引水工程500平原水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)設計

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新疆北疆引水工程500平原水庫庫容2，81億m3，為大(2)型水利工程，是整個引水工程的尾部調節(jié)水庫。壩軸線長約17km，最大壩高28．0m，壩基為深厚覆蓋層軟基，由于地形限制，在壩身設有放水兼放空涵洞，其工程性態(tài)復雜。為確保工程安全運行，在大壩上設計了較為全面的安全監(jiān)測系統(tǒng)。并從設計原則、監(jiān)測項目、儀器選型儀器布置及監(jiān)測成果等方面，介紹該水庫大壩的安全監(jiān)測系統(tǒng)。圖1幅。

[關鍵詞]平原水庫??均質土壩??涵洞??安全監(jiān)測設計

1 工程概況

新疆北疆引水工程500平原水庫是引水工程的尾部調節(jié)水庫，壩址位于天山北緣山前沖洪積下部細土平原區(qū)，北部為中主壩，東、西、南三面為副壩。工程自2002年4月開工建設，目前主體工程已經完成，并已于2005年9月底通水成功并開始蓄水。500水庫庫容為2.81億m3，屬大(2)型水庫，工程等別為Ⅱ等，其主要建筑物為粉質壤土均質土壩和鋼筋混凝土涵洞。壩頂高程503．00m，最大壩高28m，上游壩坡坡比為1：3．0，下游壩坡坡比為1：2．5，圓弧段490．00m高程以下放緩為1：2．75，下游坡在490 m高程處設一級2m寬的馬道，壩體內部設“L”型排水體與下游坡腳排水棱體相接。涵洞為雙孔城門洞型。水庫主、副壩典型削面(見圖1)。

該水庫均質土壩有如下3個特點：一是壩軸線長；大壩全長約17．6km，其中主壩(中壩段)長8．264km，東副壩長3．038km，西副壩長3．27km，南副壩長3．104km；二是壩基為深覆蓋層軟基；其中東、西、南副壩壩基埋深2～4m處還存在厚2～4m的軟弱夾層；三是工程的泄水建筑物因地形限制采用在壩內埋涵洞的設計方案，均質土壩上有鋼筋混凝土結構的涵洞貫穿主壩壩身。按《碾壓式土石壩設計規(guī)范》(S1274-2001)要求，在軟基上布置泄水建筑物時需要進行技術論證，除了在建壩前進行試驗研究論證外，為確保工程運行安全，還要在大壩上設計較為全面的監(jiān)測系統(tǒng)，儀監(jiān)控工程安全。

圖1??大壩典型斷面監(jiān)測儀器布置圖

2 水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)設計原則與依據

為確保500平原水庫的大壩安全，在水庫大壩上設置了原型觀測系統(tǒng)。在施工期，監(jiān)測大壩填筑質量；在運行期，監(jiān)測大壩的運行狀態(tài)，用以保證水庫大壩的安全運用，充分發(fā)揮工程效益；同時，通過積累第一手的原型觀測資料，對大壩的變形、滲流以及接觸土壓力性狀和規(guī)律進行研究。

根據《碾壓式土石壩設計規(guī)范》(SL274-2001)、《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》(SL60-94)的相關要求，大壩表面變形、壩體及壩基滲流是必須觀測的項目；大壩內部重點部位的變形可進行選擇性觀測；大壩應力觀測是選擇性觀測項目。就工程本身而言，本工程在壩下有放水(兼放空)涵洞穿過壩體，涵洞周圍土體與涵洞的接觸變形、接觸滲流狀態(tài)是本工程的觀測重點。