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1、1長江三峽水利樞江三峽水利樞紐二期下游土石圍堰安全監(jiān)測工程簡介二期下游土石圍堰安全監(jiān)測工程簡介一、工程概況一、工程概況二期下游土石圍堰位于三峽大壩軸線下游400?600m處,是長江三峽水利樞紐工程中最為重要的臨時建筑物之一,其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按Ⅲ級臨時建筑物設(shè)計,其作用是攔截長江左岸主河床,與縱向砼圍堰共同保護(hù)二期工程的施工,它擔(dān)負(fù)著大壩、電站廠房等主體工程的施工安全。二期下游土石圍堰的安全監(jiān)測工程合同工期為1996年12月1日~2002年12
2、月31日,監(jiān)測內(nèi)容包括:圍堰外部變形、防滲墻及堰體內(nèi)部變形、堰體浸潤線及堰基滲流、防滲墻與堰體接觸土(水)壓力、防滲墻應(yīng)力應(yīng)變、土工膜應(yīng)變、滲流量、水質(zhì)分析和爆破振動影響等監(jiān)測項目的儀器埋設(shè)、監(jiān)測設(shè)施的安裝調(diào)試以及施工期的觀測和資料整理。該工程由中國水利水電科學(xué)研究院為責(zé)任方、與武警水電部隊和水電第十四局組成聯(lián)營體實施全部監(jiān)測工作,我院參加該項目的單位有工程安全監(jiān)測中心和巖土所,該項目合同總額為205.3868萬元。圍堰基坑抽水期和大壩
3、施工期的監(jiān)測成果,為圍堰和大壩施工的安全和驗證設(shè)計取得了完整、可靠的監(jiān)測資料和科學(xué)依據(jù),為三峽工程建設(shè)發(fā)揮了重要作用。二、監(jiān)測工程總體布置二、監(jiān)測工程總體布置二期下游土石圍堰監(jiān)測設(shè)計是以圍堰的安全運(yùn)行和保證大壩的安全施工為主要目的,為能全面監(jiān)測堰體的工作運(yùn)行狀態(tài),對大壩施工、基坑開挖、抽水和爆破等情況下的安全提供準(zhǔn)確、可靠的第一手資料,確保圍堰和大壩施工安全。外部變形監(jiān)測布置24個測點,分別測量堰體表面沿X(上、下游方向)、Y(左、右岸
4、方向)向的水平位移及Z(垂向)向沉降變形。內(nèi)觀監(jiān)測儀器主要布置在0260、0490、0700三個觀測斷面上,其中主河床深槽地段的0490斷面為關(guān)鍵監(jiān)測斷面,布置有堰體和防滲墻的變形、堰體浸潤線監(jiān)測、防滲墻的應(yīng)力應(yīng)變、防滲墻與堰體的接觸土壓力、防滲墻底部的壓應(yīng)力、堰基覆蓋層的滲壓、滲流量、滲流水質(zhì)及爆破振動(表面、內(nèi)部)監(jiān)測等。堰體左側(cè)0260斷面和右側(cè)0700斷面為一般監(jiān)測斷面,主要布置堰體浸潤線監(jiān)測。3場觀測工作結(jié)束,圓滿地完成了合同
5、和設(shè)計規(guī)定的各項任務(wù),共完成監(jiān)測儀器193支(點),占合同量的115%,儀埋完好率為100%,優(yōu)良率為97%,成功解決了深水圍堰以上三個主要技術(shù)問題及儀埋方法。直至圍堰拆除前儀器完好率為93%,這在國內(nèi)、外土石圍堰安全監(jiān)測工程中是少見的。四、主要監(jiān)測成果四、主要監(jiān)測成果1.1.堰體外部變形以Z向(沉降)位移最大,Y向(左、右岸向)位移最小,X向(上、下游向)位移介于兩者之間。沉降變形在堰頂中部的河谷深槽段最大,最大沉降量達(dá)209.10m
6、m,遠(yuǎn)小于設(shè)計值(1240mm)。2.防滲墻內(nèi)部變形在基坑限制性抽水結(jié)束期間,自下而上整體發(fā)生向上游(基坑)方向水平位移,最大累計水平位移點發(fā)生在防滲墻頂,達(dá)296.08mm(1998年10月),但仍在設(shè)計范圍以內(nèi)(321mm)。3.隨著基坑限制性抽水,堰體水位急劇下降,堰體地下水位在河床深槽段低(20m~14m高程)、兩側(cè)高(左側(cè)47~49m高程,右側(cè)44~46m高程),說明堰體后基坑水主要由兩岸補(bǔ)給,浸潤線坡降約在0.15左右,小于
7、河床細(xì)砂的允許坡降(設(shè)計允許值為0.22~0.27)。堰體水位遠(yuǎn)低于長江水位,說明防滲墻的防滲效果是好的。4.基坑滲流量很小,為63~130Ls(99年8月至11月值),遠(yuǎn)小于設(shè)計滲流量(設(shè)計值為600Ls)。5.水質(zhì)分析表明,基坑涌泉水和基坑集水池水主要化學(xué)成分相近,而圍堰下游長江水則與前兩者相差較大,說明基坑水并不主要由長江水直接補(bǔ)給。6.6.防滲墻兩側(cè)與堰體接觸土壓力自上而下呈明顯增加趨勢,底部土壓力最大,最大土壓力為0.5612
8、Mpa(下游側(cè))上部下游側(cè)大于上游側(cè),中部則上游側(cè)大于下游側(cè)。墻底壓應(yīng)力隨時間呈明顯增加趨勢,最大壓應(yīng)力為1.9985MPa,遠(yuǎn)小于防滲墻設(shè)計壓應(yīng)力(設(shè)計壓應(yīng)力為4MPa)。7.7.防滲墻體均為壓應(yīng)變,應(yīng)變分布為中部(50m高程)最大,最大壓應(yīng)變?yōu)?355.6με(上游側(cè)50m高程),頂?shù)鬃钚 ?.8.堰體表面爆破振動水平及垂直向振速最大值在1.8cms以內(nèi),遠(yuǎn)小于設(shè)計安全限定值(設(shè)計值為5.0cms),也小于國內(nèi)外工程爆破規(guī)范的界定值
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