李光雄
摘 要:壩體滲流是每個大壩必有的設(shè)置也是最關(guān)心最重要的設(shè)置,作為擋水建筑物的大壩其作用就是擋水,滲流的好壞直接說明大壩防滲效果的好壞,滲流的好壞也說明了大壩是否安全。本文結(jié)合甘河子水庫的監(jiān)測成果,對施工期及運行期甘河子水庫大壩安全監(jiān)測資料進行分析。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)分析大壩現(xiàn)階段的滲流變化規(guī)律,為其他類似工程提供資料借鑒。
關(guān)鍵詞:面板壩;安全監(jiān)測;滲流
中圖分類號:TV222 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170632071
甘河子水庫位于新疆阜康市境內(nèi)農(nóng)六師土墩子農(nóng)場上游的甘河子河河谷上,壩址距下游甘河子鎮(zhèn)5km。甘河子水庫為甘河子河上的山區(qū)控制性工程,水庫承擔下游農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水的調(diào)節(jié)任務(wù),水庫改善調(diào)節(jié)灌溉面積38.33km2。本工程為Ⅳ等?。?)型工程,大壩和泄洪建筑物為4級,其余建筑物為5級,大壩設(shè)計洪水標準為30a一遇,洪峰流量Q=238m3/s,校核洪水標準為300a一遇,洪峰流量Q=461m3/s。
1 壩體滲壓計的布置
1.1 壩體滲流觀測
根據(jù)建筑物壩基地質(zhì)條件以及防滲和排水形式等,分別在橫左0+000.00m及橫右0+040.00m監(jiān)測斷面1092.00m高程、1111.00m、1115.0高程,壩軸線以上92m、88m、71m、45m、壩軸線及壩軸線以下45m、90m處矩陣式布設(shè)滲流滲壓監(jiān)測點,用以監(jiān)測深厚覆蓋層、建基面的滲流滲壓情況及截滲墻、趾板帷幕灌漿的防滲效果。
1.2 繞壩滲流觀測
在2壩肩巖石上及壩下游坡線之外的山體上埋設(shè)6根測壓管觀測繞壩滲流情況。
2 蓄水過程
2014年8月12日大壩上游防滲體封閉后,2014年9月24日,壩前水位從1112.6m高程升至1122.1m高程,2014年年底通過蓄水安全鑒定,2015年春季開始蓄水,2015年6月1日,庫水位從1141m開始上升,截止2015年12月25日,庫水位為1155.7m,期間最高水位為1157.4m。
3 甘河子水庫面板壩滲壓與滲流
3.1 帷幕前后滲壓
2015年6月2日—12月25日,庫水位上升14.7m,0+000m斷面帷幕前后滲壓水位分別上升了9.8m和4.3m,右0+040m斷面帷幕前后滲壓水位分別上升了3.4m和5.0m;帷幕前后滲壓水位與庫水位的相關(guān)性較好,詳見過程線圖。截止2015年12月25日,庫水位1157.7m,0+000m斷面帷幕前后水位分別為1145.47m、1110.53m;右0+040m斷面帷幕前后水位分別為1132.24m、1113.695m;帷幕前后消減水頭分別為70.3%、65.2%,雖然帷幕的防滲效果尚可,但值得注意的是右0+040m斷面帷幕后水位較高,折減水頭偏低。
3.2 壩體壩基滲壓
由于該工程受制于導流洞未貫通,上游的來水通過右岸的臨時排水渠排水,截滲墻后的滲水通過水泵抽排至排水渠,開始壩體填筑和澆筑左岸部分趾板;2012年9月23日前后,停止抽排截滲墻后的滲水,2012年10月19日左岸澆筑的趾板開始過水,開始澆筑右岸的趾板及壩體填筑。2013年底壩體填筑到1161.20m,2014年8月面板及趾板施工完畢,2015年壩頂施工結(jié)束。上游防滲墻與面板未封閉之前,受施工導流的影響,有時甚至上游來水直接漫過正在填筑的壩頂,0+000m斷面及右0+040m斷面壩體及覆蓋層內(nèi)的各測點滲壓水位變化比較大。2014年8月12日上游防滲墻封閉后,截至2015年6月2日,庫水位從1112.6m升至1141.0m高程,上升幅度為28.4m。
3.3 繞壩滲流
左岸壩軸線以下2m、5m、25m分別鉆孔埋設(shè)了3支繞壩滲流監(jiān)測孔,孔內(nèi)分別安裝埋設(shè)了3支滲壓計,埋設(shè)高程1135m左右;在右岸壩軸線以下2m、5m、25m也分別鉆孔埋設(shè)了3支繞壩滲流監(jiān)測孔,孔內(nèi)分別安裝埋設(shè)了3支滲壓計,埋設(shè)高程也在1135m左右。2015年5月初,受春季融雪水的影響,左岸UP3的滲壓水位上升到1146.11m后,隨即消散,目前管內(nèi)無滲壓水。蓄水對于左右岸的滲壓水位無影響。
4 結(jié)論及建議
2個監(jiān)測斷面建基面處的滲壓水位變化不大。右0+040m斷面帷幕前后消減水頭變化較小,帷幕前后滲壓水位與庫水位的變化關(guān)系較為密切,雖然帷幕的防滲效果尚可,但值得注意的是右0+040m斷面帷幕后水位較高,折減水頭偏低,防滲體的滲流情況較為明顯。趾板與面板結(jié)合部位(壩軸線以上88m、71m處)的滲壓水位均有隨庫水位的變化而不同程度的變化,且右0+040m壩軸線以下90m的滲壓水位較0+000m斷面同部位的約高3.1m。蓄水對于左右岸的繞壩滲水位無明顯影響。鑒于防滲體的滲流情況,該水庫在高水位運行,應(yīng)加強滲壓計的觀測頻次,外觀的巡視人員也要加大巡視力度。保證水庫安全。尤其右岸0+040m斷面的滲壓水位較高,面板周邊縫變形較大,附近的帷幕后水位偏高。庫區(qū)靠近右岸的附近部位也發(fā)現(xiàn)存在冒泡現(xiàn)象,建議運管單位采取相應(yīng)的工程措施,查明滲漏的部位及路徑,采取相應(yīng)的處理措施,以免危害面板的防滲效果。土石壩滲漏原因各不相同,在進行防滲加固之前,需要對地質(zhì)情況、壩體結(jié)構(gòu)和岸坡構(gòu)造等進行詳細調(diào)查,分析土石壩的滲漏途徑,選取合適的防滲措施進行處理,達到事半功倍的效果。
參考文獻
[1]中華人民共和國水利部.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范:GB 50287-2008[S].北京:中國計劃出版社,2008.