青塔水庫漿砌石拱壩三維觀測(cè)資料整理與整理

青塔水庫漿砌石拱壩三維觀測(cè)資料整理與整理

1水庫監(jiān)測(cè)內(nèi)容青塔水庫水庫為單曲拱橋，最大水庫高度61.6m，是三級(jí)建筑，庫高727.6m，庫寬7.5m。溢流段長(zhǎng)50m，庫高721.6m，全長(zhǎng)157m。水庫自1970年7月動(dòng)工興建,1977年9月竣工。觀測(cè)的主要內(nèi)容有:壩基揚(yáng)壓力、豎向位移、水平位移。壩基揚(yáng)壓力和豎向位移觀測(cè)資料自工程建成后的第11年(1988年)開始有記載;水平位移觀測(cè)自工程建成后的第12年(1989年)有記載;水庫淤積觀測(cè)記錄較早,水庫建成后的第4年(1981年)開始觀測(cè)。但由于該工程缺乏原始觀測(cè)資料,只能對(duì)現(xiàn)有的資料進(jìn)行初步的整理分析。2位移觀察2.1觀測(cè)點(diǎn)的配置2.1.1溢流壩左右岸高高程水流墻內(nèi)的內(nèi)流墻模型現(xiàn)有水平位觀測(cè)點(diǎn)2個(gè),布置在壩頂727.6m高程,溢流壩左右岸導(dǎo)流墻靠上游端各設(shè)一個(gè),左岸為測(cè)點(diǎn)1,右岸為測(cè)點(diǎn)2。壩兩岸山坡上各設(shè)有一個(gè)基點(diǎn)。2.1.2垂直位移觀測(cè)點(diǎn)壩頂設(shè)有7個(gè)豎向位移點(diǎn),其中1#、2#位于左岸非溢流壩段,3#、4#位于右岸非溢流壩段,5#、6#、7#位于溢流壩段。2.2觀測(cè)設(shè)備和觀測(cè)方法水平位移的觀測(cè)儀器為南京產(chǎn)大壩視準(zhǔn)儀,采用視準(zhǔn)線法和小角度法進(jìn)行控制觀測(cè);豎向位移觀測(cè)儀器為WIDNA精密水準(zhǔn)儀,采用水準(zhǔn)觀測(cè)。2.3觀測(cè)數(shù)據(jù)的分類與初步分析2.3.1溫度對(duì)壩體位移的影響大壩水平位移觀測(cè)是指順?biāo)鞣较虻奈灰朴^測(cè),向下游位移為正值,向上游位移為負(fù)值?，F(xiàn)有的2個(gè)水平位移標(biāo)點(diǎn)自1979年12月開始觀測(cè)。現(xiàn)有資料最大水平位移量為-6.9mm,發(fā)生在1990年3月15日,相應(yīng)庫水位715.13m,分析是受溫度影響的結(jié)果。寒冷季節(jié),漿砌石拱壩壩體下游面溫度低,上游面淹沒在水中,相對(duì)溫度高,下游面收縮較上游面大,上游面壩體膨脹而產(chǎn)生向上游方向的相對(duì)位移。最小位移量為-0.3mm,發(fā)生在1996年8月31日,相應(yīng)庫水位為721.65m屬于較高水位情況,水平水壓力大,但水平位移出現(xiàn)了負(fù)值,位移隨水位變化規(guī)律不明顯。分析認(rèn)為,這時(shí)正是氣溫適中的季節(jié),壩體上、下游面溫差小,處于相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài),位移值較小。參照華北水利水電學(xué)院主編的《水庫工程檢查觀測(cè)》一書中的分析方法,以觀測(cè)時(shí)間為橫坐標(biāo),位移量為縱坐標(biāo)繪制的水平位移過程線圖,基本反映了水平位移受季節(jié)影響的變化過程,即寒冷月份的觀測(cè)值為負(fù)值,溫度高的月份觀測(cè)值為正值。2.3.2豎向位移的變化大壩豎向位移觀測(cè)自1979年開始,現(xiàn)有觀測(cè)資料是1988年6月重新安設(shè)測(cè)點(diǎn)后的觀測(cè)資料,以1988年作為觀測(cè)基點(diǎn)年,規(guī)定向下為正,向上為負(fù)。從全部的觀測(cè)數(shù)據(jù)看,95%的豎向位移量為負(fù)值,而且7～9月的觀測(cè)值比較大。最大值為-5mm,發(fā)生在1996年8月30日;最小值為零,發(fā)生在1989年2月28日。1～3月的觀測(cè)值為正值或者負(fù)數(shù)值很小。設(shè)置測(cè)點(diǎn)的時(shí)間為6月份,氣溫適中,豎向位移的變化特點(diǎn)是7～9月氣溫高時(shí)壩體膨脹增高;1～3月氣溫低時(shí)壩體收縮降低,壩體隨氣溫?zé)崦浝淇s而變化。該壩豎向位移另一個(gè)變化規(guī)律是靠近大壩中間的標(biāo)點(diǎn)位移量大,這正好符合豎向位移的一般規(guī)律,即與大壩的高度成正比。通過豎向位移觀測(cè)記錄統(tǒng)計(jì),可以直觀的反映以上的變化規(guī)律。3水庫周邊壓力觀測(cè)3.1壩基布設(shè)測(cè)壓管全部破壞在青塔水庫原設(shè)計(jì)中,壩基布置有直徑100mm測(cè)壓管38根,但由于施工管理不善,壩基布設(shè)的測(cè)壓管全部遭破壞。2003年水庫壩體灌漿后,重新補(bǔ)打測(cè)壓管8孔,豎向壩軸線分4個(gè)斷面布置,每個(gè)斷面2孔為一組,非溢流壩段左岸2組(樁號(hào)0+048,0+016)右岸2組(樁號(hào)0+104,0+126)。3.2第一部分測(cè)量壓管觀測(cè)數(shù)據(jù)的初步分析3.2.1大壩的揚(yáng)壓力青塔水庫壩基揚(yáng)壓力觀測(cè)自1988年開始至2007年,現(xiàn)有觀測(cè)資料,沒有下游水深記錄。滲壓系數(shù)、揚(yáng)壓力無法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,給分析計(jì)算帶來了困難。為了對(duì)大壩的揚(yáng)壓力有個(gè)初步了解,在分析計(jì)算中,近似假設(shè)下游水位與壩腳處測(cè)壓管水位相等(計(jì)算斷面下游側(cè)測(cè)壓管距壩腳3m),并由此計(jì)算浮托力和滲透壓力,然后用實(shí)測(cè)資料計(jì)算出的滲壓系數(shù)、揚(yáng)壓力與設(shè)計(jì)計(jì)算值進(jìn)行比較,從而確定評(píng)價(jià)大壩運(yùn)用的正常情況。在分析計(jì)算中,設(shè)計(jì)情況的滲壓系數(shù)由《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ21—78所規(guī)定的數(shù)值選取。揚(yáng)壓力為滲透壓力和浮托力之和。不同情況斷面的分析計(jì)算結(jié)果見表1、表2、表3。3.2.2壩基防滲性能通過對(duì)兩個(gè)觀測(cè)斷面的分析計(jì)算,實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力系數(shù)在0.04～0.317之間,均小于設(shè)計(jì)值0.5,說明該水庫大壩