深溪沟电站导流洞原型监测及资料

深溪沟水电站导流洞原型监测及资料分析【摘要】深溪沟水电站导流洞于2007年10月29日开始运行，本文着重对深溪沟水电站导流洞原型监测的数分析，经过比较在施工期和运行期间的观测资料，评价导流洞的运行安全情况和设计的合理性。【关键词】导流洞原型监测成果及资料分析prototypemonitoringanddataanalysisofShenXiGouHydroelectricStation`sdiversiontunnelYuGuan-FuJiangChun-Hong(CollegeofCivil&HydropowerEngineering,ChinaThreeGorgesUniv.Yichang443002,Hubei)Abstract:ThediversiontunnelofShenXiGouHydroelectricStationstartedrunningonOctober29,2007,thepaperfocusedonthediversiontunnelofShenXiGouHydroelectricStationprototypemonitoringtheanalysis,thecomparisonintheconstructionandoperationduringtheperiodofobservation,evaluationofthediversiontunnelDesignandoperationofthesecuritysituationisreasonable.Keywords:diversiontunnel;Prototypemonitoring;Resultsanddataanalysis1工程概述深溪沟水电站位于四川省大渡河干流大峡谷内。是大渡河干流规划梯级开发的22级电站中第18级电站。深溪沟水电站导流洞工程导流洞平行布置，洞中心距56m。导流洞分别长1373.07m和和1506.54m。两洞断面均为城门洞型，尺寸均为15.70m×18.50m（宽×高），进口高程为616.00m，出口高程为614.00m，施工期做为导流洞，建成后，将作为泄洪洞。导流洞进口区岩体处于弱风化状态，强卸荷零星分布，弱风化弱卸荷水平深度40~50m。进口边坡主要结构面同边坡走向交角大，且软弱结构面不发育，边坡岩体质量和稳定性主要受裂隙控制，因此边坡整体稳定性较好。洞身段围岩均为中厚层状白云岩、白云质灰岩，洞室水平埋深50~150m不等，沿线无大的断层破碎带，主要软弱结构面为缓倾层间挤压破碎带及陡倾小破碎带，一般规模不大，破碎带宽度0.1~0.6m不等。2安全监测仪器布置2.1安全监测的目的为了评价施工质量，监测导流洞在施工期和碰运行期的安全锻状态迎，欢确保施工期和疯运行阶段工程饰安全，必须预笼防和避免洞身给及边坡可能导扇致的整体性和闸局部性关键块狠体的失稳；为雾了弄清洞身及衡边坡的变形或缎破坏特性，预始报其安全稳定垦性，检验和校驼核工程设计，卧并为洞身及边唯坡的加固措施尤提供依据。井2.2树安全监测仪器炭布置猾大渡河深溪沟凶水电站导流洞汽安全监测仪器皇采用南京南瑞宿集团公司大坝际工程监测分公嚷司生产的钢弦匆式仪器，包括晕多点位移计、端锚杆测力计、扭钢筋计、测缝亚计、渗压计。仿水力学仪器采桂用北京水利水某电科学研究院找生产的脉动压顶力传感器和流剪速仪。桃在导流洞岁洞身项共决安装晌了荣16拨套三点位移计醉、谢16耐套三点式锚杆拉测力计、句18神支渗压计、之116厅支钢筋计、颜12愿支测缝计翁。砌根据实际开挖菌揭露的地质情基况，赶埋设鸟钢筋计县116匙支，用于监测互导流洞脑衬砌内钢筋应脾力的变化。您典型魄仪器眨布置蛋见择图序1跳（林1#姑导渠K1+270娱）惕《军1#城导愚K1+270句监画测仪器断面图陈》毅和摆表槽2矮《深溪沟水电勉站导流洞安全裳监测仪器布置薯统计表》递。庆图竿1提央《千1织#材导盗K1+270献监驱测仪器断面图研》驶序号闻监测项目铺仪器名称横单位霞进口边坡吹1秆#增导监测断面赌2枪#次导监测断面滔出口边坡紫备注租1段渗流监测芳渗压计鸦支宣-如8童10舟-姻2畅应力监测膨钢筋计裤支鸽-上57仗59棋-城锚杆应力计促套庙5留8从8追8且3穷岩体位移仓三点位移计拔套销6压8水8碌8钢测缝计宽支沿-古6巩6族-纤裂缝计室套语-栽-调-及3蜂4似水力学监测痛脉动压力盒礼套低-翠4应4览-粘流速仪割套泪0坐4液4记-宜5熄水位监测诞自记水位计壳套店2梯-臣-据-滥表壶2贤矮浮深溪沟水电站经导流洞安全监拣测仪器布置统督计表慕3舱、中安全膛监测成果阔及资料瞎分析芝匪3填.1楼位移计监测谱成果残分析脉导流洞洞身位识移监测主要通讲过安装锤三融点位移计旨和测缝计者监测岩体内部托深层相对位移含变化情况拖和义混凝土与岩体垃间的接（裂）此缝开度岗情况烧。互三点位移计监雹测岩体苦内部深层三点灾位移巧（坑m绕m耕）是指以锚固谦点为基点，以浇传感器稳定全虾竖俊后的初始测值罚为基准值，传崭感器与基点间际的位移相对于莫基准值的变化签情况，分别窝以酱“鼻1孔#铃”陷、替“泛2#通”箩、铸“某3#谷”蝶来表示，同时倒表示不同传感经的编号，它们丢所代表的测杆翻长度分别为流5饿米葛、纱17灭米、狸2拔9朽米剖，舌“羞+遗”储表示张开炮，秘“—慨”陶表示收敛。稳位移计监测成别果典型变化过玉程株曲意线讲图床见图舍4括：简测缝计匀按设计要求在勇围岩岩体中钻驳孔，将带称有加长杆的套伞筒安装在孔内像与钻孔孔口平饺齐，再回填灌窃浆。在砼浇注赔前预愤拉酬1/亡4思量程。在混凝有土覆盖后，取独观测基准值走,画主要监测符监测岩体内部南深层相对位移变变化情况和相混凝土与岩体犹间的接（裂）愈缝开度酸。象测缝计偶埋设方法如图扶3饶：虾图尺4炸洞身位移计监情测成果典型变怨化声曲白线牙图洋设计布置在导虏流洞察洞身岸的济共衬16链套纽三点紫式筑位移计馆，设计孔深材30缎m净，测杆长度分糠别为福：露1炉#陪测点纷5留m抵、蛛2躲#民测点沙1础7劳m枪、由3愤#粘测点证29飞m虎。绸经过铃仪器安装后箭数月耐来稳的拾观测数据分析油：流岩体位移数值鸟较小，变幅也币较稳定。聋数月来报1冶#想导流洞悦测得管最大位移粉数值撒（仓K0践+傻170边断面垦M抵3霸4卖-吵1停）挣为境-握2裹.石84堵mm肆,绞该数值为收敛管值。欠其倒它测点忠位移参数扶值较小，均慕在珍1.经0弟mm瘦内，且尿变化幅度也很竹小速，慢岩体菜内部皱的者深层谣位移变化剩已驰基本祸稳定落。握设计在导流洞眯洞身布置了篇18以支测缝计，通吼过测缝计观测百成果分析混凝联土与岩体间的英接（裂）云缝开度。经过究安装以来的监专测成果分析：乞在混凝土的浇双筑和凝固过程爷中，测缝计受题混凝土的挤压惕或水泥水化热惯作用而导致部旨分测点的数值孟逐渐变栏小（或呈逐渐急收敛状态）；挽测得最大裂缝羞开度（璃07.11.距21昌日测档得乒J顿2背）数值为盈1.13mm塌，硬2挥#增导流兴洞迹K0+37形0词监测断面裂缝孩开度虽有增大惑趋势，但变幅阳较小，且裂缝菠开度数值实测氧值很小桂。其它大部分恭测点的裂缝开丽度数值在闸1mm星内，衬砌混凝行土与岩体间的屑接（裂）缝开恒度数值很小。蜘3扁.2填形应力监测成果愉分析杯导流洞应力监价测孕设计布置了锚致杆测力计和钢个筋计来监测岩采体围岩和令衬砌混凝土内笑部的应力变化蔑。宴锚杆测力计的乖应力是指锚杆锅计安装就位、假以灌注的水泥守砂浆凝固时的吗测值为基准值汪，锚杆受力相贿对于该基准值鹅的变化情况肠，赖“里+纪”输表示锚杆承受圈轴向拉应力非，言“—巾”谋表示锚杆承受钟轴向压应力或湿轴向拉应力减狡小驻。衬锚杆应力计监伶测成果典型变邮化过程诚曲考线链图牵见图棉5壶：狡图胡5程锚杆应力计监偶测成果典型变饭化款曲饭线斩图托通山过监测成果扫分析：椒大部分测点的览岩体应力数值系较小，且变幅溪也较稳定。庸测得瓶最大拉应力鼠数值（喷R漏r喂8承）雪为诸98智.亩36廉MP疗a底，尚最大压应力为输数值命（熔R换r绣2鄙）拣为剩-41.42球MP梅a昨。这傻主要受导流洞洽施工期爆破逃的影响，配导流洞运行以塑来龄应力变化已逐略渐稳定，桌变幅较小祸。希其般它宽各鄙测点酿应力魂数值都未很小敌，觉大都引均含在溉3奸0涨MPa饶内梨，月内变幅也理很小或，戴岩体应力变化俩已基本卸稳定境。吼钢筋计用来监胆测导流洞衬砌佳混凝土内结构旧钢筋的应力变漠化情况。设计押在导流洞共布酸置了兄32杜支钢筋计，后想根据导流洞开每挖揭露的地质先状态，设计又它在导流洞券内融新增桥了向8赏4滔支钢筋计，共浓计叨116永支钢筋计。锅经过稳导流洞施工期失和运行期的烈监测成果统计筋分析：拢施工期主要受昂混凝土衬砌后慕的钢筋应力数屠值受砼温度等况变化影响较明熄显，大部分测矿点的应力数值旨为压应力，但设日增幅较小；良运行馅期，钢筋计的径应力由压应力哲逐渐转变为拉呢应力纺。坑数月来唯测得素最大拉应力数速值通R10猾2却为丸42.74M妈P妇a检，其它遣测点的钢筋应歪力数值均档在的25MP凑a臣内，钢筋应力度较小，相对较才稳定柳。掉3韵.王3椅渗医流监测裁成果分析粱导流洞渗流监料测通过安装渗培压计来达到监闭测目的，毅设计在洞身典羊型的断面共布汁置氏了两1贷8抗支渗压坊计，渗压计埋虽设沙方法见窄图怨6纵，瓶按设计要求在丛渗压计埋设位蓬置钻孔，检验投合格后在孔内宴填入小石，然尺后填入柱40cm芦的粘土。将裹赛有渗压计的细周沙包放在集水麦孔上。砂包用绍砂浆糊住，待宰砂浆凝固后，爸即可浇筑混凝派土，在测值稳脆定的一段时间幕内取基准值。层渗压计监测成姻果典型变化过勺程检曲段线见图刻7条：追图压6箩穷渗压计完埋设监示意朱图怪图厘7极渗压计监测成艘果典型变化过势程山曲湖线湖图蓝通拿过放导流洞运行渗的监测成果统俗计分析：泪安装在底板的雕6讲支渗压计测得揉的渗透水压力微数值均大于顶密拱测点的渗水忙压力数值，且践变幅也大于顶孕拱测点。嗓测得勒最大渗透水压索力土数值洗（煌2#址导烘K南0优+舍40肤断面）虏P黑10低为扑88.60颈k泼Pa握，底板测点透乏水压力大多器在驰60汇贫kPa~7降0舅奉kP泪a彼，由此判断导门流洞衬砌混凝痰土保防水性贫非常好，衬砌肆混凝土的透水妖压力很小。4结语仇深溪沟其水电站导流洞叉布置了较为全本面跑完善借的安全监测系依统，对监视导浑流洞施工期和军运行期炸的工程激安全起着重要轰作用。安全监针测仪器埋设安暂装工作善自续200饿6毁年趟4蛮月开始以来，可克服了施工强灾度高、施工干睡扰大等诸多影悦响样因素吩，取得了大量蓬监测数据拨，为导流洞安学全高效率施工跌提供保障，刷导流洞于肾200定7设年减1绕0康月纠2霸9俭日侵开始运行，年通过庙运行期映观测成果的分险析，可以得出陡以下几点认识稼：横1北、设计较为全为面完善的安全骆监测系统，包籍括：啊岩体围岩的应新力和位移变形膛监测，崭衬砌混凝土于蠢岩体的接缝开灵度监测、渗流鞠水压监测。辈2剃、惹位移监测，授分别用来监测鹅岩体不同深度腿的位移变化和近岩体应力变化石。数月来的监呜测成果表明，突三点位移计不离同深度的各测奖点位移绝对值荒均很小吴（醋<嗓3钻mm意）供,世且变化速率很寨小，岩体内部熊的深层位移变凑化已基本稳定蹄。峡测缝计安装后皮的运行时间相姥对较短，监测预的物理量数值电较小，且变幅半也很小。慰3判、应力监测，据锚杆测力计的底测值显示，锚则杆测力计的最戏大拉应力收为喂3妙8.88宰MP泼a乞，应力数值较填小，且目前应予力状况已基本告稳定。革锚杆测力计何的最大拉应力弹数值顷为讨38.88M矿P闭a推；其它测点的秒应力数值大都丑均包在紧10MP从a根以内，应力数教值较小，且变幻幅也较稳定辅。钢筋计应力药值最大禾为箩43.06生MPa爸，数值较小，窃变化稳定。尸4回、渗撕流顾监测，鲜渗透水压力数堤值均大于顶拱衣测点的渗水压吧力数值，但渗刷透压力都较小疮。郑5怀、挖导流洞运行以两来结合导流洞酬洞身的岩体位渴移，锚杆应力辣，钢筋应力、灶裂缝开度日，渗透压力的闯监测成果，表恳明导流洞在运刺行期洞身段基爱本处于稳定状戒态搂。作者简介：警袁观富雀（矛19宾82疤-怎），恐男，湖北宜昌乐人，助理工程推师，猾学士批，现放就职锁于三峡大学高宰科技开发公司蕉