水电站大坝变形监测与预报 6页

水电站大坝变形监测与预报摘要：水电站大坝表面变形监测属于大坝工程安全监测中一部分。文章以猴子岩水电站为例，以9～10月为时间段，介绍了大坝变形监测的周期确定、点位布设等技术设计，并分析了选用仪器及设计路线的精度，通过成果资料的整理和分析，掌握了大坝的沉降动态，并对监测结果进行了阐述，提出了合理的建议。关键词：面板堆石坝；变形测量；安全监测中图分类号：TV698.11文献标识码：A文章编号：1006-8937（2013）18-0146-021工程概况猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，坝址距上游丹巴县城约47km，距下游泸定县城约89km，距成都市约402km，对外交通条件较好。本工程等级为一等，电站采用坝式开发，枢纽建筑物主要由拦河坝、两岸泄洪及放空建筑物、右岸首部式地下引水发电系统等组成。水库正常蓄水位1842.00m，相应库容6.62亿m3，总库容7.06亿m3，死水位1802.00m，调节库容3.87亿m3，具有季调节性能。电站装机容量1700MW（4×425MW），拦河坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高223.50m。2变形监测方案设计6n2.1上、下游围堰监测①本监测依据《上下游围堰监测布置图》，在上游围堰布设6个监测点，分别为TPWY-1～TPWY-6，监测点于上游围堰堰顶。监测点采用墩标的方式进行埋设，水平位移工作基点采用右岸的III07，以极坐标法进行观测，按照《国家三角测量规范》二等边角观测精度执行。垂直位移工作基点采用右岸的LSWY-1，观测按照《国家一、二等水准测量规范》中二等精度执行。②在下游围堰布设4个监测点，TPWY-7～TPWY-10监测点于下游围堰堰顶，监测点采用墩标的方式进行埋设，水平位移工作基点采用左岸的XIII12，以极坐标法进行观测，按照《国家三角测量规范》二等边角观测精度执行。垂直位移工作基点采用右岸的LSWY-2，观测按照《国家一、二等水准测量规范》中二等精度执行。2.2面板堆石坝监测目前面板堆石坝混凝土与垫层料接触面和建基面安装了9支土压力计，混凝土与垫层料接触面铅直向土压力在0.01～0.05MPa之间，月变化在0.01～0.05MPa之间，建基面铅直向土压力在0.05～0.07MPa之间，月变化在0.01～0.04MPa之间，建基面上下游水平向土压力在0.02～0.05MPa之间，月变化均为0.01MPa。2.3导流洞洞身部分监测6n①由于大坝基坑开挖，导致原进导流洞上半段洞身段支洞的道路被挖断，人员无法进入，目前仅能0+025断面的监测仪器有观测数据（电缆引入进口边坡观测房内）。②导流洞洞身下半段。1#导流洞洞身下段围岩当前位移在-1.64～14.29mm之间，月变化-0.14～0.14mm，同期年变化在-0.14～0.27mm之间；2#导流洞洞身下段围岩当前位移在-0.28～1.93mm之间，月变化在-0.41～0.13mm之间，同期年变化在-0.28～0.56mm之间。本月位移变化较小，位移过程线变化平稳，无异常突变点，表明围岩处于稳定状态。2.4深孔泄洪洞深孔泄洪洞目前有压段及工作闸室安装了4套多点位移计、3套锚杆应力计。截止到10月18日，有压段多点位移计累计位移在0.07～2.02mm之间，月变化在-0.04～0.24mm之间，最大位移速率0.01mm/天。工作闸室围岩多点位移计累积位移在-0.02～5.70mm之间，月变化在-0.32～4.22mm之间，最大位移发生在上游边墙1815.50m高程，本月位移速率为0.12mm/d，这与闸室施工有关。有压段围岩锚杆应力计累计应力在7.06～55.93MPa之间，月变化在-3.19～13.48MPa之间。2.4边坡工程监测2.4.1左岸坝肩边坡左岸坝肩边坡多点位移计本月累计位移在-0.97～5.84mm之间，月变化在-0.25～0.226nmm之间，同期年变化在-0.38～0.52mm之间，过程线变化平稳，无异常突变点，表明左岸坝肩边坡目前处于稳定状态。2.4.2右岸坝肩边坡右岸坝肩边坡本月当前深层累积位移在-0.20～5.47mm之间，月变化在-0.26～0.38mm之间，同期年变化在-0.27～3.44mm之间，月变化较小，过程线变化平稳，无异常突变点，表明右岸坝肩边坡目前处于稳定状态。2.5深孔泄洪洞出口边坡2.5.1内观监测9台2000kN的锚索测力计当前预应力在1880.04～2202.97kN之间，月变化在-1.52～7.61kN之间，锁定后应力变化率在-10.37～-2.62%之间。最大变化率-10.37%发生在深孔0+656.50断面1791m高程锚索测力计PRXC-3，本月应力变化2.12kN。2.5.2外观监测按照《深孔泄洪洞出口边坡监测布置图》布设7个监测点，TPXC-1、TPXC-3（深孔0+671.5断面）、TPXC-6（深孔0+701.5断面）布设于边坡顶部被动防护网下方，TPXC-2、TPXC-5（深孔0+701.5断面）布设于边坡1745.00高程马道上，在16n790.00高程马道上布置TPXC-4（深孔0+671.5断面）、TPXC-7（深孔0+701.5断面）两个监测点。工作基点采用右岸的TNXC-1和TNXC-2，分别后视左岸XIII12，采用极坐方法观测，取平均值做为最终值。各监测点均无明显变化。2.6泥洛堆积体监测按照《尼洛堆积体I期监测布置图》的要求布设12个边坡监测点，点位均匀分布四个高程面上，分别为1800m、1900m、2000m、2100m，每个高程面上分别布设3个监测点。其中，TPNL-1（2100m）、TPNL-2（2000m）、TPNL-3（1900m）、TPNL-4（1800m）位于1#断面上；TPNL-5（2100m）、TPNL-6（2000m）、TPNL-7（1900m）、TPNL-8（1800m）位于2#断面上；TPNL-9（2100m）、TPNL-10（2000m）、TPNL-11（1900m）、TPNL-12（1800m）位于3#断面上。10月我部对尼洛堆积体边坡进行5次观测，从本月监测成果值看出各监测点均无明显变化。2.7角坝堆积体监测按照《角坝堆积体I期监测布置图》的要求布设10个边坡监测点。其中TPJB-1（1855m）、TPJB-2（18300m）、TPJB-3（1805m）、TPJB-4（1765m）布设于1#断面上，TPJB-7（1855m）、TPJB-8（1805m）、TPJB-9（1785m）、TPJB-10（1765m）从当月监测成果值看出各监测点均无明显变化。6n本文工程中涉及到的各种仪器较多，包括多点位移计、衬砌混凝土与围岩接缝测缝计、横梁式沉降仪、洞身段围岩渗压计、锚杆应力计、多点位移计等。需要相关工作人员能够熟练操作、记录、分析相关数据。3数据处理通过实地的数据测算后，将数据进行认真校核后进行计算。最终得出大坝整体变形相对较小，都在合理范围之内。通过对在建的猴子岩水电站大坝监测可以看出，大坝处于安全运行状态之中。但是随着工程的进展，地面或者大坝外形等部位会发生相应的变形，这就需要监测工作者，加强监测工作，获得相关数据分析信息，及时为后期的施工或者补救提供科学的数据。4结语任何建筑体都会存在绝对下沉，同时，在工程建设和使用过程中变形的现象一直存在。因此，变形速率的大小对于建筑体尤其是电站大坝来说尤为重要，变形均衡且缓慢的安全范围是正常情况。通过对猴子岩水电站大坝变形监测及对监测数据的分析来看，数据真实、可靠，该项目的监测设施布置较合理。提前预测出了大坝变形的轨迹，后期的电站的平稳运行和安全生产提供了强有力的保障。参考文献：[1]GBJ138-1990，水位观测标准[S].6