密云水库调蓄工程PCCP段运行期安全监测及成果分析

翟 栋

（北京市南水北调团城湖管理处，100195，北京）

密云水库调蓄工程按照 《土石坝安全监测技术规范》（SL 551—2012）和《混凝土坝安全监测技术规范》（SL 601—2013），开展渗透压力、衬砌接触压力、接缝变形、镇墩沉降位移观测，以及利用电磁技术监测PCCP断丝情况，并对监测数据整体情况和变化规律进行分析，为运行管理单位科学管理提供可靠的数据支撑。

一、工程概况

密云水库调蓄工程PCCP段是南水北调工程来水调入密云水库调蓄工程的重要组成部分，将雁栖泵站加压提升后的南水北调工程来水输送至溪翁庄泵站调节池，扬程56.2 m，全长约22 km。该段工程采用单排埋置式PCCP管道，内径为2.6m，设计流量为10m3/s，设计工作压力为0.6 MPa和0.8 MPa两种情况。自2015年开始调水运行，至今已安全输水运行4年。

按照工程永久监测设计，共布置土压力计49支、渗压计10支、测缝计24支和沉降观测点12个。为保证密云水库调蓄工程调水运行安全，自输水运行开始，根据工程安全运行需要，及时开展安全监测前期资料整编、监测数据采集、数据整编分析等工作，为PCCP段运行状态评估提供了可靠依据。

二、监测仪器布置

各断面监测仪器布置桩号位置、种类、数量见表1。

1.浅埋暗挖监测断面

浅埋暗挖监测断面5个，土压力计用于监测管道与二衬间及一衬与二衬间接触压力，渗压计用于监测一衬结构基础及外侧部位渗透压力情况。

2.镇墩监测断面

由图2可知，该断面管道与二衬间及一衬与二衬间接触压力一般于每年5月开始增长，至8月中旬开始回落，未出现异常。2018年6月1日，PCCP管道停止输水，管中水未排空，管道结构及周边环境温度变化较往年平稳，接触压力季节性变化幅度较历史同期明显降低，可见变化状况与周围环境温度显著正相关。运行期变化较大测点有E2（最大值566.8kPa）和E4（最大值 635.5kPa），目前接触压力已恢复平稳。

图3和图4分别为镇墩（YX9+895.2）接缝位移过程线和温度过程线。

三、运行期安全监测实施

由图3和图4可知，接缝位移主要受环境温度影响，随温度增高热胀作用闭合、随温度降低冷缩作用张开，如测点F6位置接缝位移随温度升高（3～29.2℃）闭合变化为 1.4～-1.8mm、随温度降低（29.2～4.8℃）张开变化为-1.8～1.2mm。镇墩与PCCP接缝位移在-2.0～3.6 mm之间波动，小于设计预警值。历次恢复通水运行及停止输水前后也未出现明显变化，可见镇墩与PCCP接口变形稳定。

混凝土被广泛地应用于水利工程、房屋建筑工程、道路建设、桥梁建设等，是不可或缺的重要材料。混凝土的特性是抗压强度高、耐久性好、易成型、易取材。但是也有抗拉强度低、脆性材料的缺点。根据混凝土的作用要求，合理配置原材料和其他相对含量的比例，混凝土的搅拌、成型和养护都会影响混凝土的质量，混凝土裂缝成因要从原材料的性质、设计、环境等方面分析。

图2为浅埋暗挖监测断面（G4YX0+100）接触压力过程线。

图2断面（G4YX0+100）接触压力过程线

图3镇墩（YX9+895.2）接缝位移过程线

四、运行期安全监测结果与分析

1.渗透压力监测

图1为浅埋暗挖监测断面（G4YX0+040及G4YX0+100）渗透压力过程线。

由图1可知，在运行期浅埋暗挖断面 （G4YX0+040及 G4YX0+100）渗透压力总体较小，总体变化在-4.8～1.1kPa范围内，均未超过1.1kPa，基本无渗压体现，浅埋暗挖结构无渗漏、基础未受扬压力影响，渗透压力负值变化与渗压计仪器在无压情况下飘零有关。每年恢复通水运行及停止输水运行情况下，渗透压力也无显著变化。运行期出现最大压力测点为断面G4YX0+040的P2（最大值为1.1 kPa），目前该点无渗压体现。

2.接触压力监测

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镇墩监测断面4个，土压力计用于监测镇墩结构基础压力、镇墩与回填混凝土及回填混凝土与围岩接触压力，测缝计用于监测镇墩与上下游管道接缝位移，沉降观测点用于监测镇墩及上下游管道结构沉降量。

内观仪器的数据整编是利用运行期采集数据、仪器出厂合格证、率定报告、仪器埋设记录等材料，计算相关压力和接缝位移；外观沉降量的数据整编是利用末次沉降量计算累计沉降量。最后根据数据整编结果，判断工程整体情况及数据变化趋势，为工程运行性态评估提供可靠依据。

3.接缝位移监测

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根据调水任务，该段管道每年均有充、输、排水任务，每月对内观仪器和沉降观测点进行数据采集，在充、排水导致荷载工况变化时加密观测频次。目前，内观仪器通过BGK-Micro-40测量仪和BGK-Logger监测系统软件实现自动化数据采集，观测频次为5次/月；沉降观测采用徕卡DNA03数字水准仪由专业人员定时二等水准量测，观测频次为1次/月。

在国民经济快速发展的同时，也想要促进了建筑行业的发展。因此，建筑行业既可以满足人们对于办公居住环境的要求，还能够促进社会经济发展。现阶段，随着建筑行业市场竞争日益激烈，也相应增加了房地产开发商所面对的安全风险，出现了一系列发展问题。所以基于价值工程分析方法深入探索工程项目管理的各项内容，希望可以提升建筑企业的经济效益。

4.沉降观测点监测

图 5为镇墩（YX9+895.2）沉降观测点的沉降量过程线。

由图5可知，该镇墩3个沉降观测点在2018年12月累积沉降量分别达 0.5 mm、0.7mm和 0.7mm，总体在-0.5～1.1mm之间，沉降观测点在3—5月呈上移趋势、5月后回落趋于平稳，这跟观测点采用镀锌钢管埋设于混凝土结构上这些材料温度变形有关。11—12月观测点沉降量不超过0.1 mm，整体未出现明显沉降变化。最后100天的最大沉降速率为0.02 mm/d，明显小于《建筑测量变形规范》中规定的0.04 mm/d，表明镇墩和上下游PCCP管道结构已达到稳定状态。

不同中医辨证分型喉源性咳嗽患者的嗜酸性粒细胞浓度、中性粒细胞浓度差异比较均具有统计学意义，P 均＜0.05，见表 2。

图4镇墩（YX9+895.2）接缝温度过程线

图5镇墩（YX9+895.2）沉降量过程线

五、结 论

①浅埋暗挖结构渗透压力未超过1.1 kPa，基本无渗压体现，浅埋暗挖结构无渗漏；②镇墩结构接触压力未出现异常，接触压力与周边环境温度显著呈正相关；③镇墩与PCCP接缝位移主要受环境温度影响，接缝位移在-2.0～3.6 mm之间波动，小于设计预警值，接口变形稳定；④沉降位移未出现明显变形趋势，最后100天的最大沉降速率为0.02 mm/d，镇墩与上下游PCCP管道结构达到稳定状态。以上结论表明密云水库调蓄工程PCCP段整体处于安全稳定运行状态。