澜沧江糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测

罗辑

（长江三峡技术经济发展有限公司工程检测中心，湖北宜昌443113）

澜沧江糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测

罗辑

（长江三峡技术经济发展有限公司工程检测中心，湖北宜昌443113）

本文详细介绍了澜沧江糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡安全监测的必要性，高边坡表层、深层监测点布设及观测，通过对溢洪道消力塘高边坡两年多的各种安全设施监测结果分析边坡没有发生明显扰动，整体处于稳定状态，为整个糯扎渡水电站的安全提供了重要依据。

安全监测；锚索测力计；测斜孔；多点位移计；地下水位观测孔

澜沧江糯扎渡水电站位于云南省思茅市和澜沧县交界处的澜沧江下游干流上，是澜沧江中、下游河段八个梯级规划的第五级。电站距上游大朝山水电站河道距离215km，距下游景洪水电站河道距离102km。思（茅）——澜（沧）公路通过坝址左岸，坝址距思茅市98km，距澜沧县76km。

糯扎渡水电站工程属大型一等工程，工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益，水库具有多年调节性能。该工程由心墙堆石坝，左岸溢洪道，左、右岸泄洪隧洞，左岸地下引水式发电系统及导流工程等建筑物组成。水库库容为237.03×108m3，电站装机容量5 850MW（9×650MW）。

1　安全监测的必要性

糯扎渡水电站位于澜沧江干流V型河谷，其地形特点是山高、沟深，岸坡陡峻，相对高差大，两岸无缓冲台地，导流及发电系统均布置在地下，左岸溢洪道横穿三道山梁，土石方开挖工程量达3 000万m3，由于开挖工程量巨大，加上地形特殊，客观上形成了高边坡，特别是溢洪道消力塘部位形成了EL850～EL575二百多米的永久性高边坡，高边坡的稳定无疑是糯扎渡工程必须要解决的重大问题。掌握高边坡是否稳定的客观依据就是对边坡进行不间断的变形监测，只有监测大范围边坡整体或局部是否有变形，有多大的变形以及变形过程是什么样，是否危及电站安全，要弄清这些问题，就必须对溢洪道消力塘高边坡进行安全监测。

2　边坡表层监测点的布设及观测

边坡安全监测是电站安全监测的重要组成部分，安全监测设施一般分为表层观测设施和深层观测设施，作为大面积边坡安全监测表层观测设施，主要是布置一些三维坐标观测点，通过对这些观测点定期不间断的观测坐标和高程，同初始观测值比较，就能确定地表是否有变形和变形形态及变形方向。糯扎渡水电站溢洪道消力塘高边坡及其上、下游两侧共布置了59个表面观测点，这些表面观测点在重点监测部位，即EL740、EL725两马道布设了10个点，其余49点一般按两个开挖梯度高程较为均衡布设。观测采用徕卡TCA2003测量机器人，用极坐标法分组观测，程序化数据处理。正常监测周期1次/7d，观测成果用表格或图表出具，成果信息包含建点时间、观测次数、累计水平位移量、水平位移方向、累计垂直位移量、位移速率等诸多内容。

3　边坡深层监测点的布设及观测

A.锚索测力计的布设和观测：锚索测力计在消力塘边坡及其上、下游边坡共布设9条断面，共计44台。锚索测力计的工作原理就是就是将预应力锚索的张拉力直接传送至锚索测力计的传感器，通过测定传感器的电阻值变化换算出锚索深层锚固部位的张拉应力。如图1，正在安装的锚索测力计。锚索测力计安装、分段张拉、最终锁定后，连续3d进行观测值平均数作为初始值，通过每次观测结果同初始观测值比较，计算出锚索张拉力的衰减规律是否在正常范围，若有异常情况，如观测值产生突变，应查明原因，在排除非仪器自身因素外，说明该部位边坡很有可能发生或将要发生位移。

图1　锚索测力计Fig.1 Anchor

B.测斜孔的布置及观测：测斜孔布置在有地质缺陷的地方，如断层、挤压破碎带、裂隙、节理发育等地段，布设测斜孔的目的主要是监测坡面地层深处的层间蠕变或错动。依据消力塘边坡的地质条件，分别在消力塘边坡及其上、下游边坡的EL800、EL770、EL725三条马道上布置了9个测斜孔。由于边坡变形方向一般朝向坡面方向，因此在边坡安全监测时，一般只测正面（即坡面）方向。观测按50cm间距测量一次，正、反两次观测一测回，观测数据经处理后将观测点逐一绘制在直观图上。观测仪器采用美国Sinco生产的便携式测斜仪，该仪器传感器采用伺服加速度计式，分辨率0.02mm/500mm，数字式读数仪。如图2所示，监测人员正在对某测斜孔进行观测。

图2　测斜孔观测Fig.2 Observation of inclined hole

C.多点位移计的埋设安装与观测：多点位移计的埋设地点一般选择在有纵向（竖向）断层、挤压破碎带、裂隙、节理发育等地段，通过监测埋设在不同裂隙面、节理面里的位移计变化推算岩石深层蠕变或错动，依据溢洪道消力塘高边坡的地质条件，在消力塘高边坡及其上、下游边坡共设置了4点式多点位移计12套，孔深均为45m，多点位移计的原理就是在仪器埋设后最初阶段，各个位移传感器的应力负荷是一样的，观测到的各个位移传感器电位值就是初始值，各测次观测的各位移传感器电位值与初始值之差就是在各观测间隔时段内的电位变化值，由电位变化值推算各位移传感器的位移量，计算各位移传感器相对位移量的计算公式为：D(mm)=G×(R-R0)＋K× (T-T0)其中G为各位移传感器检测（率定）系数，R为各位移传感器电位值读数，R0为各位移传感器电位值初始值，K为各位移传感器率定温度系数，T为测量时温度，T0为测量初始值时温度。计算出各位移计的相对位移量后，也可以将多点位移计按孔口位置计算各测点的绝对位移量等。

D.地下水位观测孔的安装与观测：地下水渗流对边坡稳定产生很大的不利影响，为了解边坡是否存在地下水的渗扰和渗扰大小，在消力塘高边坡EL770、EL725、EL695三条马道上布设了5个地下水位观测孔，孔深50m。观测仪器采用大连GeoKon厂生产的电测式水位计，分辨率0.01m。

4　结论

糯扎渡水电站溢洪道消力塘开挖工程量大，边坡高，开挖时间跨度较长，无论是施工期的边坡安全监测还是工程竣工后的安全监测，各种监测设施都必须保存完好，监测资料必须连续、完整。通过溢洪道消力塘高边坡两年多的各种安全设施监测结果分析，虽然受到大规模开挖干扰，全部边坡没有发生明显扰动，边坡整体处于稳定状态。由于该边坡对整个电站安全具有重大意义，该边坡的安全监测仍将任重而道远。

［1］刘兴宁.糯扎渡水电站岩石高边坡工程理论与实践［M］.北京：水利水电出版社，2014.

［2］刘伟,邹青.糯扎渡水电站安全监测自动化系统设计［J］.水力发电.2013（12）：76-80.

Lancang Nuozhadu Hydropower Station Spillway Stilling Pond High Slope Safety Monitoring

LUOJi
(Yangtze River Three Gorges technologyand Economic Development Co.,Ltd.EngineeringTestingCenter,Yichang443113,China)

This paper introduces the Lancang Nuozhadu Hydropower Station Spillway ofhigh side slope safety monitoring is necessary,the slope surface,deep monitoring point arrangement and observation,through on the spillway of the fire pond of more than two years of high slope safety monitoring facilities results analysis of slope is not obvious disturbance,overall in the steady state,for the whole of Nuozhadu Hydropower Station Safety provides an important basis.

Safetymonitoring;Anchor;Inclined hole;Multi-point displacement meter;Underground water level observation hole

TU753.8

A

1674-8646（2015）09-0062-02

2015-05-24

罗辑（1978-），男，四川双流人，工程师，学士，主要从事与测绘相关的工作。