关于白杨河水库工程水利大坝安全施工技术的思考

□陈超（阜康市水利局）

关于白杨河水库工程水利大坝安全施工技术的思考

□陈超（阜康市水利局）

水利大坝安全施工技术以大坝为重点，需要对拦河坝、泄水建筑物、库岸边坡、下游消能防护工程、安全监测、金属结构及与工程蓄水安全有关的设计、施工、运行等方面进行安全鉴定。安全鉴定、施工技术等工作涉及工程的水文、地质、结构、材料、水力学、安全监测、金属结构的设计、施工、监理等方面的工作。文章围绕白杨河水库工程水利大坝安全施工技术的实施展开思考，意图为大坝安全施工提供参考资料。

水利大坝；安全施工；技术思考

1 工程概况

白杨河水库工程位于新疆阜康市滋泥泉子镇境内，是白杨河干流上的一座山区水库，工程距阜康市50 km，距乌鲁木齐市117 km。其主要任务是在满足灌溉的前提下，向工业园区供水，同时兼顾防洪，是一项具有综合利用任务的水利工程。

工程区基本地震烈度为Ⅷ度。白杨河水库处在雅玛里克断裂（F7）和阜康南断裂（F4）两活动断裂之间，距离两断裂分别为6 km、2.50 km，区域构造稳定性差。根据《新疆阜康白杨河水库工程场地地震安全性评价报告》，水库场地50 a超越概率10%的地震动峰值加速度为0.19 g，相应的地震基本烈度为Ⅷ度。场地50 a超越概率10%的基岩地震动峰值加速度为0.14 g，卵砾石顶部地震动峰值加速度为0.16 g。

2 主要设计修改和设计变更

2.1 设计修改分析

经新疆水利水电勘测设计研究院技术委员会研究决定，为保证黏土心墙坝下游侧反滤料质量，减少施工工序，将C3料场D≤20 mm的筛分砂砾料不掺水洗砂用于上游反滤，下游反滤料采用水洗砂，其他要求不变。考虑到水洗砂单价较高，在保证机械化施工方便的基础上，将下游反滤料宽度减小至2.50 m。

2.2 坝基开挖设计更改

左坝段坝0+000～坝0+088.38施工后开挖至设计高程后，需要加大开挖深度。左坝段坝0+282～坝0+389.07段基岩出露高程比勘探高程有所提高，将大坝桩号坝0+282～坝0+389.068段建基面调整为水平。主河床坝段坝0+500.34～坝0+628现场大坝基础开挖后，该段基岩出露高程比勘探高程有所提高，建基面可抬高。

2.3 混凝土防渗墙设计变更

左坝段坝0+000～坝0+097设计心墙底高程修改后，设计将坝0+022～坝0+088.38段防渗墙顶面调整为水平。施工前期防渗墙施工至左侧边界坝0+022时，该处基岩存在倒悬现象。对该段基岩下部砂砾石段采用控制性灌浆处理。主河床坝段（坝0+441～坝0+621.50 m）、左岸台地坝段（坝0+238.82～坝0+37 m）、右岸岸坡坝段固结灌浆（坝0+624～坝0+72.50 m）固结灌浆Ⅳ区原设计孔排距为3 m×3 m，经生产性固结灌浆试验，检查孔纵波波速及透水率达不到设计要求，孔排距3 m×1.50 m、2 m×2 m可满足设计要求。主河床坝段坝0+500.34～坝0+63段设计心墙底高程抬高后，设计对帷幕灌浆底高程进行了调整。

原设计右坝肩绕坝渗漏帷幕灌浆溢洪道右侧通过灌浆平洞进行。现场实施取消了右坝肩灌浆平洞，帷幕灌浆在开挖边坡上进行。施工过程中，溢洪道开挖边坡发生垮塌事故，多处裂隙存在渗水现象。根据现场情况及进一步的地质工作，设计提出了处理措施：调整设计边坡、增加了随机锚杆、设置了排水孔。根据现场开挖所揭露的地质条件，主河床坝段开挖后建基面高程抬高，监测仪器位置需要调整，取消了下游河床水位井，增设两个测压管。

3 枢纽布置

枢纽由黏土心墙坝、溢洪道、导流泄洪兼放水洞等组成。根据坝址地形地质条件，在整个河谷布置黏土心墙坝；溢洪道利用河道地形布置在右岸坝肩上，为开敞式正槽，其轴线与坝轴线夹角70°；导流泄洪兼放水洞布置在左岸从坝下穿过，为明挖浇筑的坝下埋涵，洞内水面以上布置有工业供水有压放水管。

4 安全监测

4.1 变形监测

4.1.1 水平位移及沉降变形监测

在坝顶及下游坝坡面设置水平位移及沉降变形监测。共布置4条监测纵断面：在坝顶平行坝轴线的下游边线布置一条；下游坝坡马道布置3条监测纵断面，高程为994.00、974.00和955 m。水平变形位移采用边角网法，沉降变形采用水准法，共计26个综合位移标点。

4.1.2 沉降管和测斜管在变形监测当中的应用

采用沉降管和测斜管，桩号坝0+250断面、坝0+400断面、坝0+540断面、坝0+610断面心墙轴线处各埋设一根沉降管和测斜管，共计沉降管4根，测斜管4根。测斜管施工期采用活动式测斜仪观测；施工后期采用固定式测斜仪并接入自动化系统。

4.1.3 监测心墙土压力分析

在大坝右坝肩岸坡及导流洞右岸岸坡埋设土位移计，以监测心墙与基岩之间的相对变形，共6个测点。

在主监测断面桩号坝0+120断面、坝0+250断面、坝0+540断面、坝0+610、坝0+680断面不同高程埋设两向和三向土压力计，共计两向土压力计13组、26支，三向土压力计7组、21支，监测心墙土压力。

4.1.4 大坝渗流、渗压监测情况分析

在各主监测断面埋设测压管，各主监测断面心墙内、心墙与基础混凝土底板接触面上、下游坝壳料底部埋设渗压计，以监测大坝渗流、渗压，评估防渗效果，共计测压管14根，渗压计31支。

4.2 坝基渗流监测

在坝0+130主监测断面混凝土防渗墙上下游侧各埋设4支渗压计，坝0+540、坝0+610基础帷幕上下游侧各埋设3支渗压计，以监测坝基的渗流，共计14支。

4.3 绕坝渗流监测

在两坝肩防渗帷幕范围内各布置3根测压管，共计6根测压管，位于帷幕灌浆上下游侧，监测坝肩绕坝渗流情况及帷幕效果。

在大坝主监测断面坝0+250.00、坝0+540.00坝顶各设置一台强震仪，在大坝下游设置一台强震仪，共计3台，进行地震监测。

5 安全施工技术要点

5.1 溢洪道

5.1.1 控制闸井段

在闸井顶部设置综合位移标点监测水平位移与沉降。在闸井段基础埋设渗压计，以监测基础的渗流压力。

5.1.2 泄槽段

选择桩号：溢0+023、溢0+79.50、溢0+142.50、0+195作为主监测断面，在每个断面设置水尺和通用底座，进行水力学观测。

溢0+023、溢0+142.50断面边墙及底板埋设钢筋计，以监测钢筋混凝土应力。

5.1.3 消能段

选择桩号：溢0+221.25、溢0+251.25作为主监测断面，在每个断面设置水尺，观测水位和流量关系。在溢0+221.25断面边墙及底板埋设钢筋计，在结构缝埋设测缝计，以监测钢筋混凝土应力和结构间的开合度。

5.2 导流兼泄洪洞

在闸井顶部设置综合位移标点监测水平位移与沉降。在闸井段基础埋设基岩变形计，以监测进口基础的沉降量。闸井段边墙、底板及弧门支座布设钢筋计、无应力计，监测钢筋混凝土应力。在闸井上游胸墙混凝土内埋设温度计，以观测导流洞进水口水温。在闸井段基础埋设渗压计，以监测进口基础的渗流压力。在进水口前胸墙轴线设置库水位监测水尺。

5.3 洞身段

主监测断面边墙及底板内埋设钢筋计以监测边墙钢筋应力。

洞顶大坝粘土心墙底部前、中、后位置桩号导0+057、导0+070、导0+08埋设渗压计，在洞底部大坝帷幕灌浆上下游位置桩号：导0+06、导0+07埋设渗压计，在下游坝壳料内沿洞轴线在洞顶桩号导0+100、导0+13埋设渗压计，以监测大坝与导流兼泄洪洞结合部位的渗流压力。

5.4 明槽段

选择桩号：导0+19、导0+22、导0+261.42作为主监测断面。在各主监测断面边墙及底板内埋设钢筋计以监测钢筋应力。

6 结语

施工技术是水利大坝施工建设的重点，其建设质量直接影响到人们的生命安全，因此提高安全施工水平，加强安全管理手段，才能避免发生安全事故。所以做好水利大坝的安全施工工作，是为我国水利大坝的发展与建设提供重要的推动性力量。

［1］张守新.关于水利大坝安全施工技术的几点思考［J］.中国科技投资，2016（12）:37

［2］姜永勇.水利工程防渗墙施工技术应用［J］.民营科技，2013（10）:209.

TV51

A

1673-8853（2017）11-0041-02

陈超（1984.11-）男，工程师，主要从事水利工程建设管理工作。

2017-9-4

编辑：刘青