乌雪特大坝沥青混凝土心墙温度及防渗性能分析.pdf

第 4 8卷第 7期 2 0 1 2年 7月 甘 肃 水 利 水 电 技 术 G A NS U WAT E R RE s OU Ra璐 A ND NYI ) ROP OWE R TE C HNOL O GY Vo 1 48 No7 J u 1 ， 2 0 1 2 设计与研究 乌雪特大坝沥青混凝土心墙温度及防渗性能分析 沈志刚 ， 耿 凡坤 ， 杨宰兵 ， 韩春 生 ( 1 新疆水利水电科学研究院， 新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 4 9 ； 2 中国水电建设集 It i辽宁工程局有限公司， 辽宁 辽阳 1 1 1 0 0 0 ) 摘要： 鸟雪特水库是一座以农田灌溉为主的水利工程。通过监测资料， 分析大坝沥青混凝土心墙的温度变化及其防 渗性能。 关键词： 乌雪特大坝； 沥青混凝土； 心墙温度； 防渗性能 中图分类号： T V 6 9 8 文献标志码： B 文章编号： 2 0 9 5 0 1 4 4 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 0 3 6 0 3 1 工 程简 况 乌雪特水库枢纽主要包括大坝、 溢洪道、 放水隧 洞。设计洪水标准采用 3 0年一遇， 校核洪水标准采 用 3 0 0年一遇。工程 区地震动峰值加速度为 0 0 5 g ， 地 震动 反应 普 特征 周 期为 0 3 5 s ，地震 基本 烈度 为 度 。 2监 测设计 根据 S L 6 0 9 4 土石坝安全监测技术规 范 、 土石坝观测技术 以及参考国内在建沥青心墙坝的 监测设计经验 并结合乌雪特水库工程特性以及具 体坝址区的地质条件和地形条件 ， 布置了以下项 目： 变形监测； 渗流监测； 应力应变监测； 库 水位监测。 依据工程地形 、地质情况选择坝 0 + 1 5 0和 0 + 1 9 0两断 面为 主监测 断 面 ，坝 0 + 1 0 0断面作 为辅 监 测 断面 2 1 变形监 测 ( 1 ) 外部变形监测 ： 平行坝轴线坝顶下游及坝坡 各 布置一条 监测 纵 断面 。 ( 2 ) 在 主 监测 断 面 ( 坝 0 + 1 5 0和 0 + 1 9 0 ) 布置 沉 降管和测斜管。 2 2 渗 流监测 ( 1 ) 坝体渗流监测 ： 在两主监测断面心墙上 、 下 游过渡料内埋设渗压计 ； 在坝 0 + 1 5 0监测 断面下游 侧 的砂砾料 内( 轴下 3 O 0 m、 5 7 0 m、 7 7 0 m) 布设渗 压计 ： 在坝 0 + 1 9 0监测断面下游侧的砂砾料 内桩号 为纵 0 + 0 2 5 0 、 纵 0 + 0 4 7 0位置沿建基面各布设渗压 计 ， 以监测坝体渗流情况。 ( 2 ) 坝基渗流监测 ：在各主监测断面基础帷幕 上 、 下游侧各埋设一支渗压计 ， 以监测坝基的渗流情 况 。 ( 3 ) 绕坝渗流监测 ：在两坝肩各布置 3根测压 管 ， 监测绕坝渗流情况。 ( 4 ) 渗流量监测： 本工程采用排水体排水 ， 在桩 号 坝 0 + 1 5 0监测断面坝脚排水体末端设置量水堰 井 。 以监测渗 流量 。 2 3应 力监测 ( 1 ) 在主监测 断面心墙下游侧过渡层内布设土 压力计 ， 监测坝体应力。 ( 2 )在各主监测断面沥青混凝土心墙 内部埋设 温度 计 监测 沥青心墙 的温度 变化 。 2 4库水 位监 测 在库 区内合适的地点如闸井前胸墙或坝坡上设 置水位观测。 2 5监测 布 置图 坝体轮廓及监测点布置见图 1 。 3沥青 混凝 土心墙温 度及 防渗 性能 3 1 心 墙温 度 ( 1 )温度计埋设位置：心墙各温度计埋设位置 及环境温度情况见表 1 。 沥青混凝土混合料入仓， 应严格控浇注温度 ， 沥 青混凝土混合料的人仓温度宜控制在 1 6 0 1 8 0 范 围 内。 监测资料显示 ， 0 + 1 5 0 、 0 + 1 9 0 、 0 + 1 0 0断面温度 计 实测沥青 混凝土入仓后最高温度分别为 1 5 0 7 1 6 7 8 、 1 5 8 2 1 6 6 8 、 1 6 0 6 1 7 4 0 。 截至 2 0 1 1 年 9月 1 3日， 0 + 1 5 0断面沥青心墙 9 8 2 m高程处温度已基本稳定( 图 2 ) ， 温度为 1 5 7 ， 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 6 2 7 作者简介： 沈志刚( 1 9 7 7 一 ) ， 男， 新疆奎屯人， 工程师， 主要从事大坝安全监测。 3 6 沈 志 冈 。 ， 等： 乌 雪 特 大 坝 童 圭 ： 堡 堕 竺 塑 坌 第 7期 坝轴线 图 1 监测点布置图 丽 ： T1 o +1 5 O 9 8 2 j ) ” T 2 O [phone] 9 3 5 T3 o+ 1 5 O l 0 0 0 2 8 5 0 1 6 7 8 31 2 0 T 4 o +1 5 O 1 01 0 2 86 0 1 5 7 3 2 72 5 T 5 0+1 5 0 1 0 2 0 1 8 7 0 1 61 4 4 3 9 5 ， n 0+ 1 9 0 1 01 0 2 6 4 5 1 6 68 2 82 0 0+ 1 0 0 1 01 0 3 06 0 1 7 40 2 76 0 Tl 0 0+ 1 0 0 1 0 2 0 1 8 7 5 1 60 6 一 4 7 6 0 一 日期 图 2 0 + 1 5 0断面沥青心墙位温度过程线 喜 本15 4 窑 矗 渗 压 计 温 度 为 。 c ) ，该 断 回彻 L 、 峒拭 匕 位温 0 度仍 降温过 、沥青J 墙各部位温度仍在 + 1 9 0 0 +1 0 0 和 断 回劭 霄 L 、 辐 亩 p 皿 w 降温过程。 3 N i ： 0 + 1 5 0 0 + 1 9 0 IN& 墙上、 下游 湾 混 凝 土垫 层面 上 各 埋 釜 过渡料 内( 基础混凝 土垫层 面上 ) 符埋 又侈 计 c 、 、P 。 、 P ；。 “ 5 。 断 面 下 萼 妻 ；N I N ( It t - F 3 0 滁 + ， P P6 0 P 7 m ) 5 ； 7 o 0 +1 m 9 o 7 断 7 0 面m ) 主 宰 2 5 0 4 7 0 翼 基 面 ( 轴 下 m、 m ) 兴 砷 l 芟 z又 侈 心 ( P l 2 n P 1 1 3 n ) 断 。 面 0 + 1 5 0断面 ( 图 3 ) ： 随着坝体 的填 辖 ： K 位 均 车 - -, - 善 銮 篙 誊 姜 嵩 心墙前 、 确 E N( J ： Y r 5 6 ) 相 对 ： L 点 羞 化 相 对 平 9 8 4 5 6 m， 沥青 g q 3 2 5 m l l 9 6 f1 2 2 H 嚣 P 3 9 5 nl 计 的 渗 透 水 位 为 9 9 1 ， 叻 霄 心 r 、 耐 P 。 4 P 7的 渗 透 水 位 分 别 为 9 8 7 0 1 m、 9 8 6 O 6 m、 g 、 魁 苌 图 3 O + 1 5 O断面渗压计渗透水位过程线 3 7 2 0 1 2年第 7期 甘肃水利水 电技术 第 4 8卷 表 2 0 + 1 5 0断面渗透压力特征值 设的渗压计( P I O 、 P l 1 ) 目前该位置尚无水。 ( 2 ) 坝基帷幕渗流 ： 0 + 1 5 0 、 0 + 1 9 0断面帷幕前 、 后 ( 深入基岩 1 0 m)各埋设了 1支渗压计 ( P 1 、 P 2 、 P 8 、 P 9 ) 。 0 + 1 5 0断 面( 图 4 ) ： 随着坝体的填筑 ， 帷幕前 、 后水位均呈现上升趋势 ， 2 0 1 1年 7月 1 5日， 上游集 水井因故停止抽水 。帷幕上游侧渗压计 P 1的渗透 水位剧升 ， 这与心墙上游 P 3的变化是一致的( 见表 3 ) 。截至 2 0 1 1 年 9月 2 2日， 上游水位为 9 9 3 2 5 m， 下游水位为 9 8 4 5 6 m， 帷幕前渗压计 P 1 ， 渗透水位 为 9 8 8 1 7 m。帷 幕后 渗 压 计 P 2的 渗 透 水 位 为 9 8 7 O 0 m( 与沥青心墙后 P 4的水位 9 8 7 O 1 m是一致 的) 。今 后高水位运行时 ， 要特别关注 P 2测点 的水 位变化 。 喇 日期 图 4 0 + 1 5 0断面坝基渗压计渗透水位过程线 表 3 0 + 1 5 0断面帷幕前、 后渗压特征值 0 + 1 9 0断面 ： 帷幕前 、 后埋设的坝基渗压计 ( 埋 设的高程 9 9 8 9 9 9 m) ， 自埋设 以来 ， 渗压计位置 尚 无水。 4结论及 建议 4 1 结 论 ( 1 )沥青心墙温度： 0 + 1 5 0 、 0 + 1 9 0 、 0 + 1 0 0断面温 度计 实 测 沥 青 混 凝 土入 仓 后 最 高 温 度 分 别 为 1 5 0 7 1 6 7 8 、 1 5 8 2 1 6 6 8、 1 6 0 6 1 7 4 0 。 0 + 1 5 0断面： 截至 2 0 1 1 年 9月 1 3日 沥青心墙 9 8 2 r f l 高程处温度已基本稳定 ( 温度为 1 5 7) ， 与 坝体 ( 9 8 1 m高程心墙上游过 渡料渗压 计温度 为 1 5 4) 温度基本一致 ； 其它各部位温度仍处在降温 过程 。 0 + 1 9 0 、 0 + 1 0 0断面 ：沥青心墙各部位温度仍在 降温过程。 ( 2 ) 坝体渗流： 截至 2 0 1 1年 9月 2 2日， 上 、 下游 水位分别为 9 9 3 2 5 m、 9 8 4 5 6 m。 0 + 1 5 0断面， 心墙下 游坝体各测点的渗透水位与上游水位相关性较好 。 心墙上游 P 3的渗透水位为 9 9 1 9 5 m，下游渗压计 P 4 一 P 7的 渗 透 水 位 分 别 为 9 8 7 O 1 m、 9 8 6 0 6 m、 9 8 5 4 0 r n 、 9 8 4 8 0 m。 0 + 1 9 0断面心墙上 、 下游埋设的坝体渗压计 ， 由 于埋设的高程较高 ， 自埋设以来 ， 渗压计位 尚没监测 到渗透水 。 ( 3 ) 坝基帷幕渗流 ： 截至 2 0 1 1年 9月 2 2日， O + 1 5 0断面帷幕前 P 1 帷幕后 P 2的渗透水位分别为 9 8 8 1 7 m、 9 8 7 O 0 m。 0 + 1 9 0断面帷幕前、 后埋设的渗压计 ， 由于高程 较高 ， 目前渗压计位置尚没监测到渗透水 。 在今后运行管理期间必须关注坝基、 坝体各测点 渗透水变化 ， 进一步考察帷幕及沥青心墙防渗效果。 4 2建议 ( 1 ) 应加强大坝安全管理工作 ，配备相对固定 的专业人员 ， 对观测仪表进行定期保养 、 校验 ； 各观 测项 目定时观测并及时进行 日常分析 ，了解大坝运 行工况。 ( 2 ) 加强对现场巡视检查 ，巡视检查和仪器监 测双方不可替代。 ( 3 ) 加强对监测设施 的保护 ，确保监测设施发 挥应有的作用。 参考文献： 1 s L 6 0 9 4 ， 土石坝安全监测技术规范I s ； 2 张启岳 土石坝观测技术 M 北京 ： 中国水利水电出版 社 ， 1 9 9 3 3 8 民 生 水 利 惠 泽 民 生