摘要：由于面板壩的設計和施工迄今仍以經(jīng)驗性為主，原型觀(guān)測可視為經(jīng)驗的源泉，受到國內外專(zhuān)家的廣泛重視。本文詳細介紹了黃石灘水庫鋼筋混凝土面板堆石壩原型觀(guān)測設計，在資金非常有限的條件下，緊密結合本工程特點(diǎn)，力求監測儀器少而精，監測重點(diǎn)突出，觀(guān)測項目全面，為工程安全運行提供可靠依據。

　　關(guān)鍵詞：黃石灘 面板壩 原型觀(guān)測 設計

　　1.工程概況

　　黃石灘水庫位于陜西省安康市以北付家河上，距離安康市約31km.水庫控制流域面積348km²，總庫容4177萬(wàn)m³.是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養殖的三等中型水利工程。整個(gè)工程由攔河壩、岸坡溢洪道、輸水洞、導流排砂泄洪洞等建筑物組成。水庫壩址河床為狹窄的“V”形河谷，底寬僅40m，岸坡陡峻，兩岸基本對稱(chēng)，庫區地震基本烈度為Ⅵ度。河床內砂卵石層厚度5～8m，基巖為絹云母石英片巖，巖層傾向上游。兩岸岸坡基巖裸露，兩岸山體上部巖體風(fēng)化強烈，構造發(fā)育，山體單薄，存在繞壩滲漏問(wèn)題。攔河壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高壩高75.6m，壩頂長(cháng)210m，壩頂寬8m.

　　上游壩坡為1：1.4，下游壩坡為1：1.25～1：1.4.下游面405m高程設上壩道路。壩體填筑總方量為68.5m³.壩體填筑料從上游向下游依次為墊層區、過(guò)渡區、主堆石區、次堆石區。墊層區、過(guò)渡區水平寬度均為3m，次堆石區布置在壩軸線(xiàn)下游，頂部高程為420.43m，頂寬為3m，底部高程為360m，上游面為1：0.1的倒坡，下游坡比為1：1.4.壩體墊層區、過(guò)渡區、主堆石區填筑料采用輝長(cháng)-閃長(cháng)巖，其飽和抗壓強度為98.2MPa、軟化系數平均為0.65；次堆石區填筑料采用綠泥石片巖，其飽和抗壓強度為76.9MPa、軟化系數為0.52.面板為等厚度，厚0.3m，混凝土強度標號C25，抗滲標號W8，面板截面中間設單層鋼筋。趾板基礎為娟云母石英片巖，河床趾板處有F9、F19斷層相交通過(guò)，開(kāi)挖后對兩斷層交匯地段用砼進(jìn)行了置換。對趾板基礎進(jìn)行固結灌漿處理，趾板下及兩岸單薄山梁設防滲帷幕。

　　2.觀(guān)測目的及內容

　　黃石灘面板壩安全監測的主要目的是監測大壩在施工期和運行期間的工作實(shí)態(tài)，為大壩安全運行服務(wù)。在確定觀(guān)測項目時(shí)，依據《碾壓式土石壩設計規范》（SDJ218-84）及《土石壩安全檢測技術(shù)規范》（SL60-94），并結合本工程特點(diǎn)來(lái)確定。本面板壩安全監測的重點(diǎn)是變形和基礎的滲流狀況。對地質(zhì)條件復雜的地區，重復設置了儀器，以獲得重要而全面的資料；而且采用一儀多用，擴大了監測范圍，盡量做到監測儀器少而精。

　　工作基點(diǎn)和校核基點(diǎn)要求位于堅實(shí)的基礎上，并且與樞紐控制網(wǎng)相連，便于對其進(jìn)行校核。在壩頂和下游邊坡上布置了視準線(xiàn)4條，共13個(gè)測點(diǎn)、8個(gè)工作基點(diǎn)、8個(gè)校核基點(diǎn)。4條視準線(xiàn)有2條位于壩頂，距壩軸線(xiàn)的距離分別為壩上4.85m（高程420.93m）和壩下5.0m（高程423.6m）；另外2條視準線(xiàn)位于壩下游坡，距壩軸線(xiàn)的距離分別為37.7m（高程400.0m）和66.165m（高程380.0m）。壩體內部變形觀(guān)測壩體內部變形觀(guān)測包括壩體內部水平位移、豎直位移觀(guān)測。水平位移采用引張線(xiàn)式水平位移計觀(guān)測，豎直位移采用水管式沉降儀觀(guān)測。

　　考慮到壩址處河谷狹窄，壩頂長(cháng)度較短，結合兩岸岸坡及壩腳地形，本大壩選擇一個(gè)橫斷面即最大斷面0+107.00剖面為內部水平及豎直位移監測橫斷面。設計在壩樁號0+107.00剖面，高程380.9m（1/3壩高）設一套4個(gè)測點(diǎn)的觀(guān)測儀器，高程400.9m（2/3壩高）設一套2個(gè)測點(diǎn)的觀(guān)測儀器。各測點(diǎn)分別用于觀(guān)測反濾墊層、主堆石區及次堆石區內的水平及垂直位移。位移觀(guān)測設施安裝于下游壩坡的觀(guān)測房?jì)�，并且與下游壩坡視準線(xiàn)位移測點(diǎn)相結合以確定壩體內的位移變化量。面板表面變形觀(guān)測面板表面變形觀(guān)測包括面板周邊縫、垂直縫和撓度觀(guān)測。周邊縫采用三向測縫計，垂直縫采用單向測縫計監測。面板撓度用緊靠面板下墊層中測點(diǎn)的沉降與水平位移間接測定。根據面板周邊縫計算結果，本工程面板周邊縫變形都不大，設計共安設三向測縫計6個(gè)，均布置于水庫運行時(shí)面板切向、沉陷、張拉變形較大的部位。根據面板垂直縫計算結果，面板垂直縫有拉有壓，總體而言，靠近兩岸垂直縫為拉縫，河床部位面板垂直縫基本為壓縫。對垂直縫的監測，共安設單向測縫計4個(gè)，均布置于水庫運行時(shí)面板張拉變形較大的部位。滲流監測滲流監測包括滲透壓力觀(guān)測和滲流量觀(guān)測兩部分。

　　滲透壓力觀(guān)測滲透壓力采用鋼弦式孔隙水壓力計進(jìn)行觀(guān)測。滲透壓力觀(guān)測主要包括壩基河床底部滲透壓力觀(guān)測和壩肩繞壩滲流滲透壓力觀(guān)測。本工程共埋設了10支滲壓計。0+107.00剖面埋設了5支滲壓計，其中4支埋設于壩基沿河床底部，用于對壩基沿河床底部滲透壓力的觀(guān)測，一支埋設于380.5高程面板下墊層料中，用于對壩體孔隙水壓力的觀(guān)測。根據本工程地形特點(diǎn)和地質(zhì)情況，右岸為繞壩滲流觀(guān)測的重點(diǎn)部位。壩體右岸與河道上游僅隔一單薄分水嶺，巖性為娟云母石英片巖，其抗壓強度低，軟化系數小，巖層從上游通向壩內，水庫建成后，易發(fā)生滲漏，從而影響大壩安全。因此右岸壩肩共埋設滲壓計4個(gè)、左岸壩肩埋設1個(gè)滲壓計。滲流量觀(guān)測滲流量采用設在壩下游的不銹鋼三角量水堰進(jìn)行量測，共設量水堰1個(gè)。水庫水位觀(guān)測上游庫水位觀(guān)測與導流泄洪洞放水塔前水位觀(guān)測相結合，采用電測水位計量測，下游庫水位觀(guān)測設于下游量水堰處，采用水尺測量。

　　結語(yǔ)

　　盡管受資金條件限制，黃石灘水庫大壩按規范要求采用較少的儀器設計了比較齊全的監測項目，隨著(zhù)工程施工的全面展開(kāi)，觀(guān)測儀器的安裝將逐步到位，有很多技術(shù)問(wèn)題將通過(guò)儀器的觀(guān)測結果逐步得到驗證。觀(guān)測系統的運行，必定會(huì )為該壩安全運行起到重要作用，并為改進(jìn)和提高設計、施工和管理的技術(shù)水平提供重要的科學(xué)依據。