旺 加，楊 軍，呂梽檳，田振華

(1.西藏自治區(qū)拉洛水利樞紐及灌區(qū)管理局，西藏 拉薩 851414；2.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；3.北京中水科工程集團(tuán)有限公司，北京 100038)

0 引 言

土石壩在壩工領(lǐng)域一直居于筑壩形式的首位。在土石壩技術(shù)取得迅速發(fā)展的同時(shí)，不同程度的老化和安全性問(wèn)題，亦廣泛存在于水工領(lǐng)域[1]。1991年水利部編寫(xiě)的《全國(guó)水庫(kù)垮壩統(tǒng)計(jì)資料》對(duì)大量土石壩事故原因和運(yùn)行齡期作了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)分析，常見(jiàn)事故風(fēng)險(xiǎn)包括洪水漫頂、滲透破壞、沿管道滲漏、滑坡等，大都因洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低、施工質(zhì)量差、防汛準(zhǔn)備不足、缺少安全監(jiān)測(cè)所造成[2]。王竹青[3]、姜景山[4]等通過(guò)對(duì)土石壩監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析，對(duì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的重要性及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明，嚴(yán)格控制監(jiān)測(cè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、儀器選型、儀器埋設(shè)等階段的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程，確保數(shù)據(jù)采集的結(jié)果、資料整理分析及反饋等步驟的有效性，對(duì)土石壩監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行及時(shí)有效的分析和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)具有重大意義。

拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程位于西藏自治區(qū)日喀則市西部，樞紐工程壩址區(qū)位于距拉洛鄉(xiāng)下游約6 km峽谷進(jìn)口河段，是雅魯藏布江右岸一級(jí)支流夏布曲干流上的控制性工程。水庫(kù)總庫(kù)容2.965億m3，正常蓄水位4 298.00 m，裝機(jī)容量42 MW。壩頂長(zhǎng)425.6 m，壩頂高程4 305.00 m，最大壩高61.5 m，壩頂寬7 m，上游壩坡4 269.00 m高程以下為1∶1.75、以上為1∶2.0，下游壩坡在4 280.00 m高程以下為1∶2.25、以上為1∶2.0，坡腳設(shè)排水棱體，屬大(2)型Ⅱ等工程。大壩環(huán)境量監(jiān)測(cè)主要有上下游水位、氣溫及降雨量等監(jiān)測(cè)資料。庫(kù)水位呈一定的年周期變化，年較高水位一般發(fā)生在夏季，秋季水位逐漸下降，至次年5、6月份，水位降至最低點(diǎn)；上游水位已于2020年夏季達(dá)正常蓄水位4 298.00 m。

由于土石壩材料及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，特別是在工程施工期和運(yùn)行初期，對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行整理分析，是監(jiān)測(cè)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。工程壩址所屬高海拔地區(qū)屬于高寒缺氧地帶，樞紐海拔4 050～4 300 m，多年平均氣溫4.8℃，極端最低氣溫零下23.9℃，多年平均降雨量310～330 mm，最大凍土深101 cm。由于負(fù)溫下填筑的黏土含水量及施工機(jī)械有效出力等難于控制，工程設(shè)計(jì)中需充分考慮雨季和季節(jié)性因素，冬季凍土、凍融循環(huán)次數(shù)及高寒氣候?qū)位_(kāi)挖、填筑、混凝土澆筑等有效施工期影響，根據(jù)冰凍厚度采取適當(dāng)排水防凍及保溫措施，邊坡開(kāi)挖均需放緩，以防止凍融循環(huán)下的邊坡失穩(wěn)及黏土心墻的凍害損傷發(fā)生。凍融損傷影響延伸至監(jiān)測(cè)層面，由于監(jiān)測(cè)儀器布設(shè)方案、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)量和質(zhì)量不同于一般情況，將給數(shù)據(jù)處理及評(píng)價(jià)帶來(lái)一定難度。杜麗榮[5]、蘭雁[6]、伍文峰[7]等通過(guò)不同的工程實(shí)例，分析成果評(píng)價(jià)工程的安全狀態(tài)，解決安全穩(wěn)定問(wèn)題，為本文研究提供了很好的借鑒。大壩自2016年截流成功，歷經(jīng)了5年的蓄、放水運(yùn)行過(guò)程。本文將對(duì)大壩滲流及變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析與計(jì)算，以綜合評(píng)價(jià)大壩的安全穩(wěn)定性。

1 壩體變形及滲流監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)

高海拔地區(qū)土石壩面臨高寒氣候條件，負(fù)溫下黏土含水量難于控制，冰凍厚度及高頻凍融循環(huán)過(guò)程將極大影響監(jiān)測(cè)儀器的工作效率，在做好防凍保溫工作的同時(shí)，合理進(jìn)行監(jiān)測(cè)儀器布設(shè)，嚴(yán)格控制監(jiān)測(cè)儀器工作環(huán)境，是確保監(jiān)測(cè)資料可靠度的重要途徑。根據(jù)拉洛水電站工程所屬設(shè)計(jì)等級(jí)、壩址區(qū)地質(zhì)條件、壩體受力特征以及有關(guān)監(jiān)測(cè)規(guī)范與手冊(cè)等要求，將壩體及壩址區(qū)的變形、滲流、應(yīng)力等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目作為分析對(duì)象，在大壩及基礎(chǔ)埋設(shè)了大量的監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)備并進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，以了解結(jié)構(gòu)物的運(yùn)行狀況。

大壩監(jiān)測(cè)項(xiàng)目綜合考慮壩體和壩基監(jiān)測(cè)，在壩頂、下游壩坡4 293.00 m高程和4 280.00 m高程馬道上分別設(shè)1縱向觀測(cè)斷面；沿大壩軸線(xiàn)在最大壩高部位、地形突變處、地質(zhì)條件復(fù)雜部位，壩體與基礎(chǔ)廊道布置2-2(Y0+109.91)、3-3(Y0+199.185)、4-4(Y0+276.845)3個(gè)共用的永久監(jiān)測(cè)斷面；壩體另單獨(dú)布置1-1(Y0+039.91)、5-5(Y0+386.446)2個(gè)永久監(jiān)測(cè)斷面，。壩頂監(jiān)測(cè)儀器平面布設(shè)如圖1所示。

圖1 壩體監(jiān)測(cè)斷面及主要測(cè)點(diǎn)布置

(1)滲流監(jiān)測(cè)。每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面下游側(cè)的壩體及壩基分別布設(shè)3～4支滲壓計(jì)，共布置18支滲壓計(jì)。在每個(gè)監(jiān)測(cè)橫斷面4 293.00 m高程馬道各布設(shè)2根測(cè)壓管；在2-2、3-3、4-4監(jiān)測(cè)斷面4 280.00 m高程馬道各布設(shè)2根測(cè)壓管；在1-1、5-5監(jiān)測(cè)斷面下游4 302.00 m高程各布設(shè)2根測(cè)壓管，共計(jì)20根。

(2)變形監(jiān)測(cè)。壩頂、下游4 293.00 m高程馬道和4 280.00 m高程馬道上分別布設(shè)8～10個(gè)水平位移標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)行大壩表面水平位移監(jiān)測(cè)，同墩布置壩體水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行表面垂直位移監(jiān)測(cè)。壩體內(nèi)部在3個(gè)監(jiān)測(cè)橫斷面分別布設(shè)1根深入基巖的測(cè)斜管，用以監(jiān)測(cè)各橫斷面不同高程壩體，垂直壩軸線(xiàn)方向的水平位移，同時(shí)在測(cè)斜管中采用沉降儀測(cè)量壩體內(nèi)的分層豎向位移；瀝青混凝土心墻的豎向位移通過(guò)在心墻的5個(gè)監(jiān)測(cè)橫斷面底部各布設(shè)1支沉降計(jì)來(lái)完成監(jiān)測(cè)；另外，為監(jiān)測(cè)心墻與過(guò)渡料之間的錯(cuò)動(dòng)變形，布設(shè)了14支位錯(cuò)計(jì)。

(3)應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)。為監(jiān)測(cè)瀝青混凝土心墻內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，在壩體監(jiān)測(cè)斷面，分高程布設(shè)共計(jì)30支應(yīng)變計(jì)和24支無(wú)應(yīng)力計(jì)，同時(shí)布設(shè)38支溫度計(jì)。在基礎(chǔ)廊道監(jiān)測(cè)斷面，共布設(shè)鋼筋計(jì)20支、應(yīng)變計(jì)3支及無(wú)應(yīng)力計(jì)3支。

針對(duì)壩址區(qū)地基和壩體的特點(diǎn)，結(jié)合地質(zhì)上存在的問(wèn)題，把壩體和壩基的變形、滲流場(chǎng)、應(yīng)力等監(jiān)測(cè)成果作為重點(diǎn)分析對(duì)象。拉洛水庫(kù)蓄水過(guò)程分4個(gè)階段：第一階段，2016年9月下旬工程截流，至水庫(kù)蓄水到4 265 m水位；第二階段，水庫(kù)通過(guò)下閘驗(yàn)收，水位由4 265 m逐步蓄水至4 276.71 m；第三階段，水庫(kù)蓄水位從4 276.74 m逐漸蓄至死水位4 287.00 m；第四階段，2020年汛后逐步蓄水至正常蓄水位4 298.00 m?，F(xiàn)針對(duì)拉洛土石壩工程特點(diǎn)和已有的分析方法，對(duì)首蓄期間的監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行系統(tǒng)全面分析。

2 壩體滲流穩(wěn)定性分析

壩體及壩基布置的18支滲壓計(jì)P01DB～P18DB及20支測(cè)壓管BV01DB～BV20DB，均于下閘蓄水之前埋設(shè)并開(kāi)始進(jìn)行觀測(cè)，主要用于監(jiān)測(cè)并分析壩體心墻區(qū)、基礎(chǔ)及覆蓋層的滲壓水位過(guò)程線(xiàn)，滲壓計(jì)測(cè)值與測(cè)壓管水位呈現(xiàn)規(guī)律基本一致。由于受到填筑荷載引起的超靜孔隙水壓力影響，施工期大壩心墻軸線(xiàn)處滲壓水位與填筑高程走勢(shì)基本一致，心墻下游靠近反濾層處滲壓水位與上游水位走勢(shì)相似[8]。

蓄水期壩基滲壓過(guò)程線(xiàn)如圖2所示。從圖2可知，受岸坡地下水影響，上游低水位下兩岸壩基灌漿帷幕后壩基上部測(cè)點(diǎn)折算水位會(huì)高于上游庫(kù)水位，如1-1監(jiān)測(cè)斷面壩基測(cè)點(diǎn)P01DB、P02DB，測(cè)值基本保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)；大壩基礎(chǔ)及覆蓋層在蓄水以來(lái)，滲流得到了較好控制。受?chē)叻罎B影響，P04DB、P05DB等壩基灌漿帷幕前測(cè)點(diǎn)折算水位與庫(kù)水位存在相關(guān)性，但部分測(cè)點(diǎn)折算水位低于庫(kù)水位約18 m，無(wú)論是滲壓水位還是測(cè)壓管實(shí)測(cè)水位，都呈現(xiàn)出了一定的滯后性。

圖2 壩基滲壓計(jì)折算水位過(guò)程線(xiàn)

自下閘蓄水至2021年6月，通過(guò)繪制的壩體典型測(cè)點(diǎn)滲壓計(jì)、測(cè)壓管實(shí)測(cè)滲壓水位變化過(guò)程線(xiàn)及壩體緊靠心墻下游側(cè)滲壓水位過(guò)程線(xiàn)，測(cè)點(diǎn)P08DB與P09DB處于壩基帷幕前，測(cè)點(diǎn)P11DB與P10DB位于心墻后。3-3永久觀測(cè)斷面數(shù)據(jù)如圖3所示。

從圖3可知，大壩滲壓測(cè)值由低往高逐漸遞減；心墻后測(cè)點(diǎn)P11DB與P10DB的折算水頭與測(cè)點(diǎn)高程具有很強(qiáng)的相關(guān)性，且不隨庫(kù)水位上升而變化，說(shuō)明壩體帷幕后基本處于無(wú)水壓狀態(tài)，滲壓測(cè)值未見(jiàn)異常，心墻工作狀態(tài)良好。BV10DB、BV11DB兩測(cè)壓管分別位于3-3監(jiān)測(cè)斷面的4 293、4 280 m高程馬道，3-3斷面順河向滲壓折算水位過(guò)程線(xiàn)如圖4所示。

圖3 3-3監(jiān)測(cè)斷面沿高程滲壓折算水位過(guò)程線(xiàn)

從圖4可知，河床部位壩體、壩基實(shí)測(cè)滲流壓力水頭受庫(kù)水位上升影響而增加，滲壓隨庫(kù)水位變化而升降，但明顯滯后于庫(kù)水位變化。折減主要發(fā)生在防滲心墻頂部以下高程，滲透水流經(jīng)防滲心墻折減后，流經(jīng)壩體下游壩殼填筑料及過(guò)渡料，基本平穩(wěn)地進(jìn)入壩后排水棱體并匯入下游集水溝中。整體滲壓分布規(guī)律合理，滲控系統(tǒng)阻水效果較好[9]。

圖4 3-3斷面順河向滲壓折算水位過(guò)程線(xiàn)

結(jié)合類(lèi)似工程判斷[7]，壩體浸潤(rùn)線(xiàn)、壩基滲流均在正常范圍之內(nèi)，沒(méi)有突變或異?，F(xiàn)象發(fā)生。

為了進(jìn)一步對(duì)大壩滲流狀態(tài)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，選取大壩上游設(shè)計(jì)洪水位4 298.95 m(方案F1)、下游水位4 260.33 m(方案F2)為計(jì)算工況，以3-3觀測(cè)斷面為例對(duì)壩體進(jìn)行二維穩(wěn)定滲流數(shù)值計(jì)算，同時(shí)對(duì)壩殼料的滲透參數(shù)進(jìn)行敏感性分析。壩基帷幕底線(xiàn)高程4 225.48 m，帷幕標(biāo)準(zhǔn)按3 Lu考慮，主帷幕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)q≤1 Lu，相應(yīng)滲透系數(shù)取值為3.0×10-5cm/s。滲流計(jì)算方案F1的壩殼料區(qū)滲透系數(shù)取值為1.0×10-3cm/s；方案F2壩殼料滲透系數(shù)取值為1.0×10-2cm/s。其他壩體材料滲透參數(shù)依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果取值，參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 大壩二維滲流計(jì)算參數(shù)分區(qū)及取值 cm·s-1

大壩二維滲流計(jì)算成果見(jiàn)表2。從表2可知，計(jì)算方案F1情況下，瀝青混凝土心墻最大水平比降為39.14；下游壩殼料水平比降小于0.01，垂直比降為0.05，均小于允許比降；排水墊層的水平及出逸比降均小于0.01。計(jì)算方案F2情況下，當(dāng)壩殼料滲透系數(shù)加大一個(gè)量級(jí)，取值為1.0×10-2cm/s，其他條件均相同時(shí)，從計(jì)算結(jié)果看與計(jì)算方案F1非常接近，心墻下游面最大比降為39.39；下游壩殼及排水墊層的比降均小于0.01。

表2 大壩二維滲流計(jì)算成果

在上述兩種計(jì)算工況下，壩殼料滲透系數(shù)取值為1.0×10-3cm/s或1.0×10-2cm/s時(shí)，壩體及壩基滲流場(chǎng)基本接近，壩殼和排水體滲透比降很低?？梢?jiàn)，壩殼料并非滲流場(chǎng)形成的主要因素，心墻及帷幕承擔(dān)了防滲功能，壩體滿(mǎn)足滲透穩(wěn)定性要求。

3 壩體沉降及壩坡穩(wěn)定性分析

壩體中用于沉降監(jiān)測(cè)的3套測(cè)斜管兼電磁沉降儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“沉降磁環(huán)”)ES01DB～ES03DB，隨土建施工分別安裝在2-2、3-3、4-4三個(gè)永久監(jiān)測(cè)斷面上。測(cè)值以下沉為正，抬升為負(fù)。測(cè)量時(shí)刻沉降磁環(huán)上測(cè)點(diǎn)的高程由管口高程扣除管口到測(cè)點(diǎn)距離得到，累計(jì)沉降值由不同時(shí)刻的高程扣除埋設(shè)基準(zhǔn)高程得到[10]。

根據(jù)壩體豎向位移監(jiān)測(cè)結(jié)果，繪制大壩表面及內(nèi)部豎向位移變化過(guò)程線(xiàn)及豎向累計(jì)沉降等值線(xiàn)圖。土石壩沉降量在施工期與填筑高程正相關(guān)，隨填筑進(jìn)程呈遞增趨勢(shì)；壩體沉降分布沿高程表現(xiàn)為從低往高遞減，中部或偏下部位沉降量最大；因填筑高程區(qū)別，呈中間大，周?chē)　５湫蜏y(cè)點(diǎn)沉降過(guò)程線(xiàn)見(jiàn)圖5。

圖5 大壩沉降磁環(huán)沉降沿高程分布

從圖5可以看出：

(1)2-2監(jiān)測(cè)斷面ES01DB累計(jì)沉降量為-0.157～+0.363 m，3-3監(jiān)測(cè)斷面ES02DB累計(jì)沉降量為0.016～0.299 m，4-4監(jiān)測(cè)斷面ES03DB累計(jì)沉降量為-0.077～+0.278 m。從大壩表面沉降量過(guò)程線(xiàn)看，受壩體填筑自重影響，大壩尚未到變形穩(wěn)定期，當(dāng)前壩體內(nèi)沉降量較小，累計(jì)沉降量最大值為0.363 m(ES01DB，約4 260.50 m高程，2019年10月7日)，該測(cè)點(diǎn)位于主河床壩段，沉降量仍在發(fā)展。

(2)從2-2監(jiān)測(cè)斷面ES01DB監(jiān)測(cè)值可以看出，壩頂出現(xiàn)部分“變形抬升”(沉降量負(fù)值)，與常規(guī)分布不一致。分析認(rèn)為可能是壩體砂礫石料本身沉降量就小及GPS測(cè)量管口高程導(dǎo)致的測(cè)量誤差所致，導(dǎo)致圖形部分“失真”。對(duì)比不同時(shí)刻的分布可知，2019年10月～2020年10月最大沉降增量發(fā)生在2-2監(jiān)測(cè)斷面約4297.40 m高程，填筑完成后的沉降增量較小。沉降量在首次蓄水后，增長(zhǎng)速率有減緩趨勢(shì)，說(shuō)明當(dāng)前沉降值主要受施工期壩體填筑高度影響，時(shí)效沉降量尚不明顯，分布規(guī)律較好，符合土石壩蓄水初期沉降特征，具有一定合理性[11]。

作為對(duì)大壩變形狀態(tài)的補(bǔ)充分析，本文采用加拿大GEO-SLOPE軟件和簡(jiǎn)化畢肖普法對(duì)大壩進(jìn)行壩坡穩(wěn)定分析，計(jì)算斷面同滲流計(jì)算斷面。依據(jù)根據(jù)SL 274—2001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，壩坡穩(wěn)定采用線(xiàn)性強(qiáng)度指標(biāo)，為了避免淺層滑弧，內(nèi)聚力取小值5 kPa，內(nèi)摩擦角試驗(yàn)值相應(yīng)降低1°；本工程瀝青混凝土心墻砂礫石壩屬2級(jí)建筑物，常規(guī)條件下壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為1.35，非常規(guī)條件為1.25；上游圍堰強(qiáng)度參數(shù)參照砂礫石壩殼料選取。具體取值見(jiàn)表3。

表3 大壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算巖土參數(shù)

壩坡穩(wěn)定性分析計(jì)算工況及計(jì)算成果見(jiàn)表4，下游水位取4 260.55 m。計(jì)算成果表明，在靜、動(dòng)力工況下的上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

表4 壩坡穩(wěn)定計(jì)算及計(jì)算成果

4 壩體應(yīng)力穩(wěn)定性分析

根據(jù)壩料分區(qū)及填筑與蓄水過(guò)程，對(duì)壩體的應(yīng)力變形進(jìn)行三維數(shù)值計(jì)算分析。設(shè)計(jì)參照長(zhǎng)江科學(xué)院茅坪溪瀝青混凝土心墻堆石壩不同級(jí)配砂礫石料與瀝青混凝土的接觸面試驗(yàn)成果，摩擦角取31°，即摩擦系數(shù)取0.60。砂礫石覆蓋層取壩址漫灘1號(hào)三軸試驗(yàn)成果；過(guò)渡料取塔曲階地砂礫石過(guò)渡料上包線(xiàn)三軸試驗(yàn)成果；砂礫石壩殼料取塔曲階地砂礫石料上包線(xiàn)三軸試驗(yàn)成果；排水料的參數(shù)參照過(guò)渡料選?。簧嫌螄呒芭潘怏w的參數(shù)參照砂礫石壩殼料選??；混凝土基座彈性模量取22 GPa，泊松比0.167，密度2.40 g/cm3；壩基微新板巖變形模量取2.5 GPa，泊松比0.3，密度2.84 g/cm3。壩體各材料參數(shù)根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)取較低值，見(jiàn)表5。壩體應(yīng)力應(yīng)變?nèi)S計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表5 壩體填料參數(shù)

表6 壩體及心墻應(yīng)力、變形三維計(jì)算結(jié)果

從表6可知：①心墻在完建期的最大主應(yīng)力值為1.96 MPa，最小主應(yīng)力為0.98 MPa；蓄水期正常水位下，最大主應(yīng)力值為2.07 MPa，最小主應(yīng)力值為0.97 MPa，均出現(xiàn)在心墻底部，心墻全高程無(wú)拉應(yīng)力出現(xiàn)。計(jì)算中整體受力狀態(tài)良好，未發(fā)現(xiàn)剪切破壞單元，不會(huì)發(fā)生剪切破壞。②心墻上游面部位的水壓力與心墻豎向應(yīng)力比值均小于1，可以認(rèn)為心墻發(fā)生水力劈裂的可能性不大。正常蓄水位時(shí)心墻最大豎向位移為36.5 cm，位于心墻中部，約是壩高的0.6%。心墻最大水平位移5.2 cm，位于墻體中上部，其最大撓跨比約為0.1%，心墻發(fā)生撓曲破壞的可能性不大。③無(wú)論是完建期還是蓄水期，壩體絕大部分應(yīng)力水平小于1 MPa，只有在心墻底部上游側(cè)附近局部單元應(yīng)力水平超過(guò)1 MPa。蓄水期壩體中出現(xiàn)高應(yīng)力水平的區(qū)域主要分布在壩體與心墻上游接觸面附近，該處位移矢量方向指向壩內(nèi)，出現(xiàn)的高應(yīng)力水平區(qū)域不會(huì)危及壩體的穩(wěn)定性和心墻的安全，整個(gè)壩體處于安全狀態(tài)[12]。

對(duì)比應(yīng)力應(yīng)變實(shí)測(cè)資料，各部位壓應(yīng)力量級(jí)相對(duì)不大?；A(chǔ)廊道混凝土應(yīng)變計(jì)變化規(guī)律基本一致，整體呈現(xiàn)出上游側(cè)大、下游側(cè)小的分布特征，后期基本穩(wěn)定，基礎(chǔ)廊道監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)變計(jì)變化過(guò)程線(xiàn)如圖6所示。從圖6可以看出，S01JCLD、S03JCLD當(dāng)前應(yīng)變值為33.76 με、45.42 με，應(yīng)變值較小；S02JCLD當(dāng)前應(yīng)變值為489.35 με，應(yīng)變值較大，應(yīng)注意加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。瀝青混凝土心墻土壓力沿高程由低往高遞減，典型監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)變過(guò)程線(xiàn)如圖7所示。從圖7可以看出，2-2監(jiān)測(cè)斷面中，S06DB當(dāng)前應(yīng)變值為327.25 με，拉應(yīng)變值較大，而S03DB當(dāng)前應(yīng)變值為-432.00 με，推斷為灌漿導(dǎo)致的壓應(yīng)變突增；4-4監(jiān)測(cè)斷面中，S21DB應(yīng)變值分別為207.63 με，其余測(cè)點(diǎn)當(dāng)前應(yīng)變?yōu)?102.27～82.43 με；1-1監(jiān)測(cè)斷面與3-3監(jiān)測(cè)斷面應(yīng)變值較小，當(dāng)前混凝土應(yīng)變基本趨于穩(wěn)定。

圖6 基礎(chǔ)廊道典型斷面應(yīng)變計(jì)應(yīng)變過(guò)程線(xiàn)

圖7 瀝青混凝土心墻典型斷面應(yīng)變計(jì)應(yīng)變過(guò)程線(xiàn)

綜合壩體應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值計(jì)算成果，可以判斷瀝青混凝土心墻處于較安全的狀態(tài)。

5 結(jié) 論

拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程大壩采用瀝青混凝土心墻砂礫石壩，通過(guò)對(duì)壩體和壩基的沉降、滲壓、滲流、應(yīng)力等關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，大壩在首次蓄水期間，滲壓成果反應(yīng)帷幕阻水效果良好，各監(jiān)測(cè)效應(yīng)量變化過(guò)程和分布規(guī)律合理，壩體及基礎(chǔ)工作性態(tài)正常。結(jié)合滲流和應(yīng)力變形有限元計(jì)算，壩體滲透、上下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)及抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)、地基應(yīng)力等均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

(1)壩體滲透坡降小于允許坡降，根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ牧咸匦院蛪误w分區(qū)，大壩過(guò)渡料設(shè)計(jì)突破規(guī)范，將<5 mm粒徑放寬至25%～55%。通過(guò)滲流試驗(yàn)、有限元計(jì)算等專(zhuān)題研究，大壩滲透穩(wěn)定滿(mǎn)足規(guī)范要求。

(2)上下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范允許值，大壩設(shè)計(jì)預(yù)留竣工后沉降超高40 cm基本合適；地基應(yīng)力均小于防浪墻地基實(shí)際承載力，心墻不會(huì)出現(xiàn)劈裂破壞，壩體應(yīng)力變形均在合理范圍內(nèi)。

(3)初期下閘蓄水安全鑒定檢查發(fā)現(xiàn)，大壩廊道上、下游面均存在局部滲水(浸潤(rùn))，上游混凝土護(hù)坡有損壞、脫空、相鄰板塊錯(cuò)位和排水淤堵等現(xiàn)象，不影響大壩蓄水安全運(yùn)行，但后期仍需加強(qiáng)觀測(cè)，并及時(shí)進(jìn)行處理。

(4)隨著現(xiàn)代技術(shù)和管理水平的發(fā)展，信息技術(shù)在大壩安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越重要[13-14]。資料整理分析方法應(yīng)逐步信息化、標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)及時(shí)納入自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)、新分析模型等方法，運(yùn)用到用大壩安全監(jiān)測(cè)資料的采集、分析模擬及預(yù)測(cè)中，以評(píng)估工程運(yùn)行狀況，預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。