漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)及分析

宋 倩

（漳澤水庫管理局 山西長(zhǎng)治 046021）

1 漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)程序

漳澤水庫于1959年11月1日動(dòng)工興建，1960年4月1日攔河蓄水，至今運(yùn)行約60年。自1989年更新改造將壩體加高后，大壩沉降觀測(cè)方法為人工觀測(cè)，從1994年開始每年5月、10月進(jìn)行。采用徠卡DNA04 電子水準(zhǔn)儀配合水準(zhǔn)尺進(jìn)行。大壩沉降觀測(cè)共有4 條測(cè)線，分別為上游原壩頂（P1），上游壩肩（P2），下游壩肩（P3），下游壩腰（P4）。測(cè)線在壩體橫斷面上分布如圖1所示。每條測(cè)線長(zhǎng)2 512 m，2008年以前每隔200 m 一個(gè)測(cè)點(diǎn)，共43 個(gè)測(cè)點(diǎn)（下文稱偶數(shù)測(cè)點(diǎn)）。2008年后增加了40 個(gè)測(cè)點(diǎn)（下文稱奇數(shù)測(cè)點(diǎn)），共83 個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)分布及變化如表1所示。從水準(zhǔn)觀測(cè)基點(diǎn)導(dǎo)出至大壩觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高程測(cè)量。測(cè)量過程中，每個(gè)測(cè)回閉合差不大于（n為測(cè)站數(shù)）。

圖1 漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)測(cè)線分布及加高輪廓圖（單位：m）

2 漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)結(jié)果

漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)結(jié)果如表2、圖2～圖9所示。

3 漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)結(jié)果分析

1）偶數(shù)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)系列年限較長(zhǎng)，從大壩改建完工后開始觀測(cè)，更能準(zhǔn)確反映漳澤水庫大壩運(yùn)行期沉降過程。

表1 漳澤水庫大壩沉降觀測(cè)測(cè)點(diǎn)分布

表2 2019年10月大壩沉降觀測(cè)累計(jì)豎向位移統(tǒng)計(jì)表

2）從四條測(cè)線的累計(jì)沉降量過程線來看，1994年-2008年間偶數(shù)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降量有較大增幅，截止2008年10月，基本所有測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降量占2019年總累計(jì)沉降量的80%以上；2008年以后所有測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降量增加緩慢，至今漳澤水庫大壩沉降基本穩(wěn)定。

3）從2019年10月大壩沉降觀測(cè)累計(jì)豎向位移統(tǒng)計(jì)表來中偶數(shù)測(cè)點(diǎn)來看，下游壩肩累計(jì)沉降量最大，上游壩肩次之，上游原壩頂測(cè)點(diǎn)累計(jì)豎向位移最小。漳澤水庫大壩改建時(shí)在原壩基礎(chǔ)上壩軸向下游移16 m，加高5 m。大壩加高斷面如圖1所示。加高后，新壩頂及下游壩腰隨填筑厚度不同（H2＞H1＞H3），總沉降量有所不同，下游壩肩累計(jì)沉降量最大，上游壩肩次之，下游壩腰最小，符合填筑厚度越大，累計(jì)沉降量越大的土體沉降規(guī)律。漳澤水庫于1959年11月1日動(dòng)工興建，至1989年改建時(shí)舊壩沉降已經(jīng)基本穩(wěn)定。從圖2可以看出，原壩頂由于新壩體作用沉降有回彈現(xiàn)象，后期仍有少量沉降。四條測(cè)線累計(jì)最大沉降量均在0+400～0+800 斷面范圍內(nèi)，為主河槽處，也符合填筑厚度越大，累計(jì)沉降量越大的規(guī)律。

4）將同一測(cè)線相鄰兩測(cè)點(diǎn)的同一時(shí)間點(diǎn)累計(jì)豎向位移相減，除以兩測(cè)點(diǎn)間水平距離，得到漳澤水庫大壩橫向傾度。測(cè)線P1 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.026 5%，測(cè)線P1 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.011 5%；測(cè)線P2 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.062 0%，測(cè)線P2 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.003 0%；測(cè)線P3 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.078 5%，測(cè)線P3 奇偶數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.004 5%；測(cè)線P4 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.018 5%，測(cè)線P4 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)最大傾度為0.006 0%。傾度最大位置主要集中在0+200～0+800 范圍內(nèi)。參考1997年《漳澤水庫大壩安全鑒定》結(jié)論：漳澤水庫大壩臨界破壞傾度值rcf取1%作判斷標(biāo)準(zhǔn)，漳澤水庫大壩橫向傾度遠(yuǎn)小于臨界破壞值，基本不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)性橫向裂縫。參考漳澤水庫歷年觀測(cè)資料整編，可以驗(yàn)證這一點(diǎn)。

圖2 漳澤水庫（測(cè)線P1 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖3 漳澤水庫（測(cè)線P1 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖4 漳澤水庫（測(cè)線P2 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖5 漳澤水庫（測(cè)線P2 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖6 漳澤水庫（測(cè)線P3 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖7 漳澤水庫（測(cè)線P3 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖8 漳澤水庫（測(cè)線P4 偶數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

圖9 漳澤水庫（測(cè)線P4 奇數(shù)測(cè)點(diǎn)）累積沉降量過程線

4 結(jié)論

1）漳澤水庫大壩自1995年改建完工后運(yùn)行以來，新壩頂和下游壩腰累計(jì)沉降量逐漸增大，2008年前增幅較大，累計(jì)沉降量達(dá)沉降總量的80%以上，2008年后增加緩慢。舊壩頂自1959年建壩運(yùn)行以來，至改建時(shí)期沉降已基本穩(wěn)定，由于新壩體作用沉降有回彈現(xiàn)象，后期仍有少量沉降。至今漳澤水庫大壩沉降基本穩(wěn)定。

2）經(jīng)統(tǒng)計(jì)，下游壩肩累計(jì)沉降量最大，上游壩肩次之，上游原壩頂測(cè)點(diǎn)累計(jì)豎向位移最小。符合填筑厚度越大，累計(jì)沉降量越大的規(guī)律。經(jīng)計(jì)算，漳澤水庫大壩橫向傾度遠(yuǎn)小于臨界破壞值，基本不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)性橫向裂縫。