孫傳勝

（貴州省水利投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550081）

烏東德水電站上游圍堰為混凝土心墻土石圍堰，其防滲墻混凝土應(yīng)變及滲流滲壓對圍堰工程質(zhì)量有較大影響。本文通過在混凝土防滲墻上布設(shè)應(yīng)變計(jì)、防滲帷幕后布設(shè)滲壓計(jì)以及測壓管的方法對烏東德水電站上游圍堰的應(yīng)變及滲壓進(jìn)行監(jiān)測結(jié)果分析。

1 上游圍堰概況

上游圍堰為心墻土石圍堰，圍堰防滲采用混凝土防滲墻上接復(fù)合土工膜斜墻，堰頂高程為873.0 m，最大堰高67.0 m，堰頂寬度10.0 m。堰基防滲采用塑性混凝土防滲墻，混凝土防滲墻最大深度90.5 m，厚度1.2 m。該部位河床覆蓋層下伏基巖為（薄～極?。哟罄韼r化白云巖，屬微巖溶化巖組；巖層近橫河向多陡傾下游，走向與圍堰軸線呈小角度相交。巖石多為灰白色，呈微風(fēng)化狀。斷層裂隙總體上不發(fā)育，局部因揉皺等作用破碎。

2 監(jiān)測儀器埋設(shè)安裝

上游圍堰分3個(gè)主監(jiān)測斷面（1-1、2-2、3-3），3個(gè)監(jiān)測斷面共布置7支滲壓計(jì)、6孔測壓管、16支單向應(yīng)變計(jì)及3支無應(yīng)力計(jì)。滲壓計(jì)（P1～P6）布置于防滲墻下游側(cè)基巖面，采用鉆孔方式埋設(shè)，P7安裝于防滲墻帷幕灌漿檢查孔內(nèi)，滲壓計(jì)主要用于堰基滲壓監(jiān)測；測壓管（BV1～6）布置于圍堰軸線下游側(cè)，以監(jiān)測堰體內(nèi)的滲水情況；應(yīng)變計(jì)（S1～16）及無應(yīng)力計(jì)（N1～3）布置在2-2監(jiān)測斷面防滲墻內(nèi)不同高程位置，隨防滲墻二期SF27槽孔土建施工安裝，用于監(jiān)測防滲墻混凝土應(yīng)變情況，監(jiān)測設(shè)施詳細(xì)布置見圖1。

圖1 烏東德水電站上游圍堰監(jiān)測布置圖

3 監(jiān)測成果及分析

3.1 防滲墻應(yīng)變計(jì)監(jiān)測

上游圍堰防滲墻中部27#槽段（K0+134.7）內(nèi)布置了16支單向應(yīng)變計(jì)及3支無應(yīng)力計(jì)，用于監(jiān)測圍堰防滲墻體的應(yīng)力應(yīng)變情況，監(jiān)測儀器于2015年6月5日至6月6日安裝完成，正式投入監(jiān)測工作。

（1）防滲墻溫度

混凝土澆筑完成后由于水化熱作用導(dǎo)致防滲墻溫度上升，其中測點(diǎn)S11（EL.770）最高溫度達(dá)47.7℃，溫度升幅為23.5℃；防滲墻上部及底部溫度較高，中部溫度較低。防滲墻混凝土溫度及應(yīng)變垂直分布見圖2。

圖2 上游圍堰防滲墻溫度及應(yīng)變垂直分布圖

（2）防滲墻混凝土應(yīng)變監(jiān)測

上游防滲墻墻厚1.2 m，澆筑材料為塑性混凝土，混凝土澆注在前期成型的防滲墻槽孔內(nèi)。防滲墻混凝土內(nèi)埋設(shè)小型弦式應(yīng)變計(jì)的目的是監(jiān)測混凝土垂向應(yīng)變。根據(jù)應(yīng)變計(jì)應(yīng)變、溫度變化過程線（初始值取得時(shí)間為埋設(shè)后24h）分析。

混凝土在澆筑之后，水化熱使溫度迅速上升，應(yīng)變計(jì)及無應(yīng)力計(jì)應(yīng)變主要受溫度影響，應(yīng)變計(jì)應(yīng)變量與溫度呈負(fù)相關(guān)，隨著混凝土溫度趨于穩(wěn)定，應(yīng)變計(jì)測值逐漸趨于收斂。

2016年4月～7月，施工平臺上覆蓋土工膜，填筑石渣料，受石渣重壓，防滲墻應(yīng)變計(jì)呈現(xiàn)壓應(yīng)變增大，說明防滲墻混凝土具有低抗壓力學(xué)特征。隨著主圍堰施工完成，應(yīng)變計(jì)應(yīng)變均已收斂，應(yīng)變計(jì)微應(yīng)變在-666.57με～-38.30με之間。以EL781高程應(yīng)變計(jì)S09、S10為例，其應(yīng)力計(jì)應(yīng)變、溫度時(shí)序過程線見圖3。

圖3 S09、S10應(yīng)變計(jì)溫度及應(yīng)變時(shí)序過程線圖

3.2 滲流滲壓監(jiān)測

上游圍堰分3個(gè)滲流滲壓監(jiān)測斷面，防滲墻后共布置7支滲壓計(jì)、主堰體后共布置6孔測壓管（測壓管采用電測水位計(jì)人工測讀）用于圍堰滲流滲壓監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果以2-2斷面為例。

3.2.1 滲壓計(jì)監(jiān)測

1-1斷面、3-3斷面4支滲壓計(jì)于2016年3月完成安裝，安裝后滲壓計(jì)滲壓水位與大壩基坑水位一致，2016年3月至9月基坑下挖及基坑抽水，滲壓水位隨著基坑水位的下降逐漸下降。

埋設(shè)在河床中部高程742.0 m、729.9 m（防滲帷幕軸線后2.5 m）及高程729.9 m（防滲帷幕軸線中心線）的3支滲壓計(jì)（P3、P4、P7），安裝后至 2017 年 4 月 P4、P7滲壓水位顯示，P4、P7滲壓水位與上導(dǎo)水位變化一致，結(jié)合防滲墻下地質(zhì)資料分析，該部位存在局部裂隙滲水，2017年5月對該部位進(jìn)行了二次鉆孔補(bǔ)灌，期間P3、P4、P7滲壓水位出現(xiàn)無規(guī)律上升及下降，主要受防滲墻鉆孔灌漿影響。灌漿后監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，P3、P4、P7滲壓水位與上導(dǎo)水位仍有一定的相關(guān)性。上游圍堰滲壓計(jì)滲壓水位監(jiān)測時(shí)序過程線見圖4。

圖4 上游圍堰滲壓計(jì)滲壓水位監(jiān)測時(shí)序過程線圖

3.2.2 測壓管監(jiān)測

上游圍堰分3個(gè)監(jiān)測斷面共布置6支測壓管，于2016年12月完成全部測壓管安裝工作。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示上游圍堰測壓管滲壓水位在767.35 m～786.43 m之間，其中BV1、BV6為干孔。近兩年的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，測壓管安裝后滲壓水位一直比較穩(wěn)定，主要受降雨影響出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)較小幅度的變化。上游圍堰測壓管滲壓水位監(jiān)測時(shí)序過程線見圖5。

圖5 上游圍堰測壓管滲壓水位監(jiān)測時(shí)序過程線圖

4 結(jié)論

（1）烏東德水電站上游圍堰滲流滲壓、應(yīng)力應(yīng)變儀器隨主體工程進(jìn)度及時(shí)埋設(shè)到位，滿足圍堰監(jiān)測需要，為下游大壩基坑安全施工提供了有力保障。

（2）上游圍堰防滲墻應(yīng)變計(jì)的變化過程驗(yàn)證了混凝土防滲墻具有低抗壓力學(xué)特征，水化熱過程符合現(xiàn)場條件。施加蓋重之前，應(yīng)變主要與溫度有關(guān)；施加蓋重之后，應(yīng)變主要受蓋重影響。目前應(yīng)變計(jì)應(yīng)變均顯示壓應(yīng)變，防滲墻處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）上游圍堰1-1、3-3斷面滲壓計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，前期滲壓水位主要受大壩基坑水位影響，后期滲壓水位穩(wěn)定。上游圍堰防滲墻中部滲壓計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，中部滲壓計(jì)滲壓水位與上導(dǎo)水位有一定相關(guān)性，結(jié)合防滲墻下地質(zhì)資料、堰后測壓管監(jiān)測數(shù)據(jù)及圍堰巡視檢查情況分析，上游圍堰中部防滲墻下存在局部巖隙滲水，上下游形成滲流通道，上游圍堰防滲墻及堰體整體防滲效果良好。