環(huán)境，優(yōu)化區(qū)域水資源配置，向銀川市西部提供優(yōu)質(zhì)的地表水和自然過濾源水水源而建造的一項(xiàng)重要的水資源配置工程，工程為沙坡頭北干渠的重要組成部分，供水對象為銀川市西部的工業(yè)企業(yè)，年供水總量6200萬m3/a，日供水量17萬m3/d。西夏水庫為注入式水庫，大壩位于黃羊?yàn)┺r(nóng)場中心路以西150米處，為碾壓式均質(zhì)土壩，由三面圍堤形成，總庫容1825萬立方米，壩頂高程1147.13米，最大壩頂高為14.63米；大壩軸線總長3923.15米，壩頂寬8米。

2. 變形觀測點(diǎn)的布設(shè)

2.1 壩體基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)。

為了確保大壩安全，西夏水庫建立了變形監(jiān)測系統(tǒng)。大壩變形監(jiān)測點(diǎn)根據(jù)監(jiān)測要求，采用閉合環(huán)形線路布設(shè)，埋設(shè)了表面沉降三等高程基準(zhǔn)點(diǎn)3座XX1、XX2、XX3，聯(lián)測了高程基準(zhǔn)點(diǎn)4 Km，并聯(lián)測國家水準(zhǔn)點(diǎn)7Km（往返觀測），聯(lián)測壩體沉降觀測點(diǎn)18個(gè)點(diǎn)。高程系統(tǒng)采用1956年黃海高程系。

2.2 壩體基準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)。

選點(diǎn)埋石時(shí)設(shè)置了3個(gè)高程基準(zhǔn)點(diǎn)，現(xiàn)場澆筑。高程基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在壩體變形影響范圍以外，穩(wěn)定、易于長期保存、便于聯(lián)測；高程基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在原狀土層中，標(biāo)石的底部位于凍土層以下，標(biāo)志（頂部）位于地面下0.5米；標(biāo)石尺寸：柱石高0.4米，底部寬0.4米，頂部寬0.3米，盤石高0.2米，盤石寬0.7米。

3. 壩體變形觀測的具體方法

大壩表面變形觀測主要是垂直位移觀測，采用的方法是水準(zhǔn)測量的方法。沉降位移觀測使用經(jīng)質(zhì)檢部門檢定的Koni007自動安平水準(zhǔn)儀和線條式因瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺，大尺墊，采用光學(xué)測微法進(jìn)行往返觀測；視線長度≤75米，前后視距差≤2米，前后視距累計(jì)差≤5米，視線高度為三絲能讀數(shù)；測站上采用“后前前后”的觀測順序觀測；測站觀測限差：基、輔分劃讀數(shù)差1mm，基、輔分劃所測高差的差1.5mm，往返測較差或環(huán)線閉合差±12√L ；觀測墩基礎(chǔ)和壩體緊密連接，保證變形量能夠正確反映真實(shí)變形；在其基礎(chǔ)部分埋設(shè)一垂直位移的沉陷標(biāo)志，將沉陷點(diǎn)直接與壩體相連，保證沉陷點(diǎn)的位移量能夠正確反映壩坡點(diǎn)的垂直位移。具體觀測時(shí)間段選在氣象條件比較好的上午前半段和下午的后半段，避開正午前后。視距最大不超過35米，當(dāng)溫度較高時(shí)，采用縮短視距的辦法觀測。三等高程聯(lián)測網(wǎng)見聯(lián)測略圖，此網(wǎng)以II平吉堡支04（國家二等水準(zhǔn)點(diǎn)）為起算點(diǎn)，對三等水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行三等水準(zhǔn)網(wǎng)觀測。聯(lián)測略圖如圖1：

4. 變形觀測成果分析

4.1 沉降觀測時(shí)間為2012年8月至2012年10月，沉降觀測應(yīng)用水準(zhǔn)測量方法。各項(xiàng)觀測指標(biāo)要求如下：①往返較差、附和或環(huán)線閉合差表示測站數(shù).②前后視距：≤30m③前后視距差：≤1.0m；④前后視距累積差≤3.0m；⑤沉降觀測點(diǎn)相對于后視點(diǎn)的高差容差：≤1.0mm；⑥水準(zhǔn)儀的精度不低于N2級別。

4.2 除了遵循一般水準(zhǔn)測量的有關(guān)規(guī)定之外，還采用了如下措施：水準(zhǔn)線路構(gòu)成附合導(dǎo)線的形式，一遍每期提供檢核，并通過平差適當(dāng)提高精度。采用“三固定”的方法提高沉陷觀測的精度，所謂“三固定”，就是在各期觀測中固定觀測員、固定儀器（標(biāo)尺）、固定施測線路（測站、轉(zhuǎn)點(diǎn)），借此可以將偶然誤差系統(tǒng)化。在固定線路上固定測站，固定轉(zhuǎn)點(diǎn)位置上設(shè)置臨時(shí)標(biāo)志，以加快觀測速度。通過觀測得到的變形監(jiān)測點(diǎn)平差結(jié)果如下，見表1及表2：

4.3 變形監(jiān)測點(diǎn)以三等水準(zhǔn)基點(diǎn)為起算點(diǎn)，進(jìn)行觀測及平差計(jì)算；三等水準(zhǔn)基點(diǎn)往返高差不符值最小為0.2毫米，最大為2.6毫米；變形監(jiān)測符合線路閉合差為+5毫米，小于限差的二分之一。

5 結(jié)論

通過對西夏水庫大壩的變形觀測資料綜合分析，可得出大壩壩體的沉降量變化符合對數(shù)曲線變化，符合土壩的沉降規(guī)律。庫水位對沉降量有一定影響，庫水位升高時(shí)，沉降量降低，庫水位降低時(shí)，沉降量增加。

參考文獻(xiàn)

[1] 白迪謀，工程建筑物變形觀測和變形分析. 西南交通大學(xué)出版社. 2002.

[2] SL551-2012，土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 吳長盛.北大港水庫堤壩裂縫檢測與評定技術(shù)研究[J].水利水電技術(shù)，2001（5）：61-63.

[文章編號] 1619-2737（2018）01-18-632

[作者簡介] 杜彩虹（1977.10-），女，學(xué)歷：本科，學(xué)士，職稱：高級工程師，先后從事地籍測繪及水利水電工程測繪工作。