【摘要】本文通過對新疆吉音水利樞紐工程混凝土面板壩高趾墻施工期監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行資料整編，對高趾墻滲流、應(yīng)力應(yīng)變、水平變形進(jìn)行分析，認(rèn)為高趾墻目前工作性態(tài)穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】混凝土面板壩；高趾墻；監(jiān)測成果；整編分析

1、工程概況

新疆吉音水利樞紐工程混凝土面板壩最大壩高125m，壩頂長489m。壩址區(qū)為大范圍20～30m厚風(fēng)積粉土覆蓋，僅現(xiàn)代河床兩岸及近壩庫岸有基巖裸露，庫區(qū)內(nèi)第四系地層分布極為廣泛；現(xiàn)代河床靠右岸，寬度74m，為一深切河槽。

針對現(xiàn)代河床深切的問題，大壩設(shè)計(jì)從防滲角度考慮在現(xiàn)代河床74m寬度范圍內(nèi)布置混凝土高趾墻，高趾墻底板與固結(jié)灌漿混凝土連接。高趾墻下游的壩體土壓力將會(huì)影響高趾墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此高趾墻的防滲效果至關(guān)大壩的防滲與穩(wěn)定，是該大壩安全監(jiān)測的重要項(xiàng)目之一。

2、監(jiān)測成果分析

趾板樁號(hào)0+370～0+444處為高趾墻防滲段，本文取高趾墻典型監(jiān)測斷面做分析，典型監(jiān)測斷面詳見圖1。

2.1高趾墻滲流監(jiān)測成果

趾0+404斷面高址墻后底板與基礎(chǔ)結(jié)合處埋設(shè)1支滲壓計(jì)P6-7，高趾墻后基礎(chǔ)面上埋設(shè)1支滲壓計(jì)P6-5，高趾墻后2408m高程處埋設(shè)1支滲壓計(jì)P6-6，趾板與面板結(jié)合處埋設(shè)1支滲壓計(jì)P6-4，共計(jì)4支滲壓計(jì)。

表2中監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，該斷面滲壓計(jì)P6-4、P6-6均未監(jiān)測到滲壓水位。高趾墻與基礎(chǔ)結(jié)合處P6-7（距高趾墻上游邊墻12.1m）于2014年11月25日監(jiān)測到滲壓水位，并不斷增加，至2015年7月11日后（2015年7月10日高趾墻灌漿結(jié)束），滲壓水位變化相對穩(wěn)定，數(shù)據(jù)顯示，2015年8月2日，滲壓計(jì)P6-7處滲壓水位達(dá)到最大值2397.20m；位于高趾墻后基礎(chǔ)面上滲壓計(jì)P6-5安裝初始就有較小的滲壓水，受基巖裂隙水影響其滲壓水位不斷增加，2015年7月11日后，滲壓水位變化相對穩(wěn)定；2016年4月，大壩面板開始澆筑，受面板砼養(yǎng)護(hù)水影響，滲壓計(jì)P6-7及P6-5滲壓水位均有不同程度的升高，截至2016年7月12日，P6-5、P6-7滲壓水位分別為2395.29m、2397.02m。滲壓計(jì)滲流過程線見圖2。

P6-4、P6-6均未監(jiān)測到滲壓水位，說明高趾墻頂?shù)倪B接板、趾板的止水措施效果好。高趾墻灌漿結(jié)束后滲壓水位變化相對穩(wěn)定，受面板砼養(yǎng)護(hù)水影響，滲壓計(jì)P6-7及P6-5滲壓水位均有不同程度的升高，說明基巖裂隙依然存在滲水情況。

2.2高趾墻應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測成果

2.2.1鋼筋應(yīng)力監(jiān)測

高趾墻選擇趾0+404m斷面安裝鋼筋計(jì)，用以監(jiān)測高趾墻鋼筋受力情況；具體布置如下：2419.1m高程處R16、2409.1m高程處R17、2399.1m高程處R18、2391.5m高程處R19。

表3監(jiān)測資料顯示，趾板各位置鋼筋計(jì)所受應(yīng)力值與溫度變化呈負(fù)相關(guān)性，溫度上升，拉應(yīng)力減小，溫度下降，拉應(yīng)力增大，符合一般規(guī)律；從量值上來看，中間部位相對與底部及上部壓應(yīng)力略大；截至2017年7月12日，各高程鋼筋計(jì)均受壓應(yīng)力狀態(tài)，壓應(yīng)力在46.79～61.52MPa之間。鋼筋計(jì)R16應(yīng)力過程線見圖3。

2.2.2砼應(yīng)變監(jiān)測

高趾墻選擇趾0+404m斷面，在2391.5m、2399.1m、2409.1m及2419.1m處各安裝1組兩向應(yīng)變計(jì)組及無應(yīng)力計(jì)組，用以監(jiān)測高趾墻混凝土內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變情況；具體布置如下：2419.1m高程處S16-1及S16-1-N、2409.1m高程處S16-2及S16-2-N、2399.1m高程處S16-3及S16-3-N、2391.5m高程處S16-4及S16-4-N。

（1）混凝土自生體積變形

通過計(jì)算無應(yīng)力計(jì)的自生體積變形，截至2016年7月12日，2391.5m、2419.1m高程處混凝土自生體積變形處于拉應(yīng)變狀態(tài)，為膨脹型，2399.1m、2409.1m高程處混凝土自生體積變形均為壓應(yīng)變狀態(tài)，為收縮型。詳見表4和圖4。

無應(yīng)力計(jì)自生體積變形處于壓應(yīng)變狀態(tài)、為收縮型；收縮型混凝土自生體積變形產(chǎn)生拉應(yīng)力，可以降低混凝土的允許拉應(yīng)力，對混凝土面板結(jié)構(gòu)不利。

（2）混凝土應(yīng)變監(jiān)測

表5監(jiān)測資料顯示，水平向（平行于壩軸線）各測點(diǎn)，除2419.1m高程處S16-1-1處于壓應(yīng)變狀態(tài)，其它各高程測點(diǎn)均處于拉應(yīng)變狀態(tài)，其中2399.1m高程處最大拉應(yīng)變?yōu)?89με，超過混凝土所能承受的拉應(yīng)變極限值，易產(chǎn)生豎直向裂縫；豎直向各測點(diǎn)目前均處于壓應(yīng)變狀態(tài)，其中2399.1m高程處最大拉應(yīng)變?yōu)?36με，超過混凝土所能承受的拉應(yīng)變極限值，易產(chǎn)生水平向裂縫。

截至2016年7月12日，水平向S16-1-1～S16-4-1應(yīng)變值分別為：-170με、24με、133με及-2με；豎直向S16-1-2～S16-4-2應(yīng)變值分別為：-318με、-166με、-90με及-305με。

2.3高趾墻水平變形監(jiān)測

為了解高趾墻上下游方向水平變形情況，趾0+404m監(jiān)測斷面安裝4套固定式測斜儀，分別為2428.1m處GIN3、2415.0m處GIN4、2401.7m處GIN5、2388.5m處GIN6。

監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，除位于高趾墻頂部的GIN3受施工土建干擾影響變形相對較大外，其它各測點(diǎn)變形均較小，

截至2016年7月2日，趾0+404m斷面2428.1m處的GIN3，向上游變形3.0mm，其它各測點(diǎn)變形相對較小。GIN4向上游變形了0.1mm、GIN5向上游變形了0.2mm、GIN6向下游變形了0.2mm。詳見圖5。

3、結(jié)論

本文通過對高趾墻監(jiān)測情況分析得出如下結(jié)論：

⑴高趾墻頂?shù)倪B接板、趾板的止水措施效果較好。高趾墻灌漿結(jié)束后滲壓水位變化相對穩(wěn)定，說明基巖裂隙依然存在滲水情況。

⑵趾板各位置鋼筋計(jì)所受應(yīng)力值與溫度變化呈負(fù)相關(guān)性，溫度上升，拉應(yīng)力減小，溫度下降，拉應(yīng)力增大，符合一般規(guī)律；從量值上來看，中間部位相對于底部及上部壓應(yīng)力略大，符合受彎構(gòu)件受力規(guī)律。

⑶高趾墻2399.1m、2409.1m高程處混凝土自生體積變形為收縮型，收縮型混凝土自生體積變形產(chǎn)生拉應(yīng)力，可以降低混凝土的允許拉應(yīng)力，對混凝土墻趾結(jié)構(gòu)不利。

⑷高趾墻頂部受施工土建干擾影響變形相對較大外，其它各測點(diǎn)變形均較小。

有此可見高趾墻目前工作性態(tài)穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn) ：

[1] SL551-2012.土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

[2] DL/T 5259-2010.土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社，2010.

[3] 曹克明.混凝土面板堆石壩[M].北京.中國水利水電出版社，2008.

[4] 賴春芳，彭進(jìn)夫. 大壩巖石基礎(chǔ)處理灌漿工程中幾個(gè)問題的討論[J].西北水電，1995，（3）：26-30，38.

[5] 岳建平，田林亞.變形監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京.國防工業(yè)出版社，2012.

作者簡介：魯娜（1986—），女，新疆烏魯木齊市人，工程師，主要從事水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。