所属栏目：自动化论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:150
摘要：首次蓄水是对大坝的一次重大考验，由于设计参数取用不当，基础情况未查明，施工中留下的施工隐患未觉，都会对大坝安全产生危害，所以应加强首次蓄水的监测，及时分析监测资料是搞好初蓄期大坝管理的重要任务。
关键词：监测资料 分析 初蓄期 大坝 工况
0工程情况
安徽省白莲崖水库栏河大坝为碾压混凝土双曲拱坝，坝址主要地质为细粒花岗岩，坝底高130米，坝高程为234.6米，坝高104.6米，坝顶弧长421.86米，厚高比0.287，弦高比3.507，坝体设三道泄洪中孔，底坎高程为185米，泄洪洞、引水隧洞分别布置在坝体两侧。
大坝于2008年月12月30日浇筑到顶，2009年4月16日开始蓄水至6月28日蓄水49米，蓄水高185米，达到初蓄期第一阶段蓄水任务。蓄水期流域无大的降水，水位上涨平缓。
1初蓄期监测要求与设备布置
1.1 水库初蓄期安全监测要求：严格控制初蓄期水库水位上升速度，加强巡视检查和监测，及时对监测资料进行整理分析和研究，并对相关建筑物的工作性态进行评价，若发现异常，停止蓄水或降低蓄水，待问题处理后再继续蓄水。
1.2 大坝安全监测系统布置
2 初蓄期主要安全监测数据与分析
2.1水位变化过程
白莲崖水库在选择蓄水时机时，充分考虑工程施工进度与流域降雨特点，选择4月中旬的干旱期为下闸蓄水期，较好地控制水位上涨速度，水位变化平稳，对初蓄期大坝稳定运行起到了积极的作用。
2.2 各监测量值的变化情况
2.21坝基扬压力 库水位185米时的测值
测压管监测结果表明：河床段5#～8#坝段测压管均随着水位升高，而由无压孔转为有压孔。5#坝段扬压力最大，其折减系数明显偏大。对照此坝段基础，可知5#坝段顺河向裂隙、和陡裂较多，帷幕灌浆时，可能因为部分陡裂隙漏灌，造成与顺河向裂隙局部连通。
2.22 坝体渗透压力
根据渗透压力仪器的布置，与库水位上升情况选择141米、155米和172米高程作为典型段面分析如下：
①141米6#坝块：该横断面其他几支渗压计渗透压力随库水位的上涨而增大但量值均较小。测点P-22为距上游坝面1米处埋设，其渗透压力随库水位增加而增加，量值大相关性好，说明此处存在渗水通道，但并未对其他几支仪器产生影响，可见此通道可能是坝体表层局部裂缝或缺陷引起。
③172米高程的渗透压力几乎为0，可能与与仪器安装不合理或仪器故障有关。
综上所述，坝体渗透压力除个别点外，与库水位相关性不强，混凝土防渗效果较好。
2.24坝体渗漏量
从上图看，随库水位的增加左坝基和坝体渗漏量增大趋势明显，右坝基平稳增大。
下表为6月末的一次8年一遇的洪水过程，各部位的测值。
从上表可以看出：左右岸坝肩渗漏量增加不大，与洪水前相比，均有所增加。右岸坝基渗漏量高于左岸，这与右岸坝基有F25和F27断层的存在及已发生的坝体贯穿性裂缝有关。
2.25坝体水平位移
坝体径向位移总体变化平稳，171米高程以下趋势为向下游移动，198.6米及坝顶径向位移趋势为向上游移动，且径向位移变幅上部大于下部，坝肩处小于河床段，坝体受库水的保温与气温温升双重影响。但6月29日至7月1日测量数据显示，拱冠处6#坝块170米高程径向最大位移向下游移动2mm，表示坝体随短时高水位作用明显。
切向位移变化量较小。
2.26 垂直位移
总体变化量较小，坝顶下沉，坝基上升;主要#p#副标题#e#原因是库水超过175米后，坝体受水压作用而使坝顶稍有下降，坝基受下游气温上升影响抵消水压作用而稍有上抬。
2.27大坝横缝及诱导缝
本坝设置6条横缝和5条诱导缝，监测资料表明横缝与诱导缝的开度变化基本一致，灌浆前开合度与温度呈负相关，灌浆后基本稳定与温度和库水位上升均无明显相关关系，但开度变化与坝体的位置有关，即上游大于下游，上部大于下部，诱导缝比横缝更明显。
2.28大坝应力与应变
混凝土热膨胀系数是一个重要的温控参数，通过监测认为其设计值和试验值接近，设计取值较合理。混凝土自生变形，主要通过无应力计测值求得，分析测值认为：自生变形量值主要为收缩变形，平均值变化比较有规律，初值在零点附近变动，之后渐发展，此值对大坝应力会产生不利的影响。应注意基础135米高程的裂缝可能与自生变形收缩量过大有关。
2.29裂缝
蓄水后裂缝变化平稳，量值小，但与温度呈正相关，反映温度对裂缝变化的决定作用。
3蓄水后坝体贯穿性裂缝的变化
白莲崖水库碾压混凝土在“枯水期”浇筑，前后分三个枯水期施工，每年10月初至第二年4月底，因高温和坝体过流而停止碾压施工。在高温过流期，通过检查发现在停止碾压的一枯期135米、二枯期170米和三枯期202米高程出现垂直拱坝坝轴线，上下游向贯通裂缝18条;缝宽在0.2～0.5 毫米间，缝长5.8～22米，上游面缝深1.8～26米，下游面缝深2～14.3米，同时巡查资料表明这些裂缝基本是由表面浅层缝逐步向深层和贯穿性发展，且基本处于坝块中央或平分坝块。
上述裂缝通过加并缝钢筋和灌浆处理后，在坝体内裂缝位设置埋设10支裂缝计进行监测监控，分析表明，随坝高不断增加，坝体内部裂缝开合度变幅值在0.2毫米内，没有张开，说明开合度不受外界温度变化影响，并缝钢筋起到限制裂缝开度的作用。
本次水库初蓄期水位蓄至185米，通过监测资料和巡查对170米高程以下的裂缝通透性检查认为，除个别点有少量渗漏外，灌浆后基本能够保持坝体结构的整体性和稳定性，但不排除5#、6#坝块个别点压力偏听偏高与此有关。
4结论与建议
本坝在首次蓄水期间，水位上涨控制有序、坝体变形平稳有规律、坝基处理基本得当、监测数据齐全稳定、大坝设计参数选取合理。通过监测数据全面分析认为，白莲崖水库大坝呈现大体积混凝土一般特性，大坝运行状态良好。
通过以上分析建议：①对5#坝段采取补灌帷幕措施，对6#坝段P-22点采取上游堵漏;②加大对右坝基和坝体渗漏量的进一步观测，取得数据后研究处理方案;③应进一步分析研究基础135米高程的裂缝可能与自生变形收缩量过大引起的关系，分析对大坝运行安全的影响;④适时对监测系统的可行性进行鉴定，提出变形量、渗漏量及扬压力等安全监控技术指标，以便有效地论证分析大坝运行工况。
参考文献：
【1】南瑞集团 <白莲崖水库施工期监测资料>;
【2】黄浩泉 等 水电规划设计总院 <白莲崖水库蓄水前安全鉴定报告 >。
胡庆年(1964-)男 工程师 安徽省白莲崖水库管理处从事工程管理