長江三峽水利樞紐

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1、長江三峽水利樞紐二期下游土石圍堰安全監(jiān)測工程簡介一、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(shí)建筑物之一，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按Ⅲ級(jí)臨時(shí)建筑物設(shè)計(jì)，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(dòng)影響等監(jiān)測項(xiàng)目的儀器埋設(shè)、監(jiān)測設(shè)施的安

2、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(duì)和水電第十四局組成聯(lián)營體實(shí)施全部監(jiān)測工作，我院參加該項(xiàng)目的單位有工程安全監(jiān)測中心和巖土所，該項(xiàng)目合同總額為205.3868萬元。圍堰基坑抽水期和大壩施工期的監(jiān)測成果，為圍堰和大壩施工的安全和驗(yàn)證設(shè)計(jì)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)測工程總體布置二期下游土石圍堰監(jiān)測設(shè)計(jì)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(duì)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

3、監(jiān)測布置24個(gè)測點(diǎn)，分別測量堰體表面沿X（上、下游方向）、Y（左、右岸方向）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0+260、0+490、0+700三個(gè)觀測斷面上，其中主河床深槽地段的0+490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(dòng)（表面、內(nèi)部）監(jiān)測等。堰體左側(cè)0+260斷面和右側(cè)0+700斷面為一般監(jiān)測斷面，主要布置堰體浸潤線監(jiān)測。6監(jiān)測工作的重點(diǎn)是圍堰所在河床深槽及右側(cè)深風(fēng)化槽部位防滲墻及堰體的變形、滲流及墻體的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等

4、，監(jiān)測工作存在的主要技術(shù)問題為以下三個(gè)方面，即a.)深水圍堰砼防滲墻內(nèi)儀器埋設(shè)的有效方法。b.)預(yù)拋石回填堰體及深水防滲墻內(nèi)部變形監(jiān)測埋設(shè)測斜管的方法。c.)基坑滲漏水量測問題。三、監(jiān)測工程實(shí)施本工程于1996年12月開始進(jìn)行監(jiān)測工程前期的準(zhǔn)備工作，1997年8月進(jìn)場，1998年5月開始實(shí)施儀器埋設(shè)時(shí)期和觀測工作，至1998年6月下旬基坑抽水前，絕大部分監(jiān)測儀器埋設(shè)到位，隨之開始監(jiān)測工作，并經(jīng)受了98年特大洪水的考驗(yàn)，1999年初爆破振動(dòng)監(jiān)測工作隨基坑爆破開挖結(jié)束而告完成。具體工程完成情況見下表：二期下游圍堰監(jiān)測工程完成情況及儀器完好率統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目單位工程量完成工程量合同設(shè)計(jì)完成比

5、例(%)外部變形外觀標(biāo)點(diǎn)點(diǎn)121212100內(nèi)部變形監(jiān)測測斜管米135154154114個(gè)222100沉降環(huán)個(gè)293434100土工膜大應(yīng)變計(jì)支366200滲流監(jiān)測滲壓計(jì)支988100測壓管米259498498192個(gè)81010125基坑抽水堰個(gè)111100水質(zhì)分析套111100土(水)壓力監(jiān)測孔隙水壓力計(jì)支777100土壓力計(jì)支666100應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測壓應(yīng)力計(jì)支111100應(yīng)變計(jì)支666100無應(yīng)力計(jì)支333100爆破振動(dòng)監(jiān)測動(dòng)態(tài)滲壓計(jì)支444100速度計(jì)支444100表面監(jiān)測點(diǎn)次607373122內(nèi)部監(jiān)測月333100合計(jì)168193193115注：完成工程量比例是指完成合同

6、量的比例。自1998年5月開始現(xiàn)場儀埋與觀測工作，至2002年3月底圍堰開始拆除全部現(xiàn)場觀測工作結(jié)束，圓滿地完成了合同和設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)任務(wù)，共完成6監(jiān)測儀器193支（點(diǎn)），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(gè)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)209.10mm，遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值（1240mm）。2.防滲墻內(nèi)

7、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(jì)水平位移點(diǎn)發(fā)生在防滲墻頂，達(dá)296.08mm（1998年10月），但仍在設(shè)計(jì)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，小于河床細(xì)砂的允許坡降（設(shè)計(jì)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