混凝土面板堆石坝坝横河向位移监测及面板缝宽设置实例

冯毅军

咨询西北公司南欧江七级电站监理中心 陕西 西安 710000

1 工程概述

南欧江梯级水电项目是中国电建集团在海外推进全产业链一体化战略实施的第一个投资项目。南欧江七级水电站位于老挝丰沙里省境内，是南欧江“一库七级”开发方案中的“龙头”水库电站。工程等别为一等大（1）型工程，最大坝高143.5m，总装机容量210MW，水库正常蓄水位635m，对应库容16.94×108m3，死库容590m，相应库容4.49×108m3，调节库容12.45×108m3，具有多年调节性能。

混凝土面板堆石坝布置于主河床，坝线采用直线布置。坝顶高程640.50m，河床趾板建基面高程497.00m，最大坝高143.5m。坝顶长591m，坝顶宽度12m，上游侧设4.2m高防浪墙，墙顶高程641.70m。大坝上游坝面坡比为1:1.4；下游坝坡高程610.00m以上为1:1.6，以下为1:1.4。坝体从上游到下游分区依次为2A垫层料区、2B特殊垫层料区、3A过渡料区、3B主堆石料区、3C次堆石料区、3D排水体堆石料区。面板上游设1B盖重料区和1A铺盖料区，下游坝坡设大块石进行护坡。

老挝南欧江七级水电站混凝土面板分两期施工，一期面板施工高程为EL.497.9～EL.577，二期面板施工高程为EL.577～EL.637.5，一期面板共31仓，二期面板59仓；一二期面板之间设置水平分期施工缝（缝内设置遇水膨胀橡胶止水条），面板与趾板之间设置周边缝（缝内填充12mm厚橡胶板），坝0+353.93～坝0+149.93之间为压性缝（12m一道）缝内填充12mm或24mm厚橡胶板，坝0+13.549～坝0+137.93，坝0+365.93～坝0+569.93为张性缝（6m或12m一道）缝内填充12mm厚橡胶板或涂刷3mm厚沥青乳液。

2 监测目的及观测项目

2.1 监测目的

（1）分析大坝变位情况，为后续大坝面板横缝施工缝设置提供基础数据；

（2）根据监测横河向位移的区间，为后续面板施工缝缝宽设计（面板张性缝、压性缝缝宽）提供参考。

2.2 观测项目

（1）将土体位移计组设置于大坝坝体内。

（2）裂缝计设置于挤压墙。

（3）按照挤压墙位置，在相关位置设置水平监测点。

3 监测点布置及安装情况

（1）土体位移计布置位置：在大坝左右岸岸坡EL.577m、EL.610m两高程各设置一组。

测点布置方式：每组仪器设置5个测点，测点位于坝体内，距离岸坡间距依次为3m、8m、18m、30m、45m。

（2）裂缝计布置位置：设置时按照大坝土体特征，保证设置高程一致。

测点布置方式：主要设置在左岸（因左岸挤压墙上裂缝较多），离岸距离需要与变形最大确定位置有一定间隔距离，使其达到测距需求。

（3）表面变形测点布置：在大坝挤压墙EL.558m、EL.596m两个高程设置两条视准线。

测点布置方式：与大坝坝体内水平和垂直位移监测设施断面一致。对于仪器设备的安装，需要按照大坝施工技术要求确定，并且安装完毕以后还要对安装仪器进行调试。

4 观测结果分析

4.1 土位移计组观测结果分析

大坝左右岸坡577m/610m高程各安装一套45m长的土体位移计组，左侧岸坡土体位移计组距岸坡3m、8m、18m、30m、45m。

图1 左右岸坡577m/610m高程土体位移计组示意

表1 左右岸坡土体位移计组部分观测成果表（“+”为拉伸变形，“-”为压缩变形）

通过数据统计分析目前各测点的横河向位移均未收敛，仍处于缓慢增加的过程。

4.2 裂缝观测结果分析

因大坝挤压墙在EL.560～EL.610高程，离左岸趾板0～50m范围内出现裂缝，因此在离趾板20m处EL.580/600高程各安装一只测缝计。安装前该裂缝原始宽度15mm、18mm，目前该裂缝呈闭合状态，测值分别为-0.74mm、-0.69mm。

4.3 表面变形监测

大坝挤压墙在2019年3月底修建2排临时观测墩，其中558m高程3个测点（编号：L9-TP-01～03），596m高程4个测点（编号：L7-TP-01～04），4月15日取得基准值。

监测成果表明：目前位移趋势表现为EL.558高程测点表现为向右岸向上游位移，596高程测点表现为D0+210左侧测点向右岸向上游位移，右侧测点向左岸向上游位移，且EL.596高程测点的沉降量＞EL.558高程测点沉降，表现为离大坝填筑面越近挤压墙测点沉降越大，目前沉降量最大测点为L7-TP-02（596m高程、D0+210.00），累计沉降量为230.2mm，月沉降量变化幅度为32.3mm。

数据分析表明：

（1）大坝左右岸坡EL.577高程土体位移计左岸呈拉伸变形，右岸呈压缩变形；大坝左右岸坡EL.610，通过检测后发现其位移形状体现为拉伸变形。整体表现为：左岸拉伸变形＞右岸，且最大拉伸区间在离岸坡18m～30m范围内。

（2）大坝挤压墙测点表现为EL.596高程测点的沉降量＞EL.558高程测点沉降，

与填筑地面越近则出现的沉降差越大，并且通过观察发现，和挤压墙赴京的沉降数据大致相同，上游以及下游的数据值也相同。

（3）挤压墙体现裂缝现状，和左岸岸坡以及大坝沉降的地势有一定联系，在裂缝形成之后，采用检测设备进行检查一直表现为闭合状态。

5 结束语

在土石坝中设置大坝横河向位移监测是必要的，大坝挤压墙上设置表面位移监测及裂缝的观测可以为后续确保大坝面板施工提供基础数据，确保工程安全，本工程根据大坝横河向位移计监测成果，在大坝左右岸两侧往坝中依次布置张性缝，坝中坝段布置压型缝的布局是合理的，相应部位设置压性缝(缝宽12mm、24mm)、张性缝(3mm沥青乳液、12mm橡胶止水板)，能较好适应大坝面板的变形。