哈拉布拉水库大坝坝体沉降变形分析

孙德望，赵 波

（1.新疆塔城地区哈拉布拉水库工程建设管理局，新疆 塔城 834700；2.中国水利水电一局有限公司，吉林 长春 130022）

1 工程概况

哈拉布拉水库位于新疆塔城地区裕民县境内的哈拉布拉河中段，距县城18 km。水库为拦河水库，水库总库容1 436万m3。兴利库容1 204万m3，可保证灌溉面积1.47万hm2；年城镇供水306万m3，对哈拉布拉河洪峰流量进行拦蓄滞洪，削减下泄流量，保证下游防洪安全。

水库工程等别为三等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。水库坝型为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程1 053.95 m，正常蓄水位1 051.6 m。

2 大坝工程建设及运行概况

水库工程于2004年10月8日开工，2005年6月8日，水库坝前围堰截流。2005年7月28日开始坝体填筑，2006年4月主体填筑完成，2007年4月10日，坝下导流洞封堵。2007年10月31日水库开始蓄水，2008年最高蓄水位1 042.96 m，相应库容804.16万m3。2009年最高蓄水位1 049.62 m，相应库容1 169.4万m3。2010年水库最高蓄水位1 051.32 m，相应库容1 275.37万m3。水库已经过完整的蓄水运行周期。

3 大坝运行观测

2005年坝体填筑时，确定坝轴线桩号0+115m断面为观测断面，分别在高程1 008 m，1 028 m设置了两层水管式沉降计（XNSC-100型），其中1 008 m高程设置4个内部变形测点，1 028 m高程3个内部变形测点，共埋设7支沉降计测点，通过仪器自动化监测，检测两个高程的不同部位的坝体内部变形。在1028马道上埋设观测墩5个、1 008 m高程马道上埋设观测墩3个，2007年施工时在大坝坝顶埋设了观测点两排（分别在防浪墙顶和路沿石顶）15个观测点，其中在防浪墙顶埋设一排观测点7个，在路沿石顶埋设一排观测点8个。以上共埋设个22通过外部变形观测点，通过人工仪器定期测量，观测坝体外部变形情况。

3.1 工程运行观测

1）2005年9月至2007年12月施工期，通过自动化仪器检测，坝体内部变形为：在0+115断面，1 008 m高程4个检测点中，向上游水平位移最大值66.04 mm，断面上最大沉降量为211.1 mm。1 028 m高程3个检测点中向上游水平位移最大值86.74 mm，断面上最大沉降量204.9 mm。

2）2007年12月至2010年8月运行期，通过自动化仪器检测，坝体内部变形为：在0+115断面，1 008 m高程4个检测点中，向上游水平位移最大值22.58 mm；1 028 m高程3个检测点中，向上游水平位移最大值30.96 mm。

通过人工定期仪器测量（平均每月一次），大坝外部变形为：在大坝0+115断面上，1 008 m高程马道3个观测墩中，位于0+112处观测点变形最大，向下游水平位移28 mm，沉降量15 mm；1 028 m高程马道5个观测墩中，位于0+114处观测点变形最大，向下游水平位移42 mm，沉降量63 mm；坝顶防浪墙7个观测点中，位于0+116观测点变形最大，向下游水平位移22 mm，沉降量为76 mm；坝顶路沿石8个观测点中，0+114处观测点变形最大，向下游水平位移22.7 mm，沉降量为89 mm。

3.2 监测资料分析

大坝沉降沉降变形主要发生在施工期，而该水库大坝施工期坝体最大沉降量与坝高之比为0.31%，施工期变形不大。运行期大坝坝顶沉降量最大，最大值为89 mm，水平位移最大值为22.7 mm。对比其他同类堆石类型大坝，哈拉布拉水库大坝变形，尤其是沉降值非常小，由于大坝沉降变形小，目前大坝其他监测数据表明安全运行正常。

该水库大坝沉降小的主要原因是：大坝清基中清除了坝基全部覆盖层，大坝直接坐落在基岩上，基础稳定；大坝堆石体填筑时提高了碾压标准，孔隙率降低为22%，大坝坝体压缩变形小。施工中对以上两项要求严格控制，有效地保证了质量。在大坝清基过程中，严格按照并不得小于要求的清基范围开挖，开挖至基岩面后的淤泥、渣质，都经过了人工清除和水力冲洗，根据清基范围划分了3个单元，每个单元都经过了建设、监理、施工单位共同检查，进行了合格认定，整个基础清基工作通过了上级单位主持的隐蔽工程验收。

在坝体堆石填筑过程中，控制每层填筑厚度不得超过80 cm，，要求必须洒水碾压，碾压变数不少于8遍。在2005年11月份至12月冬季施工中，要求停止洒水，分层碾压遍数都超过了10遍，每个填筑层都经过了建设、监理、施工单位共同检查，进行合格认定。经检查大坝填筑共分为95层，最大填筑厚度0.71～0.78 m，碾压后孔隙率检测值在17.8%～21.8%。

由于建设过程中的施工质量控制及变更措施得力，对大坝变形产生了有利影响。目前大坝监测数据表明，大坝变形尤其是沉降值非常小，保证了水库安全运行。