宋 倩
(漳澤水庫管理局 山西長治 046021)
漳澤水庫于1959年11月1日動工興建,1960年4月1日攔河蓄水,至今運行約60年。自1989年更新改造將壩體加高后,大壩沉降觀測方法為人工觀測,從1994年開始每年5月、10月進(jìn)行。采用徠卡DNA04 電子水準(zhǔn)儀配合水準(zhǔn)尺進(jìn)行。大壩沉降觀測共有4 條測線,分別為上游原壩頂(P1),上游壩肩(P2),下游壩肩(P3),下游壩腰(P4)。測線在壩體橫斷面上分布如圖1所示。每條測線長2 512 m,2008年以前每隔200 m 一個測點,共43 個測點(下文稱偶數(shù)測點)。2008年后增加了40 個測點(下文稱奇數(shù)測點),共83 個測點。測點分布及變化如表1所示。從水準(zhǔn)觀測基點導(dǎo)出至大壩觀測點進(jìn)行高程測量。測量過程中,每個測回閉合差不大于(n為測站數(shù))。
圖1 漳澤水庫大壩沉降觀測測線分布及加高輪廓圖(單位:m)
漳澤水庫大壩沉降觀測結(jié)果如表2、圖2~圖9所示。
1)偶數(shù)測點觀測系列年限較長,從大壩改建完工后開始觀測,更能準(zhǔn)確反映漳澤水庫大壩運行期沉降過程。
表1 漳澤水庫大壩沉降觀測測點分布
表2 2019年10月大壩沉降觀測累計豎向位移統(tǒng)計表
2)從四條測線的累計沉降量過程線來看,1994年-2008年間偶數(shù)測點累計沉降量有較大增幅,截止2008年10月,基本所有測點累計沉降量占2019年總累計沉降量的80%以上;2008年以后所有測點累計沉降量增加緩慢,至今漳澤水庫大壩沉降基本穩(wěn)定。
3)從2019年10月大壩沉降觀測累計豎向位移統(tǒng)計表來中偶數(shù)測點來看,下游壩肩累計沉降量最大,上游壩肩次之,上游原壩頂測點累計豎向位移最小。漳澤水庫大壩改建時在原壩基礎(chǔ)上壩軸向下游移16 m,加高5 m。大壩加高斷面如圖1所示。加高后,新壩頂及下游壩腰隨填筑厚度不同(H2>H1>H3),總沉降量有所不同,下游壩肩累計沉降量最大,上游壩肩次之,下游壩腰最小,符合填筑厚度越大,累計沉降量越大的土體沉降規(guī)律。漳澤水庫于1959年11月1日動工興建,至1989年改建時舊壩沉降已經(jīng)基本穩(wěn)定。從圖2可以看出,原壩頂由于新壩體作用沉降有回彈現(xiàn)象,后期仍有少量沉降。四條測線累計最大沉降量均在0+400~0+800 斷面范圍內(nèi),為主河槽處,也符合填筑厚度越大,累計沉降量越大的規(guī)律。
4)將同一測線相鄰兩測點的同一時間點累計豎向位移相減,除以兩測點間水平距離,得到漳澤水庫大壩橫向傾度。測線P1 偶數(shù)測點最大傾度為0.026 5%,測線P1 奇數(shù)測點最大傾度為0.011 5%;測線P2 偶數(shù)測點最大傾度為0.062 0%,測線P2 奇數(shù)測點最大傾度為0.003 0%;測線P3 偶數(shù)測點最大傾度為0.078 5%,測線P3 奇偶數(shù)測點最大傾度為0.004 5%;測線P4 偶數(shù)測點最大傾度為0.018 5%,測線P4 奇數(shù)測點最大傾度為0.006 0%。傾度最大位置主要集中在0+200~0+800 范圍內(nèi)。參考1997年《漳澤水庫大壩安全鑒定》結(jié)論:漳澤水庫大壩臨界破壞傾度值rcf取1%作判斷標(biāo)準(zhǔn),漳澤水庫大壩橫向傾度遠(yuǎn)小于臨界破壞值,基本不會出現(xiàn)危險性橫向裂縫。參考漳澤水庫歷年觀測資料整編,可以驗證這一點。
圖2 漳澤水庫(測線P1 偶數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖3 漳澤水庫(測線P1 奇數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖4 漳澤水庫(測線P2 偶數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖5 漳澤水庫(測線P2 奇數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖6 漳澤水庫(測線P3 偶數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖7 漳澤水庫(測線P3 奇數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖8 漳澤水庫(測線P4 偶數(shù)測點)累積沉降量過程線
圖9 漳澤水庫(測線P4 奇數(shù)測點)累積沉降量過程線
1)漳澤水庫大壩自1995年改建完工后運行以來,新壩頂和下游壩腰累計沉降量逐漸增大,2008年前增幅較大,累計沉降量達(dá)沉降總量的80%以上,2008年后增加緩慢。舊壩頂自1959年建壩運行以來,至改建時期沉降已基本穩(wěn)定,由于新壩體作用沉降有回彈現(xiàn)象,后期仍有少量沉降。至今漳澤水庫大壩沉降基本穩(wěn)定。
2)經(jīng)統(tǒng)計,下游壩肩累計沉降量最大,上游壩肩次之,上游原壩頂測點累計豎向位移最小。符合填筑厚度越大,累計沉降量越大的規(guī)律。經(jīng)計算,漳澤水庫大壩橫向傾度遠(yuǎn)小于臨界破壞值,基本不會出現(xiàn)危險性橫向裂縫。