混凝土面板堆石壩壩橫河向位移監(jiān)測(cè)及面板縫寬設(shè)置實(shí)例

馮毅軍

咨詢(xún)西北公司南歐江七級(jí)電站監(jiān)理中心 陜西 西安 710000

1 工程概述

南歐江梯級(jí)水電項(xiàng)目是中國(guó)電建集團(tuán)在海外推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈一體化戰(zhàn)略實(shí)施的第一個(gè)投資項(xiàng)目。南歐江七級(jí)水電站位于老撾豐沙里省境內(nèi)，是南歐江“一庫(kù)七級(jí)”開(kāi)發(fā)方案中的“龍頭”水庫(kù)電站。工程等別為一等大（1）型工程，最大壩高143.5m，總裝機(jī)容量210MW，水庫(kù)正常蓄水位635m，對(duì)應(yīng)庫(kù)容16.94×108m3，死庫(kù)容590m，相應(yīng)庫(kù)容4.49×108m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容12.45×108m3，具有多年調(diào)節(jié)性能。

混凝土面板堆石壩布置于主河床，壩線(xiàn)采用直線(xiàn)布置。壩頂高程640.50m，河床趾板建基面高程497.00m，最大壩高143.5m。壩頂長(zhǎng)591m，壩頂寬度12m，上游側(cè)設(shè)4.2m高防浪墻，墻頂高程641.70m。大壩上游壩面坡比為1:1.4；下游壩坡高程610.00m以上為1:1.6，以下為1:1.4。壩體從上游到下游分區(qū)依次為2A墊層料區(qū)、2B特殊墊層料區(qū)、3A過(guò)渡料區(qū)、3B主堆石料區(qū)、3C次堆石料區(qū)、3D排水體堆石料區(qū)。面板上游設(shè)1B蓋重料區(qū)和1A鋪蓋料區(qū)，下游壩坡設(shè)大塊石進(jìn)行護(hù)坡。

老撾南歐江七級(jí)水電站混凝土面板分兩期施工，一期面板施工高程為EL.497.9～EL.577，二期面板施工高程為EL.577～EL.637.5，一期面板共31倉(cāng)，二期面板59倉(cāng)；一二期面板之間設(shè)置水平分期施工縫（縫內(nèi)設(shè)置遇水膨脹橡膠止水條），面板與趾板之間設(shè)置周邊縫（縫內(nèi)填充12mm厚橡膠板），壩0+353.93～壩0+149.93之間為壓性縫（12m一道）縫內(nèi)填充12mm或24mm厚橡膠板，壩0+13.549～壩0+137.93，壩0+365.93～壩0+569.93為張性縫（6m或12m一道）縫內(nèi)填充12mm厚橡膠板或涂刷3mm厚瀝青乳液。

2 監(jiān)測(cè)目的及觀測(cè)項(xiàng)目

2.1 監(jiān)測(cè)目的

（1）分析大壩變位情況，為后續(xù)大壩面板橫縫施工縫設(shè)置提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

（2）根據(jù)監(jiān)測(cè)橫河向位移的區(qū)間，為后續(xù)面板施工縫縫寬設(shè)計(jì)（面板張性縫、壓性縫縫寬）提供參考。

2.2 觀測(cè)項(xiàng)目

（1）將土體位移計(jì)組設(shè)置于大壩壩體內(nèi)。

（2）裂縫計(jì)設(shè)置于擠壓墻。

（3）按照擠壓墻位置，在相關(guān)位置設(shè)置水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置及安裝情況

（1）土體位移計(jì)布置位置：在大壩左右岸岸坡EL.577m、EL.610m兩高程各設(shè)置一組。

測(cè)點(diǎn)布置方式：每組儀器設(shè)置5個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)位于壩體內(nèi)，距離岸坡間距依次為3m、8m、18m、30m、45m。

（2）裂縫計(jì)布置位置：設(shè)置時(shí)按照大壩土體特征，保證設(shè)置高程一致。

測(cè)點(diǎn)布置方式：主要設(shè)置在左岸（因左岸擠壓墻上裂縫較多），離岸距離需要與變形最大確定位置有一定間隔距離，使其達(dá)到測(cè)距需求。

（3）表面變形測(cè)點(diǎn)布置：在大壩擠壓墻EL.558m、EL.596m兩個(gè)高程設(shè)置兩條視準(zhǔn)線(xiàn)。

測(cè)點(diǎn)布置方式：與大壩壩體內(nèi)水平和垂直位移監(jiān)測(cè)設(shè)施斷面一致。對(duì)于儀器設(shè)備的安裝，需要按照大壩施工技術(shù)要求確定，并且安裝完畢以后還要對(duì)安裝儀器進(jìn)行調(diào)試。

4 觀測(cè)結(jié)果分析

4.1 土位移計(jì)組觀測(cè)結(jié)果分析

大壩左右岸坡577m/610m高程各安裝一套45m長(zhǎng)的土體位移計(jì)組，左側(cè)岸坡土體位移計(jì)組距岸坡3m、8m、18m、30m、45m。

圖1 左右岸坡577m/610m高程土體位移計(jì)組示意

表1 左右岸坡土體位移計(jì)組部分觀測(cè)成果表（“+”為拉伸變形，“-”為壓縮變形）

通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析目前各測(cè)點(diǎn)的橫河向位移均未收斂，仍處于緩慢增加的過(guò)程。

4.2 裂縫觀測(cè)結(jié)果分析

因大壩擠壓墻在EL.560～EL.610高程，離左岸趾板0～50m范圍內(nèi)出現(xiàn)裂縫，因此在離趾板20m處EL.580/600高程各安裝一只測(cè)縫計(jì)。安裝前該裂縫原始寬度15mm、18mm，目前該裂縫呈閉合狀態(tài)，測(cè)值分別為-0.74mm、-0.69mm。

4.3 表面變形監(jiān)測(cè)

大壩擠壓墻在2019年3月底修建2排臨時(shí)觀測(cè)墩，其中558m高程3個(gè)測(cè)點(diǎn)（編號(hào)：L9-TP-01～03），596m高程4個(gè)測(cè)點(diǎn)（編號(hào)：L7-TP-01～04），4月15日取得基準(zhǔn)值。

監(jiān)測(cè)成果表明：目前位移趨勢(shì)表現(xiàn)為EL.558高程測(cè)點(diǎn)表現(xiàn)為向右岸向上游位移，596高程測(cè)點(diǎn)表現(xiàn)為D0+210左側(cè)測(cè)點(diǎn)向右岸向上游位移，右側(cè)測(cè)點(diǎn)向左岸向上游位移，且EL.596高程測(cè)點(diǎn)的沉降量＞EL.558高程測(cè)點(diǎn)沉降，表現(xiàn)為離大壩填筑面越近擠壓墻測(cè)點(diǎn)沉降越大，目前沉降量最大測(cè)點(diǎn)為L(zhǎng)7-TP-02（596m高程、D0+210.00），累計(jì)沉降量為230.2mm，月沉降量變化幅度為32.3mm。

數(shù)據(jù)分析表明：

（1）大壩左右岸坡EL.577高程土體位移計(jì)左岸呈拉伸變形，右岸呈壓縮變形；大壩左右岸坡EL.610，通過(guò)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)其位移形狀體現(xiàn)為拉伸變形。整體表現(xiàn)為：左岸拉伸變形＞右岸，且最大拉伸區(qū)間在離岸坡18m～30m范圍內(nèi)。

（2）大壩擠壓墻測(cè)點(diǎn)表現(xiàn)為EL.596高程測(cè)點(diǎn)的沉降量＞EL.558高程測(cè)點(diǎn)沉降，

與填筑地面越近則出現(xiàn)的沉降差越大，并且通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，和擠壓墻赴京的沉降數(shù)據(jù)大致相同，上游以及下游的數(shù)據(jù)值也相同。

（3）擠壓墻體現(xiàn)裂縫現(xiàn)狀，和左岸岸坡以及大壩沉降的地勢(shì)有一定聯(lián)系，在裂縫形成之后，采用檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢查一直表現(xiàn)為閉合狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在土石壩中設(shè)置大壩橫河向位移監(jiān)測(cè)是必要的，大壩擠壓墻上設(shè)置表面位移監(jiān)測(cè)及裂縫的觀測(cè)可以為后續(xù)確保大壩面板施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確保工程安全，本工程根據(jù)大壩橫河向位移計(jì)監(jiān)測(cè)成果，在大壩左右岸兩側(cè)往壩中依次布置張性縫，壩中壩段布置壓型縫的布局是合理的，相應(yīng)部位設(shè)置壓性縫(縫寬12mm、24mm)、張性縫(3mm瀝青乳液、12mm橡膠止水板)，能較好適應(yīng)大壩面板的變形。