藏木水电站纵缝测缝计成果分析及性态评价

钟 声,吴常栋

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072)

藏木水电站纵缝测缝计成果分析及性态评价

钟 声,吴常栋

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072)

对藏木大坝各坝段纵缝开合度观测资料进行及时的处理与分析，对于了解大坝安全性态和指导工程运行具有重要意义。本文结合坝体纵缝接缝灌浆完成后及导流底孔下闸蓄水前的纵缝测缝计开合度监测资料对坝体纵缝进行了定性、定量分析。综合分析认为藏木大坝纵缝基本正常，接缝灌浆质量较好，安全性态良好。

藏木大坝；开合度；安全监测

0 前 言

藏木水电站系雅鲁藏布江干流中游桑日～加查峡谷段规划5级电站的第4级电站，上游衔接街需水电站，下游为加查水电站，电站位于西藏自治区山南地区加查县城上游17 km、雅鲁藏布江中游桑日～加查峡谷段出口处，处于西藏中部电网负荷中心位置。藏木水电站开发任务为发电，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。坝址控制集水面积157 668 km2，占雅鲁藏布江我国境内全流域面积240 480 km2的65.6%，坝址处多年平均流量1 010 m3/s。电站采用左侧河床布置6孔溢流坝，右侧河床布置坝后式地面厂房的坝式开发方式。电站总装机容量510 MW，水库正常蓄水位3 310.00 m，校核洪水位3 310.61 m，设计洪水位3 310.00 m，死水位为3 305.00 m，电站具有日调节能力。

枢纽区位于雄玛沟与白沟之间约1.4 km长的河段上，河道顺直，河流流向S40°E。枯水期水面宽100～150 m，水深一般4～6 m，河水位高程约3 249 m，正常蓄水位3 310 m高程对应谷宽320～360 m。枢纽区两岸山体雄厚，河谷深切呈“V”字型，谷坡陡峻，两岸大多基岩裸露，河边分布少量漫滩，下游坡脚及局部斜坡地带分布少量崩坡积块碎石土，阶地不发育。枢纽区发育四条冲沟，右岸有熊玛沟及白沟，左岸有白助沟及下游一号。

水库自2014年10月下旬下闸蓄水。藏木大坝坝型为重力坝，水库蓄水前藏木大坝上、下游浇筑块需形成整体效应方能保证安全蓄水及运行。因此，对其坝体纵缝接缝灌浆后及蓄水前的实测开合度测值资料进行一次细化分析，将十分有利于了解整个大坝在蓄水期、运行期的安全性态，这对于今后整个枢纽工程的安全运行将起到重要的指导作用。本文主要对藏木大坝纵缝在接缝灌浆后及蓄水前的纵缝测缝计监测资料进行定性、定量分析，并对坝体纵缝安全性态做出评价。

1 测点布置

在坝体纵缝不同高程布置测缝计，监测重力坝上、下游坝块纵缝开合度。本工程共布置98支测缝计，其中2号坝段、3号坝段以及18号坝段各埋设2支，4号及16号坝段各埋设4支，5号坝段～7号坝段各埋设6支，8号坝段埋设5支，9号坝段、14号坝段和15号坝段各埋设7支，10号坝段～13号坝段各埋设8支，17号坝段埋设3支。

2 观测资料分析

2013年10月20日大坝开始挡水，本阶段各坝段纵缝接缝灌浆基本完毕。当前值指的是本次分析收集数据截止日期(2014年10月10日)。

2.1 当前累计测值统计

通过对当前各坝段纵缝测缝计开合度监测成果统计归纳，可知测缝计当前开合度在-0.20～1.95 mm，最大缝隙张开度为1.95 mm，位于18号坝段纵缝3 261 m高程的测缝计JB18-2。使用的测缝计精度约0.125 mm，测缝计累计开合度小于0.125 mm的占67%，大于0.125 mm小于0.5 mm的占16%，大于0.50 mm的占17%，坝体纵缝总体处于闭合或接触状态。个别坝段纵缝测缝计累计开合度测值较大(大于0.8 mm)，数据异常，通过检查分析，发现这些异常测值均是由于附近接缝灌浆后，导致数据突然抬升，附近区域接缝灌浆完成后，数据曲线开合度测值曲线趋缓，异常值不代表真实开合度(见图1)。

图1 坝体纵缝开合度当前累计测值统计

2.2 重要阶段变量分析

本次分析将针对各坝段纵缝接缝灌浆灌区的典型测缝计，通过接缝灌浆后以及挡水后两个重要阶

段评价分析大坝纵缝缝隙开合度，纵缝接缝灌浆后典型测缝计开合度成果见表1，大坝挡水后典型测缝计开合度监测成果见表2。

根据监测成果可以看出，接缝灌浆完成初期，各坝段纵缝测缝计开合度变量均有微量的收缩，在-0.05～0.00 mm间；接缝灌浆完成后至当前，开合度变量均有一定程度的收缩，在-0.41～0.00 mm间，基本处于闭合或接触趋势，说明整体接缝灌浆质量较好。

2013年10月20日大坝挡水后到当前，库水高程以下的典型纵缝测缝计开合度变量在-0.34～0.00 mm间，说明在水推力及接缝灌浆的作用下，坝体纵缝整体处于压紧或接触趋势。

通过2个重要阶段坝段纵缝开合度变量分析，坝体在接缝灌浆完成后，整体处于闭合或接触趋势，上、下游浇筑坝块间基本形成整体效应，安全性态得到保证。大坝挡水后，库水位以下的测缝计测值显示，在水推力及接缝灌浆的作用下，纵缝处于压紧或接触状态，符合一般规律。

表1 坝体纵缝接缝灌浆后典型纵缝测缝计开合度监测成果 mm

注：张开为正，压缩为负。变化量1=灌浆前-灌浆后，变化量2=当前值-灌浆后。

2.3 典型坝段测缝计过程线分析

由于数据较为庞大，以5号坝段纵缝开合度典型监测成果作为典型坝段，对其坝体纵缝开合度的变化情况进行分析，其余各坝段纵缝开合度变化规律与其相似。5号坝段纵缝测缝计监测成果时间过程线见图2、3，空间分布见图4。

(1)监测仪器埋设后，纵缝开合度随温度降低，有局部微弱的张开，随着温度回升，又呈现闭合趋势，各高程纵缝接缝灌浆完毕后，进一步呈现闭合或稳定趋势。温度在整个过程中与坝体纵缝开合度呈负相关关系，即温度降低，纵缝开合度变大；温度升高纵缝开合度变小。这种关系在接缝灌浆完成后依然存在，但负相关趋势被弱化。

(2)开合度变化量值主要发生在接缝灌浆前，灌浆后只有很小的变化量且总体呈闭合或稳定趋势。这是因为接缝灌浆前，各灌区上、下游浇筑坝块还没有形成统一的整体，开合度受温度影响较为明显。接缝灌浆后，各灌区上、下游浇筑坝块形成整体联系，温度影响被弱化。

(3)5号坝段纵缝目前开合度在0.30 mm之内，曲线基本趋于稳定。

表2 大坝挡水后库水位高程以下坝体典型纵缝测缝计开合度变化量统计 mm

注：张开为正，压缩为负。变化量3=当前测值-2013.10.20时测值。

图2 5号坝段纵缝高程3 230 m测缝计监测成果

图3 5号坝段纵缝高程3 236 m测缝计监测成果

图4 5号坝段灌浆后坝体纵缝测缝计监测成果

(4)灌浆后5号典型坝段纵缝总体呈压缩或接触趋势，当前值整体小于灌浆后第一次测值，说明接缝灌浆效果较好。通过时间对比分析，各纵缝测缝计接缝灌浆后曲线平稳，变化很小，趋于稳定。

3 结 论

综合上述分析可知，藏木电站大坝各坝段纵缝测缝计总体与温度呈负相关，开合度变化基本发生在接缝灌浆前上、下游浇筑坝块还没有形成整体的时段，接缝灌浆后各坝段纵缝测缝计曲线基本稳定，受温度影响弱化。大坝各坝段纵缝测缝计接缝灌浆后，除个别测点呈微张开状外，整体呈闭合或接触状态，曲线平稳，说明整体接缝灌浆质量较好。大坝挡水期间，坝体纵缝处于压紧或接触状态。

[1] DL/T5178-2003.混凝土坝安全监测技术规范[S].2003.

[2] 吴中如,沈长松,阮焕祥. 水工建筑物安全监控理论及其应用[M]. 南京: 河海大学出版社. 1990.

2016-08-23

钟声(1983-)，男，陕西安康人，硕士，工程师，从事水电站监测工作。

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1003-9805(2017)01-0078-03