滩坑水电站面板堆石坝原位观测结果分析

滩坑水电站面板堆石坝原位观测结果分析

贾海伟史欢

中国水利水电第十二工程局有限公司浙江杭州310004

摘要：本文介绍滩坑水电站大坝原位仪器的埋设情况，通过数据观测分析大坝沉降、位移、渗漏情况及其效果。

关键词：滩坑水电站管型座二期混凝土施工技术

1工程概况

滩坑水电站工程位于浙江省青田县境内，工程以发电为主，兼顾防洪及其它综合利用效益，是一座具有多年调节能力的大型水电站，年发电量10亿千瓦时，水库总库容41.9亿立方米，总工期5年，工程总投资46亿元。电站由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房、地面开关站等建筑物组成。大坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程171.0m，最大坝高162.0m，坝顶长507.0m，坝体填筑总量为948.23万m3。

2原型观测仪器埋设情况

2.1仪器埋设情况

滩坑水电站原型观测工程属于大坝及溢洪道土建工程（TKP/C2标），原型观测由南京水利科学研究院施工，大坝埋设的仪器为：多点位移计2套，电位器式沉降仪5套，渗压计7支，土压力计13支，水管式沉降仪6套，水平位移计6套，永久表面水平、垂直位移观测点各22个，两岸绕坝渗流监测地下水位孔8个，大坝面板为：面板钢筋计26支、三向应变计5组、二向应变计10组、无应力计13支、单向测缝计29支、三向测缝计9组、固定式倾斜仪25台、温度计3支、临时左右岸水平、上下游水水平、垂直位移观测点各11个。

2.2仪器运行、观测情况

仪器埋设以后即开始进行观测并取得了仪器的观测初值，随后定期进行观测，观测工作与施工同步进行，现已取得了到目前为止滩坑水电站工程施工期的完整定期的观测资料。在仪器埋设并观测运行一段时间后，少量仪器失效，在已埋设的350支（点、组）仪器中，完好率为97.1，满足预计效果。

3观测资料的分析

3.1坝基沉降

（1）沉降过程

实测的大坝坝基沉降过程自仪器2005年12月埋设后，大坝填筑较缓慢，坝基各测点的沉降均随时间的推移及大坝的填筑而逐渐不断缓慢增大，过程线十分光滑，几乎无任何突增、突减的波动或跳跃现象。

自06年9月底大坝填筑速度加快后，各测点的沉降速率迅速同步增大，使各测点的过程线在9月底均有明显的拐点，大坝坝基的沉降过程合理并与大坝的填筑过程相吻合。

（2）沉降量

至06年9月20日大坝填筑速度到08年3月29日各测点的沉降量如表2所示。由表可知，因初期大坝填筑较缓慢，至06年9月，各测点的沉降量均较小，沉降量最大的仅114.5mm。但自06年9月至今，各测点的沉降速度较快，至08年3月29日，坝基最大沉降量为516.0mm，沉降状况正常。

（3）沉降分布

08年3月29日观测，33JV2-1至33JV2-5测点的沉降分别为463.7mm、516.0mm、435.9mm、365.4mm、192.5mm，以位于坝上0+072.5的33JV2-2测点的沉降最大，坝上0+130的33JV2-1测点次之。而上覆压力应是位于坝轴线上的33JV2-2测点最大，这表明大坝上游坝基的压缩性较大，主要是由于覆盖层由天然堆积而成，其不同部位的压缩性不均匀所致。坝基的沉降分布与其压缩特性是一致的。

3.2坝体沉降

（1）沉降过程

按设计，坝体共设置9套水管式沉降仪以观测大坝的坝体沉降。实测的大坝坝体沉降过程为直线，除115V3-1测点有小幅度波动外，其余各测点的沉降过程线均较平稳，沉降过程正常。

（2）沉降量

至08年3月28日坝体各测点的沉降量如表3所示。由表可知，坝体的最大沉降量为73.6cm，为目前坝高的0.5%，远小于技术警戒值1%。表明大坝坝体的沉降总量较小，大坝压实性能良好。

表

（3）沉降分布

由表3可知，除115高程115V3-1测点因浇注面板其上覆填筑物填至一定高程后暂缓填筑，使其沉降量较小外，其它各测点的沉降量以位于坝轴线上的57V2-3、84V2-3、84V3-3、105V1-3、115V2-2测点沉降最大，距坝轴线较近的各测点沉降量次之，位于上游边缘的57V2-1、84V2-1、84V3-1、105V1-1、115V2-1最小，表明大坝坝体内沉降的分布状况正常的。

3.3坝体水平位移

按设计，坝体共设置9套水平位移计以观测大坝的坝体水平位移。实测的大坝坝体水平位移过程下游位移为正，各测点的水平位移过程线均较平稳，84高程至08年3月的最大水平位移为-33.6mm，为位于大坝上游垫层内的105H2-1测点，向下游水平位移为64.76mm，大坝的水平位移均较小，且分布合理。

3.4坝体土压力

大坝土压力的实测过程线比较平稳光滑，大多数测点实测土压力均随大坝的填筑而逐渐增大，各高程的实测土压力与其上覆土柱压力相比则比较合理，如57E2测点在08年3月29日的测值1496.7Kpa，上覆堆石高度为100m，土压力测值比土柱压力略小。

3.5坝基孔隙水压力

坝基孔隙水压力实测过程线显示坝基各测点的孔隙水压力在枯水期均较小，埋设较高的测点如JP1-1、JP1-2、JP3-1等3个测点在枯水期的孔隙水压力测值均接近于零。即基坑内水位在测点高程以下，这与大坝施工期间基坑内抽水保持低水位的施工状况是一致的，在08年1月基坑封堵后，位于坝上游的JP2-1、JP3-1的孔隙水压力测值明显增大，测值分别为：241.1KPa和148.69KPa,坝基孔隙水压力正常。

6.3.7趾板边坡变形

趾板边坡变形的实测各测点的变形均较稳定，测值均在±1mm的小幅范围内不断波动。表明边坡的位移量均很小，边坡目前是稳定的。

4结语

大坝施工质量的成功与否可以直接反应在观测数据上，通过持续数据观测，滩坑水电站面板堆石坝坝基及坝体在施工期沉降的结果合理，坝体沉降量较小，水平位移量较小，趾板边坡的位移量较小，到目前各项数据趋于稳定，边坡处于稳定状况，大坝绕坝渗流地下水量正常。

滩坑水电站2008年8月15日第一台机组并网发电，进入商业运行，到目前已经运行9年，各项指标稳定，说明大坝填筑质量合格，原型观测仪器埋设合理、数据供给准确、可靠。