【doc】亭下水库坝基扬压力监测分析

【doc】亭下水库坝基扬压力监测分析 亭下水库坝基扬压力监测分析 第15卷第2期 2oo3年6月 浙江水利水电专科学校 J.ZhejiangWat.Cons&Hydr.College VoI_15No.2 Jun.2003 亭下水库坝基扬压力监测分析 茅伯龙 (亭下水库管理局,浙江奉化320000) 摘要:坝基扬压力是控制砼重力坝安全的重要荷载,至今尚无精确的理论计算公式,其量值只能通过原型观测中获取.依据亭下 水库建库以来的工程管理实践和对20年(1983,2002)坝基扬压力监测资料的综合分析,解释了坝基扬压力分布的一些疑点,印证 了事下水库实测坝基扬压力小于设计值. 关键词:重力坝;扬压力;综合分析 中图分类号:TV698.11文献标识码:B文章编号:1008—536X(2003)02—0006—02 MomitoringDataAnalysisofDamFoundationUpliftofTingxiaReservoir MAOBo-/ong (1anagI加1emtOfficeofTingxiaReservoir,F~hua320000,China) Abstract:Upliftofthegravitydamfourdationistheimportantloadconcreteda mwhichcannotbeaccuratelycalculatelandcanonlybeob— tainedinpracticeSOfar.Thepapertriestoexplainthesynthesisofupliftinfoun dationbymonitoringthematerialsandanalysesingfor20 yearsinTingxiaRe~e.rvoir. Keywards:gravitydam;uplift;syntheticalanalysis 1工程概况 亭下水库位于浙江省奉化江干流剡江上游,距下游旅游胜 地溪口镇6km,控制集雨面积176,坝址多年平均径流 1.47亿m3,总库容1.53亿m3.枢纽工程有大坝,溢洪闸,放水 底孔,冲刷坑,电站等组成,大坝为混凝土实体重力坝,最大坝 高76.5ITI,坝顶长317m,属二等二级水工建筑物,按百年一遇 洪水 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 设计,万年一遇洪水标准校核;正常高水位82.6m,坝 顶高程93.0m,是一座以防洪灌溉为主,结合发电,养鱼,供水 等综合利用的大(二)型水利工程,设计防洪面积26666.7hm2, 设计联灌溉面积44933.3hm2,电站装机4320kW. 亭下水库坝区分布的基岩为朱罗系上统磨石山组,上复第 四系冲积洪积砂卵石层,坝基范围内有断层29条,多数分布于 10坝段以右,其特点是以顺河向为主,陡倾角.破碎带一般较 窄(0.05,0.40m),个别断层宽达1.2,2.0m,充填物以角砾 岩,糜棱岩为主,局部含断层泥.节理主要有NE70.,SEL80.和 NW20.,NlL8o.两组,与坝轴线呈35.,55.交角.坝基以层状蚀 变角砾凝灰岩分布最广(6#,16#坝段),层理较发育,倾角较缓 (10.,23’),单层厚一般0.5,2.0m,较厚的达4.5m,在构造 应力的作用下,沿层面发生错动产生压性的层间挤压破碎夹 层,埋藏及出露于6#,12#坝段及15#,16#坝段.河床部位自 零高程至大坝建基面的17,20m范围内,夹层及其分支共有 收稿日期:2003—0121;修回日期:2003—05—20 10余层,一般间距为2m左右,局部仅20余cm,夹层厚6,36 cm. 为监测坝基扬压力分布情况,在每个坝段的基础廊道内均 设有一个垂直于坝轴线的基础扬压力横向监测断面,该断面大 多有4个测孔组成,分别为防渗帷幕后排水孔中心线(1号孔), 轴下9.5m排水孔中心线(2号孔),轴下22.5m排水孔中心线 (3号孔)和轴下35,5m排水孔中心线(4号孔),但也有3孔或 2孔的(2#和17#坝段除外),横断面上各测孔间距约10m;另 外,在河床部位布置了20个挤压破碎夹层扬压力监测孔,分布 在7个监测断面上,总共有23个坝基扬压力横向监测断面,共 有72个测孔.所有测孔均采用单管式测压管,且均与坝基排水 孔相邻平行.孔号中”S” 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示基岩上的测压管,”R”表示挤压破 碎夹层上的测压管,第一个阿拉伯数字代表坝段号,”一”之后的 阿拉伯数字表示孔号. 2坝基扬压力分析 2.1过程线分析 从20年的各测孔扬压水位过程线图可看出: (1)各测孔的扬压水位呈年周期变化,主要受库水位控制, 具体表现为各测孔的扬压水位过程均程度不同地随库水位的 起伏而起伏,而与气温过程线毫不相干(基岩温度一年四季变 化甚微),其中尤以1号孔测值与库水位关系最为密切,但年变 幅小于库水位,最大的在5,10m之间;2号和3号孔测值过程 变化幅度骤然减少,年变幅均小于1.0m,反映了坝基排水减压 第15卷第2期茅伯龙.亭下水库坝基扬压力监测分析7 效果显着和基岩渗透阻力较大;位于下游测的4号孔水位主要 受下游水位影响,由于下游水位平时变化小于0.5m,其扬压水 位平时几乎常年不变,只有在1990年汛后整治下游护坡期间, 下游冲刷坑内水被抽干,部分河床坝段的4号孔扬压水位才有 较明显下降,现摘录部分河床坝段4号孔那时的扬压水位变化 情况列表如下以佐证明. 表11990~1991年间8#,9坝段4号孔测管水位 (2)从过程线上还可看到,各测压管的扬压水位对于库水 位变化的反应有长短不一的滞后现象,滞后时间少则十几小 时,多则几十天,反映了坝基渗透的不均匀性.挤压破碎夹层上 的测压管并未出现扬压水位过高,滞后时间过短等异常现象. (3)通过各测孔渗压系数计算和统计,发现岸坡坝段和部 分河床坝段(8#,13#)1号测孔渗压系数较大,部分时段大于设 计值.其成因将在纵,横向分布分析中叙述. 2.2纵向分布分析 选取亭下水库建库以来的历史最高库水位85.97m(1992 年9月24日)的次日l号测孔的扬压力测值作为样本,绘制纵 向分布图,以此分析亭下水库扬压力纵向分布特征.从中可以 看到,扬压力纵向分布呈现如下规律:扬压水位两岸高,河床 低;左岸小,右岸大.此外,还有岸坡和部分河床坝段(8#,13) 测也的渗压系数大于设计值.对于这些现象分析如下: (1)扬压水位两岸高于河床 岸坡坝段基面除了有库水位的渗透压力以外,还存在着两 岸绕坝渗透压力,其地下水位必定高于河床,再说1#,2#和 17#,18#这四个坝肩坝段仅设置了一排防渗帷幕,其余坝段均 为二排帷幕,这会导致渗透压力增高. (2)扬压水位右岸高于左岸 这主要是工程地质情况左岸好于右岸所致,从坝址地质勘 探资料中可以了解到,坝基范围内有断层29条.多数分布于 10#坝段以右,层间挤压破碎夹层埋藏及出露于6#,12坝段 及15#,16坝段,显然,右岸的基岩透水性比左岸差. (3)岸坡坝段测孔渗压系数大于设计值 渗压系数的计算公式: 渗压系数=(扬压水位一下游水位)/(上游水位一下游水 位) 对于岸坡坝段来说,下游水位在它的坝基面以下,其真正 的下游水位应为该坝段的地下水位,在实测资料中运用上式计 算渗压系数是以坝基面高程来取代下游水位,这样计算出来的 值应是扬压系数而并非渗压系数,其准确度值得商榷,试想.当 上游水位接近岸坡坝段坝基面时,上式中的分母将会变得很 小,造成计算值很大,这显然是不合理的. 至于河床坝段压系数大于设计值的问题,在横向分布分析 中加以解释. 2.3横向分布分析 为了弄清河床坝段中实测坝基扬压力是否大于设计值,有 必要作一下坝基扬压力横向分布分析,以河床坝段中扬压力最 大的8#坝段为例,仍选用历史最高库水位时(1992年9月25 日)的测值,分别作出设计和实测的坝基扬压力全断面横向分 布图.现根据各坝段的坝基扬压力全断面横向分布图分析如 下: (1)各坝段l号孔上的实测扬压力较大,河床坝段除8#, 13#外渗压系数都在设计值之内,2号,4号孔上的实测扬压力 却很小,渗压系数均为负值,充分 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 抽排水 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 对降低扬压 力的功效.因此横断面坝基实测扬压力较小.此外尽管8#,13# 坝段1号孔部分时段渗压系数超过设计值,如1992年9月25 日渗压系数达到0.6,但由于2号,4号孔上的实测扬压力很小 (分别为一0.29,一0.31,一0.28),所以整个横断面上的实测扬 压力图形仍然远低于设计值. (2)通过绘制8#,13#坝段1号孔实测值过程线和库水位 过程线,可以发现量测孔测值在1987年7月,10月份持续高 水位(80.0,85.0m)后才发生改变,其中8#坝段1号孔扬压水 位逐渐升高,而13#坝段1号孔扬压水位在1987年10月达到 最大值后趋于稳定.通过渗流量相关观测资料分析,结合地质 分布,可以发现坝基在第一次持续高水位作用下渗流条件发生 部分改变,其中渗流量逐年减小即坝基排水不畅是两测孔扬压 水位偏高的主要原因. 3结语 通过以上分析,可以看到亭下水库的坝基扬压力分布具备 如下特点: (1)坝基扬压力主要受库水位控制,当然也可能存在其它影 响因素,如温度,时效等,但这些都不是主要的. (2)由于坝基地质情况的错综复杂,局部点位上的渗透压力 有可能大于设计值,或因位置关系,最大扬压力未能测得,但通 过大量的横向分布图证实在整个坝基面上,实测全断面扬压力 图形远远低于设计值,即使在历史最高库水位的情况下,在实 测坝基扬压力最大的横向监测断面上,实测值仍然远低于设计 值,说明亭下水库帷幕灌浆质量尚好,基岩透水(下转第17页) 第15卷第2期夏润贤,等.钱塘江北岸标准海塘海宁段白蚁危害现状及综合治理方案17 巢,繁衍后代. 2.3综合治理方案 目前堤坝白蚁防治 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 主要有:挖巢法,烟雾剂熏杀,灌注 液态杀虫剂毒杀,药物灌浆,喷施粉剂,诱杀法,灭蚊诱饵药杀, 生物防治等.钱塘江北岸标准海塘海宁段白蚁治理采用了挖巢 法,全面诱杀,重点范围灌浆,土埝分层碾压时喷杀药剂等综合 处理方法. (1)挖巢法.从地表白蚁活动痕迹如泥被,泥线或分飞孔找 到主蚁道,再沿主蚁道向下追挖,取出蚁巢蚁王,蚁后,该群体 不久便会全部死亡. (2)土埝分层碾压时喷洒药剂法.对筑堤泥土按每30crn高 度分层喷洒20%天鹰杀白蚁乳油药物,用药量为40g/m2. (3)全面诱杀处理法.根据对白蚁危害的检查结果,决定对 66+500--71+310,59+210--60+210段海塘实施全面诱杀处 理.该法是在白蚁活动的盛期(春4,6月,秋9,l1月),在白蚁 喜食的饵料中直接加入一定比例的杀白蚁药剂制成毒饵,封装 在5.5crn×6crn的纸袋内,投放在海塘上任白蚁自行取食,使 “引诱一饲喂一杀灭”三为一体,达到杀灭白蚁的效果. 投药时,应做到”均匀布点施药”与”重点布点施药”相结合, 并尽量使地表层保持原状,不致干扰白蚁的取食. (a)均匀布点施药:由于部分标准海塘竣工时间不长,堤内 白蚁分布密度可能较大,但外露迹象不够明显,就需在海塘及 护塘地表层均匀布点,投放诱饵剂.诱饵剂的投放应连续进行 三年,每年两次.在正常情况下,第一年每次的布点密度为10, 15个点100m2,以后逐年按50%幅度减少. (b)重点布点施药:对发现的泥被,泥线,分群孔及蚁道处及 已均匀布点投过药包,但白蚁活动点没有明显减少的塘段,需 加密投放点,作重点治理. (4)药物灌浆处理法.该法充分利用了泥浆颗粒微细,流动 性,稳定性好,与坝体填土性能相适应,可就地取材且比较经济 的优点,按每m3泥浆含300g”清蚁净”,将药剂与泥浆充分搅 拌均匀后,采用压力灌浆注入塘体内,既封堵,充填了塘内的蚁 巢,蚁路及其他洞穴,又能杀灭塘内原有的白蚁,有效地防止白 蚁贯穿堤身,提高海塘的整体抗渗能力,保证海塘安全.具体操 作时,泥浆压力控制在0.2,0.3MPa,灌浆孔间距为1.6m,粉 土浆液容重为1.35,1.45t/m3.灌浆时,应做到”先稀后浓,少 量多次”,灌浆完毕,对所造的灌浆孔要用粘土封孔. 海宁段标准海塘白蚁危害的具体治理过程中,根据实际情 况,采用了综合治理方法.对老盐仓,秧田庙段海塘,结合标准 海塘建设的土方施工,采用了挖巢,在白蚁巢周边土壤喷洒灭 蚁药水;对46+800,48+816(2.016I),49+000,49+30o (0.3I),53+762,54+10090.338I)段共2.654km海塘 的土埝实施药物灌浆处理;在平塘头,小尖山1.052km长(78 +800--79+852)的海塘,采用药物分层喷洒及药物灌浆相结合 的方法.对投放过诱杀包的塘段,三年诱杀后仍有白蚁活动的, 将作为重点进行药物灌浆处理. 2.3对已治理塘段的初步检查结果 2002年7月中下旬,对老盐仓,盐田庙段经药物灌浆处理 过的2.654km海塘进行检查,仅在防汛路面外侧草坪内发现 有6处白蚁活动过的痕迹,10月中下旬检查未再发现;10月中 下旬,对7月份投放过诱杀包的66+500,71+310段检查发 现:白蚁活动有所减少,在3处共约7m2内发现有炭棒菌81 根.表明上述措施基本成功. 3问题及建议 (1)从普查情况来看,目前钱塘江海塘比较适宜白蚁的孳生 与繁衍,而且许多塘段周边环境的白蚁分布密度相当大,很容 易通过各种途径进入海塘内.为此,除应积极杀灭海塘堤身内 的白蚁外,还应采取措施,控制钱塘江海塘周边环境的白蚁分 布密度,从源头上堵住白蚁进入海塘. (2)鉴于海宁段标准海塘竣工时间不长,白蚁外露活动迹象 不明显,还不能比较准确判断海塘内的实际蚁患程度.但通过 对老盐仓,秧田庙段在建海塘蚁患情况的分析,结合白蚁的生 物学特性及周边环境比较,推断很有可能在标准海塘的建设过 程中,虽然破坏了海塘白蚁的外露迹象,但其中的蚁患仍隐藏 其中,危及海塘的安全.根据黑翅土白蚁生物,生态学特性,估计 标准海塘竣工后的5年左右为黑翅土白蚁的活动迹象重新暴露 塘面较明显的时期,因此,根据前两年的普查结果,尚须继续观 察与检查3,5年,确定实际蚁情况后,再进行白蚁综合治理. (3)建议尽早将白蚁防治工作列入海塘的日常管理内容,并 设立专项资金确保该项工作的顺利进行. (上接第7页)性稳定,坝基排水效果良好.随着时间的推移,坝 前淤积将会愈演愈烈并逐年固结,无形中又增加了一道防渗设 施,同时,水泥和混凝土等析出物也会逐渐阻塞基岩裂隙等渗 透通道.结合20年来坝基渗透水量逐年减少的情况,笔者认为 亭下水库坝基扬压力将不会对大坝的稳定和安全构成威胁. 参考文献- [1]吴中如,沈长松,阮焕祥.水工建筑物安全监控理论及其应用[M]. 南京:河海大学出版社,1990. [2]胡群革,等.亭下水库大坝观测资料及安全性态分析报告[R].杭 州:浙江水利水电专科学校,2000. [3]胡群革.亭下水库大坝横缝变形规律分析[J].浙江水利水电专科 学校,2001,13(1):9一l2.