石门水电站沥青混凝土心墙坝安全监测设计
沥青混凝土心墙土石坝施工期内部监测分析
沥青混凝土心墙土石坝施工期内部监测分析发布时间：2023-02-09T02:00:51.703Z 来源：《工程建设标准化》2022年第9月17期作者：梁绍伟1陈育新 2 刘文杰 2 周大双2 [导读] 册亨县者岳水库坝体为沥青混凝土心墙土石坝，针对该坝型的特点，通过优化监测设计方案，在关键部位设置监测项目，选择了较为适合沥青混凝土心墙的监测仪器和安装方法。
梁绍伟1陈育新 2 刘文杰 2 周大双2 1中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州 510610 2广东珠基工程技术有限公司，广东广州 510610摘要：册亨县者岳水库坝体为沥青混凝土心墙土石坝，针对该坝型的特点，通过优化监测设计方案，在关键部位设置监测项目，选择了较为适合沥青混凝土心墙的监测仪器和安装方法。
对大坝填筑期主要观测仪器观测数据进行分析，得出大坝表面、内部变形，应力应变及温度等变化，从而对大坝稳定状态做出评价。
关键词：沥青心墙土石坝；施工期监测；变形分析 1 工程概况者岳水库位于贵州省册亨县弼佑乡者岳村境内，位于秧坝河一级支流弼佑河者岳沟上，是一座综合利用水利工程，坝址以上控制集雨面积10.7km2，多年平均流量0.179m3/s。
工程的主要任务是向下游沿河两岸的村镇及周边农村供水和农业灌溉。
水库工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等，设计洪水位为893.80m，校核洪水位为894.62m，水库总库容338.7万m3，正常蓄水位892m，兴利库容247.4万m3，最大坝高43.30m。
2 监测设计本工程等别为Ⅳ等工程，主要建筑物为4级。
根据本工程规模及主要建筑物级别，由于供水灌溉工程建筑物级别较低，不考虑布置监测项目，只考虑枢纽工程区安全监测设计。
安全监测包括仪器监测和人工巡视检查两大类。
根据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）本着少而精、经济、实用的原则，本工程安全监测包括巡视检查、变形监测、渗流监测、水位观测等。
3 监测数据分析本文主要数据为者岳水库竣工前数据，通过施工期近4年的内部观测数据，对大坝的施工期变形规律进行分析，对大坝的稳定状态做出分析。
沥青混凝土防渗心墙的监测设计
沥青混凝土防渗心墙的监测设计沥青混凝土防渗心墙位于土石坝的中间部位，运行期间没有检修条件，需要进行长期的安全监测，以反映沥青混凝土防渗心墙工作性态。
与沥青混凝土防渗心墙安全有直接关系的大坝和其他输、泄水建筑物以及对沥青混凝土防渗墙安全有重大影响的近坝区岸坡的安全监测应按SL60—94《土石坝安全监测技术规范》、DL/T5178—2003《混凝土坝安全监测技术规范》等有关规定执行。
参考粘土心墙坝的监测设计要求，结合尼尔基水利枢纽工程，论述了寒区水工碾压式沥青混凝土防渗墙安全监测设计、仪器安装埋设与资料分析问题。
一、监测的目的监测设计必须根据坝的等级、坝高、地形、地质、防渗心墙结构型式等条件，设置必要的观测仪器，进行系统的观测，并及时整理分析观测资料，以达到以下目的：（1）监视防渗墙安全运行状况。
（2）根据施工期观测资料，指导施工或及时检验和修改设计。
（3）根据长期观测资料，检验设计的正确性。
（4）为科学研究提供资料。
二、监测设计及实施原则在监测设计及实施时，应遵循以下原则：（1）监测仪器设备的选择要在可靠、耐久、经济、实用的前提下，注重新技术、新设备、新材料、新工艺的推广应用，力求先进和便于实现自动化观测。
（2）对于监测仪器和设施的布置，应明确监测目的，紧密结合工程实际，突出重点，兼顾全面。
重点项目和重点部位要有校核仪器设施。
（3）监测仪器设备的埋设安装应由有资质的专业队伍承担，人员应经过培训，并尽量保持人员固定，至少配备一名有类似工程经验的观测工程师负责现场组织管理和技术工作；施工过程中应加强土建施工与仪器安装的组织协调，加强仪器保护，确保观测工作顺利实施。
（4）观测仪器设备埋设前必须进行率定检验，埋设在沥青混凝土内的仪器和电缆应能经受180℃高温后保持其性能不变，用于检验率定的设备必须进行量值溯源。
（5）埋设在沥青混凝土防渗墙中的埋件、电缆等原则上不允许穿过防渗墙，其埋入部分应不超过防渗墙厚度的1/2，以免破坏防渗墙结构，形成薄弱环节，对防渗不利。
石门坎水电站安全监测设计
段（ — Ｂ Ｂ断面） 各设 ３ 个监测截面。５ 号坝段（ Ａ Ａ— ０４ ４ 断面上布设监测 断面， 设置测缝计、 渗压计、 温 断面）６ 、９ ． ６３ｍ ６８ ＇ Ｉ 高程 ， 中、 １ ｆ 上、 下游各布设 １ 组切 度计等监测仪器 。 向应变计 ，２ ７８ｍ高程上、 下游各布设 １ 组切向应变 ２ ５ 变 形监 测网观 测 ． 计 。７ 号坝段 （ Ｂ—Ｂ断面）５ ６８ｍ高程处上、 ６３ｍ、９ 变形监测控制 网主要是为大坝、 边坡 的变形监
后各布设 １ 支渗压计， 用于监测坝基渗流情况。 ２ 绕坝渗 流监测。为测定坝肩 与岸坡接触处 ） 的渗流变化情况 ， 在左 、 右岸坝肩分别布设 ５ 个测压
２ 垂直位 移。在坝顶每个 坝段安装沉降标点 ） 进行坝顶垂直位移监测。坝体垂直位移采用静力水 准监测 ， ６８ ｎ 在 ８ 高程廊道布设 １ Ｉ 条静力水准测线， 共计 ８ 个测点， 以监测不 同坝段间的相对沉降。
３ 坝基变形监测 。在坝体基础沿径向， ） 在坝趾 和坝踵处各设多点位移计 １ ， 套 对坝体基础 的岩体 变位监测。
★ 收稿 日期 ： ０１ ｛ ０ ２ ｌ —０ｉ 一２
孔， 用以监测水库 的绕坝渗流情况。观测孔孔底深
入到筑坝前的地下水位 以下 。观测孔采用测压管并 在管内设置水位监测仪器。 ３ 渗流量 。渗流量监测采用在坝体基础灌浆 ）
厂房 ６８８ ｎ ７ ． ｉ 高程面上布设沉降标点用于监测 、 ） 应变监测。坝体应力、 应变监测 选择 ２ 个监测断面 ， 号坝段（ ５ Ａ—Ａ断面 ） ７ 和 号坝
导流洞封堵监测重点为混凝土塞与洞壁的接缝 及混凝 土的应力状 态。在导流 洞混凝土堵头 ０＋
２ １ １ 坝体 变形监 测 ．．
５ 坝体混凝土与基岩接触缝监测。在 ３ 主 ） 个 要观测断面上 ， 每个 断面在坝踵、 坝趾处 布置测缝
沥青混凝土心墙坝设计综述
大 关 系 ，孔 隙率 越 小 ，渗 透 系数 越 小 。根 据 以 往
工程 经验 ，当孔 隙率 小 于 ３ ％ 时 ，渗透 系数可 以 小
于 ｉ ０ ～ ｃ ｍ／ ｓ 。
２ ）变形 能 力 。土石 坝 发 生破 坏 的 主要 原 因 之
一
就 是 渗 漏 ，而 渗 漏 发 生 的根 本 原 因是 防渗 体 变
形过 大 而 失 效 ，沥 青混 凝 土 是 典 型 的粘 一 弹一 塑
性 ，在 低 温 状 态 下 、小 变 形 范 围 内表 现 为 线性 粘
硅 酸 盐 水 泥作 为填 料 的 。掺 料 是 为 改 善 沥 青 混 凝 土 的性 能而 掺 入 的 ，通 常 可 用 抗 剥 离 剂 来 增 加 沥
国 内起 步较 晚 ，并 且 早期 的 几个 工程 都 出现 了
不 同程度 的 问题 ，因而也 阻 碍 了该 类坝 型 的发 展 ，
青与酸性骨料的黏附性 ，用 Ｓ Ｂ Ｓ来改善沥青混凝
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ —１ １ －１ ２
要 表 现 在 低 温 脆 性 破 坏 和 高 温 下 的 流 变性 能 。低
温脆性破坏是指低温状态沥青混凝土 出现收缩开
裂 ，这 是 形 成 心 墙 渗 漏 的 主 要 原 因 ，这 一 点 在 北 方 气 温 较 低 的地 方 尤 其 要 注 意 ，选 择 黏 度 较 低 的 沥 青 可 以减 轻 其 低 温 开 裂现 象 。 由于 沥 青 混 凝 土
心墙坝安全监测
心墙坝安全监测（2011.3.31）一、监测项目规范规定：土石坝安全监测项目表二、大坝变形1.水平、垂直位移1）仪器：倾斜仪及电磁沉降环横梁式沉降仪弦式沉降系统水管式沉降仪表面变形监测墩等糯扎渡大坝监测布置图2）成果及其作用：工程安全，指导设计（1）大坝沉降曲线如心墙沉降分布图（至2010.2）大坝心墙沉降分布图各种沉降监测仪数据相互印证；目前几种仪器测值差异大，横梁式、弦式沉降系统测值可靠性差，上图为电磁沉降环测值。
最大沉降值：沉降环埋设高程—观测时高程；沉降率=最大沉降值/相应坝高，一般≤1%，用于评价大坝质量。
本坝2010.10月：971mm/（588.89m-571.20m）=0.8%,可能还会增大。
瀑布沟心墙：1753mm/186m=0.94%(坝高186m，未计覆盖层80m)。
（2）大坝不同高程沉降分布曲线用于分析拱效应，施工质量，判断裂缝发生的可能性。
如：糯扎渡660m高程坝平面上的沉降分布，心墙区约为800 mm，反滤料区约为上游堆石区为1545mm。
下游堆石区450mm。
瀑布沟：心墙区约为1800 mm，反滤料区约为1600mm，过渡区约为1700mm，堆石区为1999mm。
堆石区沉降最大，反滤过渡区沉降较小。
（3）坝顶沉降随时间的变化沉降量及其收敛性。
（4）水平位移变形规律之一，大变形导致失稳。
2.剪切变形及裂缝1）仪器剪变形计、裂缝计等2）作用心墙与基础间剪切变形—影响接合面防渗，坝体变形；料区间剪切变形—变形的协调性，心墙拱效应；结构缝开度—垫层混凝土裂缝，使心墙底部形成渗流通道，可能造成粘土流失。
三、渗流监测1.仪器渗压计测压管量水堰光纤光缆绕坝渗流观测孔2.成果及作用1）施工期孔隙压力及其消散（固结）糯扎渡心墙 DB-C-P-08渗压计水头、对应部位土压力与心墙填筑高程对比图施工期稳定；心墙排水固结。
2）蓄水运行期灌浆帷幕防渗效果心墙防渗效果渗透坡降渗流量四、应力（压力）监测1.仪器土压力计钢筋计砼应力计无应力计2.成果心墙土压力，判断拱效应、水力劈裂；混凝土防渗墙应力；廊道钢筋应力等。
新疆石门水电站大坝心墙沥青混凝土施工技术
新疆石门水电站大坝心墙沥青混凝土施工技术摘要：沥青混凝土心墙是坝体的主要防渗体，在坝体运行过程中发挥着非常重要的作用，本文通过对碾压式沥青混凝土各个环节施工质量的可靠性进行实施和总结，论述了施工技术的可行性。
关键词：大坝心墙沥青混凝土施工技术1、工程概况新疆石门水电站工程位于新疆维吾尔自治区呼图壁县呼图壁河中游河段；主要挡水建筑物为沥青混凝土心墙砂砾石坝。
沥青心墙砂砾石坝最大坝高106.00m，沥青混凝土心墙是坝体的主要防渗结构，直心墙结构高94.5m，采用碾压式，位于坝体中部，坝轴线上游3.25m。
心墙厚度呈阶梯形递减，顶宽0.6m，底宽由1.2m渐变为3m，每间隔13m高度减小10cm。
心墙底部渐变段沥青混凝土宽度为，沥青混凝土与基座混凝土中部设一道止水铜片。
2、石门沥青混凝土心墙的特点施工地域位于新疆天山腹地，属于北方高寒地区，冬季漫长，有效施工工期短，填筑强度高，施工期跨越冬季，部分坝体填筑须在冬季施工。
沥青混凝土心墙左右两岸差异明显，右岸陡峻，左岸呈台阶分布，心墙受力状态不好，两坝肩部分采用改性沥青改善其受力状态，因此对沥青混凝土自身品质和施工质量控制要求较高。
3、沥青混凝土施工工艺碾压式沥青混凝土心墙施工工艺主要分六大部分：碱性骨料加工→混合料拌和→运输→机械摊铺→碾压→检测。
3.1碱性骨料的生产加工工艺根据沥青混凝土配合比试验结果，结合石门水电站实际情况（无碱性骨料料源），碱性骨料采用三级配料，分成20～10mm、10～5mm、5～0.074mm三级；料源为外购成品混合料，自行筛分。
3.2沥青混凝土拌合工艺3.2.1沥青拌合设备型号根据施工强度，沥青混凝土拌和设备采用西安路泰筑路机械公司生产的YQLB1000型沥青混合料拌合设备，理论生产能力60t/h，实际生产能力约45t/h(20m3/h)。
此套设备技术成熟，自动化程度高，拌合能力和可靠性满足沥青心墙高强度施工的要求。
3.2.2心墙沥青混凝土的技术指标沥青混凝土心墙技术指标，容重＞2.35（g/cm3）；孔隙率≤2.5（%）；渗透系数≤1×10-9（cm/s）；水稳定系数0.85；沥青含量（占矿料总重）7.0±0.5（%）；骨料最大粒径20（mm）。
水电站大坝心墙沥青混凝土配合比试验及施工质量控制
水电站大坝心墙沥青混凝土配合比试验及施工质量控制摘要：随着社会经济的不断发展以及城市化进程的不断推进，人们对水电站整体的施工质量提出了更高的要求。
基于此，本文分析了水电站大坝心墙沥青混凝土配合比试验，探究控制水电站大坝沥青混凝土心墙的施工质量的有效策略，以供相关人员参考。
关键词：水电站大坝；沥青混凝土心墙；施工质量引言：由于水电站大坝心墙施工技术含量较高，且极易受到天气、水文以及地质的影响。
因此，在开展水电站大坝沥青混凝土心墙的施工时，需要通过配合比试验，采用科学配比，并加强施工质量控制，进而确保水电站大坝工程的经济效益和社会效益。
1.分析水电站大坝心墙沥青混凝土配合比试验1.1沥青混凝土的原材料对于水电站大坝沥青混凝土心墙而言，需要应用到的原材料有：沥青、粗骨料、细骨料以及填料。
为有效提高水电站大坝沥青混凝土心墙的施工质量，在选取原、加工原材料时，主要是以下内容：第一，沥青。
一般情况下可以使用克拉玛依2#，因为此种沥青的质量较为稳定，能够为后续施工作业的顺利开展提供切实保障。
而且，克拉玛依2#沥青符合我国相关设计规范的要求。
第二，粗骨料。
在选取粗骨料时，可选用白云岩碱性骨料，且其粒径应在19-2.36mm。
这种类型的粗骨料，其实是一种人工碎石，主要是将白云岩毛料放入骨料的加工系统，通过破碎、筛分工艺制出。
白云岩碱性骨料具有较强的耐热性，在对其加热时，不会出现分裂等情况，而且，质地坚硬，具有极强的粘附力，能够与沥青很好的混合。
最重要的是，这种粗骨料满足我国沥青混凝土粗骨料指数指标中的压碎率，能够切实保障水电站大坝沥青混凝土心墙的施工质量。
第三，细骨料。
对于沥青混凝土的细骨料而言，仍选择白云岩碱性骨料，但其粒径需要把控制在2.36-0.075mm。
此类型的细骨料不仅质地坚硬，具有较强的耐热性，还具有较小的吸水率，在经过硫酸钠干湿五次循环后，仅发生较小的重量损失。
但是，这种人工砂中粒径不大于0.075mm的填料占比超过三成，不符合相关标准。
沥青砼心墙施工技术
新疆石门水电站大坝心墙沥青混凝土施工技术（中国水电十五局新疆石门水电站项目部新疆831200)1工程概况新疆石门水电站工程位于新疆维吾尔自治区呼图壁县的西南面，坝址区位于呼图壁河中游河段。
是呼图壁河中游河段河流规划中的第三级水电站，调节库容为7016X 104nm,具有年调节能力，电站装机容量95MW，多年平均发电量亿kWh电站枢纽由沥青心墙砂砾石坝、右岸泄洪系统、左岸引水系统、地面厂房组成。
工程为川等工程，工程规模属中型，水工建筑物中泄水建筑物、进水口、弓冰隧洞、厂房、消能防冲等主要建筑物级别为3级；大坝级别按2级建筑物设计；次要建筑物为4级，临时性建筑物为5级。
大坝结构介绍新疆石门水电站主要挡水建筑物为沥青混凝土心墙砂砾石坝。
沥青心墙砂砾石坝坝轴线方位为N58° W坝顶高程1243.00m,防浪墙顶高程1244.20m。
河床段心墙基座建基面高程为1137.00m,最大坝高106.00m,坝顶全长312.51m,坝顶宽10m坝体最大底宽约392m 坝体上游坝坡为1:，并于1210.00m高程设置3m宽马道；下游坝坡为1:，于1210.00m 1180.00m高程设3m宽马道。
坝体填筑材料从上游至下游依次分为：1）上游预制混凝土块护坡区；2）砂砾料填筑区；3）过渡层；4）沥青混凝土心墙；5）过渡层；6）砂砾料填筑区；7）下游预制混凝土框架护坡区。
其中沥青混凝土心墙是坝体的主要防渗结构。
沥青混凝土心墙为碾压式，位于坝体中部，坝轴线上游，心墙轴线距坝轴线3.25m。
沥青混凝土心墙采用直心墙形式，心墙厚度呈宝塔形递减，每间隔13m高度减小10cm在高程1163.0m以上为1.1m,以下为1.2m, 墙顶高程为1242.50m=心墙底部3m为渐变段，与齿槽基座混凝土相接处心墙加厚至2倍的厚度，沥青混凝土与基座混凝土中部设一道止水铜片（心墙底部3m为渐变段，与混凝土齿槽相接处心墙加厚至53倍的厚度，沥青混凝土与齿槽中部设两道止水铜片）。
百米级碾压式沥青混凝土心墙坝关键技术探讨
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｋ ｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ １００ ｍ －ｃｌａｓｓ Ｒｏｌｌｅｒ－ｃｏｍ ｐａｃｔｅｄ Ａｓｐｈａｌｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｒｅ Ｗ ａｌｌ Ｄａｍ ＺＨＡＮＧ Ｈｅｚｕｏ， ＬＵＯ Ｇｕａｎｇｑｉ， ＣＨＥＮＧ Ｒｕｉｌｉｎｇ
（ＰｏｗｅｒＣｈｉｎａ Ｇｕｉｙａｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎａ）
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｊｏｉｎｔ ａｎｄ ｌａｙｅｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；１００ｍ－ｃｌａｓｓ；Ｓｈｉｍｅｎ Ａｓｐｈａｌｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｃｏｒｅ Ｗａｌｌ Ｄａｍ
中 盈 分 类 号 ：ＴＶ６４Ｌ４１（２４５）
文 献标 识码 ：Ａ
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ １０６ ｍ ··ｈｉｇｈ Ｓｈｉｍ ｅｎ ｒｏｌｌｅｒ－—ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ａｓｐｈａｌｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｒｅ ｗａｌｌ ｄａｍ ｉｎ
ｘｉｎｊｉａｎｇ，ｓｏｍｅ ｓａｆｅｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｒｅ ｗａｌｌ，ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｒｅ ｗａｌｌ ａｎｄ
文章 编 号 ：０５５９－９３４２（２０１８）０７—００４７·０４
０ 引 言
沥 青 混 凝 土 心 墙 堆 石 坝 是 一 种 新 型 的 土 石 坝 坝 型 ，其 防 渗 结 构 采 用 沥 青 混 凝 土 ， 具 有 良 好 的 防 渗 性 能 、 较 好 的 变 形 适 应 能 力 且 结 构 简 单 、工 程 量 小 、 施 工 速 度 快 ， 在 水 利 水 电 工 程 中 逐 渐 被 广 泛 采 用 。 据 已 有 资 料 统 计 ，世 界 上 第 一 座 碾 压 式 沥 青 混 凝 土 心 墙 堆 石 坝 于 １９６１年 ～１９６２年 在 德 国 建 成 ， 随 后 加 拿 大 、 芬 兰 、挪 威 和 巴 西 等 国 家 也 开 始 修 建 沥 青 混 凝 土心 墙堆 石 坝 。 国 内引 进 该 技 术 修 建 的第 一 座 碾 压 沥 青 混 凝 土 堆 石 坝 为 甘 肃 党 河 坝 （１９７４ 年 ，坝 高 ５９ ｍ）， 之 后 随 着 设 计 、施 工 经 验 的 积 累 和 施 工 设 备 的 发 展 ，先 后 筑 成 了 茅 坪 溪 （２００３年 ，坝 高 １０４ ｍ）、 冶 勒 （２００５年 ，坝 高 １２６ ｍ）两 座 百 米 级 沥 青 混 凝 土 心 墙 堆 石 坝 。 进 入 ２１世 纪 后 ， 先 后 建 成 了 新 疆 呼 图 壁 石 门 水 电 站 （２０１３年 ， 坝 高 １０６ １ＴＩ）、 阿 拉 沟 水 库
水电站挡水建筑物设计之沥青混凝土心墙土石坝
水电站挡水建筑物设计之沥青混凝土心墙土石坝目录1 概况及总体布置 (16)1.1工程概况和勘测设计情况 (16)1.2工程等别设计标准 (17)1.3设计基础资料 (18)2 上水库设计 (24)2.1概述 (24)2.2主坝设计 (25)2.3副坝1设计 (40)2.4副坝2设计 (60)2.5库盆清理及库岸工程 (67)2.6边坡工程 (69)2.7渗流控制工程 (75)2.8工程量汇总 (76)2.9上水库建筑物工程管理及永久运行要求 (79)1 概况及总体布置1.1 工程概况和勘测设计情况1.1.1 工程概况云中抽水蓄能电站位于省云中县境内，工程建成后其主要任务是承担电力系统的调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用和黑启动等任务。
电站安装3台单机容量200MW的可逆式水泵水轮发电机组，总容量600MW，为二等大(2)型工程。
枢纽建筑物主要由上水库、输水系统、发电厂房及上水库等4部分组成。
上水库地处云中县丰农场宽缓谷地部位，库盆底高程543.00m，东西侧均有高山隔断，山势南高北低。
坝址以上流域面积5.41km2，多年平均流量0.254m3/s，多年平均径流量为801万m3，天然水量丰富，补水条件良好。
上水库正常蓄水位567.00m，主要建筑物有主坝、副坝1、副坝2和溢洪道。
主、副坝均采用沥青混凝土心墙土石坝，坝顶高程为570.00m，坝顶宽度10.00m，最大坝高32.0m，主坝轴线长度332.00m。
输水发电系统上水库进/出水口布置在副坝1与副坝2之间半岛型山包前，上水库进/出水口布置在上水库库中右岸，距右坝肩约440m。
输水系统为1条隧洞，采用一洞三机布置，由上水库侧式进/出水口、上平洞、上斜井、中平洞、下斜井、下平洞、引水支洞、尾水支洞、尾水主洞、尾水闸门井、尾水调压井、下水库侧式出/进水口和相应的建筑物组成。
厂房采用首部式地下厂房，主要建筑物包括主厂房、母线洞、主变洞、高压电缆洞、进厂交通洞和排风洞、排水廊道、自流排水洞等，220kV地面开关站(GIS 室)、中控楼及出线场位于上下库连接公路旁。
沥青混凝土心墙土石坝施工期监测变形分析
沥青混凝土心墙土石坝施工期监测变形分析发布时间：2021-12-29T00:57:36.371Z 来源：《科学与技术》2021年9月第27期作者：刘文杰1，汪红春2，周大双1，陈志铭1[导读] 大坝安全监测工作关系到大坝施工质量和运行安全，刘文杰1，汪红春2，周大双1，陈志铭11广东珠基工程技术有限公司，广东广州 5106102兴义市纳达水库管理所，贵州兴义 562413摘要：大坝安全监测工作关系到大坝施工质量和运行安全，安全监测所取得的数据，能反映大坝的内部、外部变形情况，对于工程的设计、优化也具有参考作用。
兴义市纳达水库坝体为沥青混凝土心墙土石坝，针对该坝型的特点，通过优化监测设计方案，在关键部位设置监测项目，选择了较为适合沥青混凝土心墙的监测仪器和安装方法。
对大坝填筑期主要观测仪器观测数据进行分析，得出大坝表面、内部变形，应力应变及温度等变化，从而对大坝稳定状态做出评价。
关键词：沥青心墙土石坝；施工期监测；变形分析；安装工艺中图分类号：TV543+.15 文献标识码：B 文章编号：1 工程概况兴义市纳达水库位于兴义市以南的仓更镇境内，南盘江支流仓更河支流岔河下游河段。
纳达水库工程由水源工程和供水灌溉工程两部分组成。
水源工程主要建筑物包括沥青心墙混合土石坝、左岸溢洪道、右岸输水隧洞等组成。
沥青心墙混合土石坝坝顶高程1041.2m，最大坝高81.2m，坝顶总长250m；溢洪道为开敞式，溢洪道平面总长325.52m；输水隧洞总长691.75m。
根据本工程规模及主要建筑物级别，由于供水灌溉工程建筑物级别较低，不考虑布置监测项目，只考虑水源工程安全监测设计。
安全监测包括仪器监测和人工巡视检查两大类，仪器监测按工程部位分：大坝、溢洪道、边坡、输水隧洞、导流洞监测这五部分。
本工程规模为中型，工程等别属Ⅲ等。
永久性主要建筑物中挡水坝为2级，泄洪建筑物、输水隧洞等其他主要建筑物为3级建筑物，次要建筑物为4级建筑物，临时建筑物为5级建筑物。
大石门水电站总体设计及竖井式溢洪道的应用
大 石 门水 电 站 坝 址 坐 落 在 西 拉 沐 伦 河 干 流 上 游 大 石 门 狭 谷 河 段 ，狭 谷 上 游 段 谷 底 开 阔 ， 宽 度 为 １ ２ ｍ～ ２ ０ ｉ，可 形 成 河 谷 盆 地 型 水 库 ，狭 谷 段 ．ｋ ．ｋ ｎ
砾 细 砂 ，覆 盖 层 厚 大 于 ８ ， 坝 基 为 含 砾 中 细 砂 ， ｍ 覆 盖 层 厚 约 １ ｍ。 两 岸 有 砂 质 泥 岩 出 露 ， 左 、 右 ４
在 该 区 段 选 择 了 上 、中 、下 三 条 坝 线 进 行 了 比较 。 上 坝 线 河 谷 较 窄 ， 坝 线 最 短 ，坝 顶 长 度 约 为 ２ ３ 。两 岸 岩 石 出露 ，岩 性 较 为 单 一 ，为 凝 灰 岩 ， ０ｍ 左岸 覆盖层 及强 风化层 相对较 薄 ，覆盖 层 厚约 ０ ～ １ ５ ｍ ，强 风 化 层 厚 ２ ５ ～ １ ． ｍ 。 右 岸 覆 盖 层 ．２ 。ｍ １０
旅 游等综合 利用 的水 利枢纽 工程 。大石 门水 电站 主
要包 括大坝 、竖井式 溢洪道 、发 电引水隧洞 、电站 厂房 等建筑物 。水库 规 模 为 大 （ ）型 ，工 程等 别 ２
为 Ⅱ等 ，地震 设 防烈 度 为 Ⅵ度 。设 计洪 水 标 准 为
１ ０年 一 遇 ，校 核 洪 水 标 准 为 ２ ０ ０ ０ ０年 一 遇 。 水 库 大 坝 为 碾 压 沥 青 混 凝 土 心 墙 堆 石 坝 ， 最 大 坝 高
坝肩及谷 底均分 布杂砾 岩 ，其 渗透性 强 ，存在 较大 的坝肩及 谷底渗 漏问题 ，相对 于上 、中坝线 ，下坝
线地 质条件 最差 。 综 上 所 述 ，根 据 坝 址 区 地 形 、 地 质 条 件 及 工 程 投 资 综 合 比较 ，上 坝 线 最 优 ，故 选 定 上 坝 线 做 为 设
大坝安全监测设计
大坝安全监测设计大坝的安全监测设计是确保大坝在运行过程中能够及时发现任何潜在的风险和问题，采取相应的措施来解决和缓解这些问题，从而保护大坝的安全性和稳定性。
以下是一个推荐的大坝安全监测设计方案。
1.监测项的确定：首先需要确定大坝安全监测的重点，包括但不限于以下指标：坝体位移、地下水位、应力应变、渗流等。
2.监测设备的选择：选择适当的监测设备，包括但不限于：位移仪、压力计、裂缝计、测流设备、土壤湿度计等。
这些设备应具备高精度、高稳定性、耐用性强等特点。
3.观测点的布置：根据大坝的结构特点和地质条件，合理布置监测点，确保能够覆盖整个大坝的关键部位。
同时，还需要考虑观测点的数量和密度，以保证监测数据的准确性和可靠性。
4.数据采集与传输：采用先进的数据采集与传输技术，实时监测各项指标的变化，确保数据的准确性和及时性。
可使用传感器等设备采集数据，并通过无线通信技术将数据传输到监测中心。
5.数据分析与处理：建立专门的数据分析与处理系统，对监测数据进行实时分析和处理，提供风险预警和报警功能。
同时，对历史数据进行回溯分析，以便更好地了解大坝的运行状况和变化趋势。
6.风险评估与应急预案：根据监测数据和分析结果，进行风险评估，及时发现潜在的风险和问题，并制定相应的应急预案。
预案应包括各类紧急情况的处理流程、责任分工和资源调配等内容。
7.定期维护和校准：定期对监测设备进行维护和校准，确保设备正常运行和数据的准确性。
同时，对监测点进行巡视和维护，确保设备的可靠性和长期稳定性。
8.监测数据报告和沟通：定期编制监测数据报告，向相关部门和人员汇报大坝的安全状况和监测结果。
并与相关部门和专家进行沟通和交流，及时解决问题和提出建议。
综上所述，大坝安全监测设计的推荐方案应包括监测项的确定、监测设备的选择、观测点的布置、数据采集与传输、数据分析与处理、风险评估与应急预案、定期维护和校准以及监测数据报告和沟通等内容，以确保大坝的安全性和稳定性。
土石坝沥青混凝土心墙施工期监测分析
基 在心墙 底部 采用 垂 直 防 渗 ， 即在 心墙 以下 采 用地 下混凝 土连续 墙 ， 底接 灌 浆帷 幕。 墙
０＋２ ０ ４ 断面 。关键 断面坝 体填 筑和 仪器布 置情 况见
图 １ 。
图 例 ： ： 故障仪器 Ｊ
阳江核 电水 库 是核 电专 用 水 库 ， 以向核 电供 是
水 为主 ， 顾 向地 方城 乡生 活 和 农 田灌 溉 供 水 。该 兼
１ 安全 监 测 内容
为 了解 心墙在 施 工 期 、 次 蓄 水期 及 稳 定 运行 初
水库位 于 响水河 中游 ， 平堤 村 约 ８ ０ ｍ， 阳 江核 距 ０ 距 电站 ５ ０ｋｎ ． ｒ。水库最 大 库容 ２５ ４万 ｍ ， ７ 正常 蓄水 库 容 ２２ ０万 ｍ 。水 库枢 纽 由大坝 、 ０ 溢洪道 、 水工 输 程 等部 分组成 ， 中型水 库 ， 为 二等工程 。大坝 为沥青
２ １ 沥青 混凝 土心 墙与 过渡 料 之 间 内力传 递监 测 ． 由于 心墙 的主 要荷 载是 墙体 承 受上游 坝体 侧 向 荷 载及 水压 力 ， 并把 受 力传递 到 下 游坝 壳 。 因此 ， 监 测 心墙传 递 到下 游坝 壳 的水 平荷 载 可 以评 估 心墙 的 受 力情 况 。为监 测 沥 青 混 凝 土 心 墙 的应 力 情 况 ， 利
为在 测 点 以上 自重 的 作 用 下 的压 应 变 ， 明 显 的沉 即 降 变形 。
资料全 面 准确 地反 映 了 心墙 在 施 工 期 的 变形 特 征 ， 同时监 测 资料 在反 馈指 导施 工 方面 也 发挥 了积极 作 用 ， 将获 得 的部 分监测 成 果 分析 如下 。 现
大石门水电站碾压式沥青混凝土配合比试验及应用
接影 响沥青 混凝 土 的性能 。本试 验采 用 中油 辽河石 化 分 公 司产 水 工 石 油 沥 青 Ｂ ＿Ｏ作 为 大石 门水 电站 工 ＿９ 程试 验用 沥青 ， 各 项技术 指标 详见表 １ 其 。
要求 ： 质地新 鲜 坚硬 ， 会 因加热 而 引 起 性质 变 化 ； 不 洁
净、 不含有机质和其它杂质； 与沥青粘附性强 ； 耐久性
（） ２ 按正确设计配合 比施工①要及 时测定砂 、 石 含水率 ， 将设计配合 比换算 为施工配合 比。②要用重 量比， 不要用体积 比。③要及时检查原材料是否与设 计用原材料相符 ， 这要求供方提供两份同样材料， 一份
提供 给实验 室 ， 份 给工地 ， 一 工地 收料人 员应按样 本 收
料， 如来 料 与样本 不 符 ， 马上 向上 级 汇报 ， 时 更改 应 及
实验 ， 以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展 ， 以 明确 确定其 质量 。
综上所述 ， 从各 个方 面控制混 凝 土质量 ， 应 以确保
整个工程质量， 以保证企业信誉和发展。
参
考
文
献
（ 编校 ： 常淑 英 ）
性能要求 。
表 ２ 骨料性能检验 结果
陈志杰
１７ ６
式中
Ｐ一 粒径 为 ｄ 的 总通 过率 ； ｉ Ｄ 一 骨 料最大 粒径 ； Ｐ． ．７ ｉ 筛上 的总通过 率 。 ０ —００４ｍｌ 町 ｌ
各 粒级 矿料 的通过 范 围是 根据 碾压式 水工 沥青 混 凝 土 的矿料级 配 特征来 确定 的 ， 因此 ， 该设 计具 有较 强
Hale Waihona Puke 配合比（ 材料不合格不收料除外） 。 （） ３ 加强原材料管理 ， 混凝土材料的变异将影 响 混凝土强度。因此收料人员应严把质量关 ， 不允许不 合格品进场 ， 另外与原材料不符及时汇报 ， 采取相应措
沥青混凝土心墙坝安全性评价方法及其工程应用
第３９卷第３期红水河Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．３２０２０年６月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＪｕｎｅ．２０２０沥青混凝土心墙坝安全性评价方法及其工程应用苏㊀鹏，王荣荣，彭成佳，张合作，程瑞林（中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州㊀贵阳㊀５５００８１）摘㊀要：心墙结构的自身稳定是沥青混凝土心墙坝安全性评价的重点内容之一㊂笔者通过对沥青混凝土心墙坝安全性评价方法㊁坝体及心墙安全评判标准进行分析，以新疆呼图壁河石门水电站为例，从坝体应力水平㊁心墙铅直向应力分布㊁心墙静止侧压力系数三个方面对沥青混凝土心墙坝和心墙结构进行了计算分析与评价，结果与监测数据基本吻合，说明该评价方法是可靠的，可为后续类似工程提供参考㊂关键词：沥青混凝土心墙坝；安全性评价；应力水平；静止侧压力系数；石门水电站中图分类号：ＴＶ６４１．４１文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０２０）０３－００１１－０６０㊀前言最早的沥青混凝土心墙坝是在１９４９年葡萄牙建成的ＶａｌｅｄｅＣａｉｏ坝［１］㊂沥青混凝土心墙坝具有结构布置简单，心墙自愈等特性㊂沥青混凝土心墙坝稳定性评价一般多采用大型有限元软件进行计算分析，本文采用坝体应力水平㊁心墙铅直应力分布以及心墙静止侧压力系数进行心墙坝的安全性评价，计算成果可靠且计算过程得到大幅度简化，可供其他类似工程参考应用㊂１㊀工程概况石门水电站位于新疆维吾尔自治区呼图壁县，是呼图壁河中游河段规划的第三个梯级电站［２］，东距乌鲁木齐市公路里程１５４ｋｍ，北距呼图壁县公路里程７８ｋｍ㊂本工程最大坝高１０６ｍ，采用沥青混凝土心墙防渗㊂坝址以上控制流域面积１８８１ｋｍ２，年径流量４．３８亿ｍ３，可控制呼图壁河９３．６％的径流㊂流域南北长２５４ｋｍ，东西平均宽３７ｋｍ，全流域面积为１０２５５ｋｍ２㊂石门水电站枢纽由沥青混凝土心墙砂砾石坝㊁右岸泄洪系统㊁左岸引水发电系统㊁地面厂房组成，如图１所示㊂２㊀石门水电站沥青混凝土心墙坝结构布置石门水电站沥青混凝土心墙坝坝轴线方位为图１㊀新疆呼图壁河石门水电站枢纽布置图Ｎ５８ʎＷ，坝顶高程１２４３．００ｍ，心墙基座最低建基面高程为１１３７．００ｍ，最大坝高１０６ｍ，最大底宽３９２ｍ，坝顶长３１２．５１ｍ，考虑交通要求，坝顶宽取１０ｍ，防浪墙高１．５ｍ［３］㊂２．１㊀砂砾料填筑区砂砾石岩性为硅质岩㊁花岗岩㊁流纹岩等致密㊁坚硬的岩石，具有较强的抗风化能力㊂砂砾料填筑区是心墙承受水荷载和其他荷载的支撑体，要求石质坚硬，不易软化，饱和抗压强度大于或等于３０ＭＰａ㊂颗粒级配要求连续，最大粒径不大于８００ｍｍ，粒径小于１０ｍｍ㊁小于５ｍｍ㊁小于０．０７５ｍｍ的颗粒含量分别控制在１０％ ２５％㊁小于１５％㊁小于或等于５％范围内㊂压实孔隙率ｎɤ２４％，每铺层㊀㊀收稿日期：２０２０－０３－２４；修回日期：２０２０－０４－２９㊀㊀作者简介：苏㊀鹏（１９８１），男，陕西三原人，高级工程师，学士，主要从事水工建筑物设计㊁项目管理及岩土工程数值模拟等工作，Ｅ－ｍａｉｌ：９２１２２７０＠ｑｑ．ｃｏｍ；王荣荣（１９７９），女，陕西武功人，高级工程师，学士，主要从事水工建筑设计㊁招标采购管理等工作，Ｅ－ｍａｉｌ：３７７５９１４５＠ｑｑ．ｃｏｍ；彭成佳（１９７９），男，湖北仙桃市人，正高级工程师，博士，主要从事水工建筑物设计及岩土工程数值模拟等工作，Ｅ－ｍａｉｌ：１５１１５００７＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂１１㊀红水河２０２０年第３期厚度不超过６０ｃｍ，相对密度大于或等于０．８５㊂渗透系数为１０－２ １０－３ｃｍ／ｓ㊂２．２㊀过渡层过渡料位于砂砾石填筑料与心墙之间，其作用主要是作为沥青混凝土与坝壳料之间的过渡，变形模量及颗粒大小位于两者之间，垫层料可压入坝壳的孔隙内，以均匀传递应力，防止不均匀变形出现拉裂缝；此外，过渡层颗粒大小位于坝壳料与心墙料之间，有利于降低心墙的 拱效应 ［４］，同时也可为运行期可能出现的渗漏提供良好的灌浆补强区［５］，降低渗透破坏和填筑料流失的风险㊂过渡层要求级配良好，质地坚硬，抗风化能力强，要求最大粒径不超过８０ｍｍ㊁中值粒径为９１２ｍｍ，含泥量小于５％，渗透系数大于或等于１ˑ１０－２ｃｍ／ｓ㊂过渡层与心墙同步碾压上升，压实孔隙率ｎɤ２０％，相对密度大于或等于０．８５；施工过程中应尽量减少沥青混凝土嵌入过渡层，使沥青混凝土具备自愈效应㊂２．３㊀沥青混凝土心墙沥青混凝土心墙采用碾压式，位于坝轴线上游３．２５ｍ处㊂心墙底部与混凝土基座连接，底高程１１４４．５０ｍ，心墙顶高程１２４２．５０ｍ，上㊁下侧按１ʒ０．００５４放坡；心墙顶部厚０．５ｍ，河床段至１１４７．５０ｍ高程厚１．５ｍ，底部厚度由３ｍ渐变为２．５ｍ，如图２所示㊂心墙沥青混凝土孔隙率小于或等于２％，渗透系数小于或等于１ˑ１０－８ｃｍ／ｓ，水稳定系数大于或等于０．９０，弯曲强度大于或等于４００ｋＰａ，弯曲应变大于或等于１％，内摩擦角大于或等于２５ʎ，黏结力大于或等于０．３ＭＰａ㊂沥青含量约占沥青混合料总重的６％ ７．５％㊂骨料粒径不大于２０ｍｍ，要求质地坚硬㊁新鲜，不因加热而引起性质变化㊂图２㊀新疆呼图壁河石门水电站沥青混凝土坝典型剖面图３㊀沥青混凝土心墙坝安全评价方法３．１㊀静力计算本构模型堆石坝静力计算主要采用邓肯－张非线性弹性模型［６］㊂其切线变形模量的表达式为Ｅｔ＝（１－ＲｆＳ）２Ｅｉ（１）㊀㊀或写成Ｅｔ＝１－Ｒｆ（１－ｓｉｎφ）（σ１－σ３）２ｃｃｏｓφ＋２σ３ｓｉｎφéëêêùûúú２Ｋｐａσ３ｐａæèçöø÷ｎ（２）式中：Ｓ 应力水平，可表示为Ｓ＝（σ１－σ３）（σ１－σ３）ｆ（３）㊀㊀Ｅｔ 切线变形模量，随Ｓ的增大而减少［７］；Ｅｉ 初始切线模量，Ｅｉ和侧限压力σ３的关系可采用Ｊａｎｂｕ［８］（１９６３）的经验公式表示为Ｅｉ＝Ｋｐａσ３ｐａæèçöø÷ｎ（４）其中Ｋ为模量参数，ｎ为无因次指数㊂由上述公式可以看出，切线变形模量Ｅｔ与φ㊁ｃ㊁Ｋ㊁ｎ及Ｒｆ５个试验常数［７］有关㊂对于邓肯－张［９］非线性弹性Ｅ－μ模型，切线泊松比μｔ的表达式为μｔ＝μｉ［１－Ａ］２（５）式中：Ａ＝Ｄ（σ１－σ３）Ｋｐａσ３ｐａæèçöø÷ｎ１－Ｒｆ（１－ｓｉｎφ）（σ１－σ３）２ｃｃｏｓφ＋２σ３ｓｉｎφéëêêùûúú（６）μｉ为初始泊松比㊂根据试验资料分析，μｉ随侧限压力σ３的增加而减少，可表示为μｉ＝Ｇ－Ｆｌｇσ３ｐａæèçöø÷（７）㊀㊀以上各式中，８个计算参数Ｋ㊁ｎ㊁Ｒｆ㊁ｃ㊁φ㊁Ｆ㊁Ｇ和Ｄ可以利用常规三轴剪切试验测定㊂２１苏㊀鹏，王荣荣，彭成佳，等：沥青混凝土心墙坝安全性评价方法及其工程应用㊀１９８０年邓肯等人［１０］又提出切线体积模量Ｂｔ，进而求得μｔ的方法［７］，Ｂｔ表示为Ｂｔ＝Ｋｂｐａσ３ｐａæèçöø÷ｍ（８）式中：Ｋｂ 试验常数；ｐａ 标准大气压；ｍ 体积模量指数㊂考虑切线体积模量Ｂｔ后，泊松比可表示为μｔ＝１２１－Ｅｔ３Ｂｔæèçöø÷（９）限制μｔ在０ ０．４９范围内㊂㊀㊀Ｅ－Ｂ模型的７个参数Ｋ㊁ｎ㊁Ｒｆ㊁ｃ㊁φ㊁Ｋｂ和ｍ可利用常规三轴剪切试验测定，相比Ｅ－μ模型更加简单㊁直观㊂３．２㊀应力应变分析应力应变分析采用平面四边形单元㊂沥青混凝土心墙㊁过渡区㊁堆石区㊁覆盖层等采用邓肯－张Ｅ－μ模型；基座等混凝土结构采用弹性本构模型㊂３．３㊀坝体及心墙安全评判标准３．３．１㊀坝体应力水平应力水平是判别坝体内极限平衡区的一项重要指标㊂如果坝体内各部位应力水平［６］均小于１．０，则说明坝体不会被剪坏㊂其公式如下：Ｓ＝（σ１－σ３）（σ１－σ３）ｆ式中：Ｓ 应力水平；（σ１－σ３） 大小主应力差值；（σ１－σ３）ｆ 大小主应力差值的极值㊂３．３．２㊀沥青混凝土心墙铅直向应力沿高程分布情况蓄水期，如果沿高程方向心墙各部位的铅直向正应力均大于对应高程的静水压力，说明沥青混凝土心墙具有抵抗水压力的能力，即产生水平裂缝的可能性不大，这有利于避免心墙水力劈裂现象的发生［１１］㊂３．３．３㊀沥青混凝土心墙静止侧压力系数沥青混凝土心墙的静止侧压力系数（σ３／σ１）应在０．３ ０．５之间［１２］，可防止心墙的过量体积变形而失稳㊂４㊀石门水电站沥青混凝土心墙坝稳定计算分析４．１㊀坝体渗流分析４．１．１㊀计算资料正常蓄水位：１２４０．００ｍ；相应下游水位：１１３０．００ｍ㊂设计洪水位：１２４０．００ｍ；相应下游水位：１１３５．６９ｍ㊂校核洪水位：１２４０．８６ｍ；相应下游水位：１１３７．９５ｍ㊂坝体填筑料及基岩渗透系数见表１㊂表１㊀坝体填筑料及基岩渗透系数表分区渗透系数／（ｃｍ／ｓ）砂砾料２．０ˑ１０－２沥青混凝土心墙１．０ˑ１０－８混凝土７．０ˑ１０－６覆盖层１７．０ˑ１０－２基岩（Ｊ２ｑ）５．０ˑ１０－５４．１．２㊀计算成果沥青心墙坝渗流分析主要从三个方面来考查，分别是浸润线的位置㊁单宽渗透流量和渗透坡降㊂计算得单宽渗透流量为６．７６ˑ１０－５ｍ３／ｓ㊂渗流计算成果通过后处理程序整理，可得渗流场等势线㊁渗透坡降，如图３所示㊂由图３可知，沥青混凝土心墙主要承担渗透坡降，在心墙处浸润线迅速下降，其他填筑区渗透坡降很小，心墙下游侧浸润线基本与下游水位齐平，故下游坡面不会出现渗流破坏㊂图３㊀主剖面等势线分布图３１㊀红水河２０２０年第３期４．２㊀坝体应力应变二维有限元分析４．２．１㊀计算工况坝体应力应变二维有限元分析主要分为以下三种工况：工况１：竣工期上下游无水；工况２：蓄水期上游水位１２４０．００ｍ，相应下游水位为１１３０．００ｍ；工况３：蓄水期上游水位１２４０．００ｍ，相应下游水位为１１３０．００ｍ；考虑地震荷载影响㊂４．２．２㊀计算域范围计算模型：上游取１．５倍坝高，下游取２倍坝高，基础取１．５倍坝高㊂计算中采用的主要单元类型为４节点四边形等参单元㊂模型与边界接触节点分别采用理想连杆和铰支㊂其中基岩底边界对其铅直向位移进行约束，基岩上下游边界对其水平位移进行约束㊂４．２．３㊀荷载及施加方式计算考虑的荷载主要有自重㊁水荷载，以及地震荷载㊂荷载施加模拟了坝体的填筑过程，采用逐级加载的方式，共计３４级主增量㊂坝体填筑及分区见图４㊂计算中考虑了材料的非线性特性㊂１）第１级：基础自重增量；２）第２ ５级：上游施工围堰自重增量（Ⅰ期）；３）第６ ７级：上游施工围堰及基础灌浆廊道自重增量（剩余的Ⅰ期和Ⅱ期）；４）第８ １４级：心墙㊁过渡料及堆石体Ⅲ１期自重增量；５）第１５ １７级：心墙㊁过渡料及堆石体Ⅲ２期自重增量；６）第１８ ２３级：心墙㊁过渡料及堆石体Ⅲ３期自重增量；７）第２４ ３１级：心墙㊁过渡料及堆石体Ⅲ４期自重增量；８）第３２级：坝顶混凝土自重增量；９）第３３级：水荷载增量（上游至１２４０．００ｍ，下游至１１３０．００ｍ）；利用渗流场计算结果将渗透体积力转换为节点力一次性施加在节点上；１０）第３４级：考虑地震荷载增量；采用拟静力法，地震加速度取０．２ｇ，施加到坝顶㊂４．２．４㊀计算参数计算参数根据室内物理力学试验指标，并与相关工程进行类比拟定㊂计算参数见表２㊂图４㊀坝体填筑及分区图表２㊀沥青混凝土心墙坝Ｅ－μ模型计算参数表名称ＲｆＫｎＧＦＤＫｕｒФ０ΔФｃ／ｋＰａ密度／（ｇ／ｃｍ３）覆盖层０．７４７０００．７２０．３４０．００４４．８１５００３０００２．００基岩０．６０１２０００．７４０．３８－０．０３５５．８２３００３５０２５２．３１沥青混凝土心墙０．７６８５００．３３０．３８０．０５０１５．０１２００２７０２００２．４３上游过渡层Ｉ０．６８１２０００．５２０．３４０．０８０６．０２４００３５５１９２．２０上游过渡层Ｉ（湿态）０．６８１０８００．５２０．３２０．０６０５．０２１００３３５１７２．２０上游堆石体Ｉ０．７２１００００．５００．３３０．０６０６．０１８００３８５２５２．２０上游堆石体Ｉ（湿态）０．７２９０００．５００．３３０．０６０６．０１６００３６５２０２．２０下游堆石体Ｉ０．７２１００００．５００．３３０．０６０６．０１８００３８５２５２．２０上游围堰０．７５８０００．４００．２８０．０５０３．０１６００３５３１９２．２０防渗墙底的土体单元（帷幕灌浆区）０．６５２２０００．６３０．３５－０．０２３３．５４４００４００７０２．４２㊀注：Ｒｆ为破坏比；Ｋ㊁ｎ为弹性模量数和弹性模量指数；ｃ㊁Ф０为坝体强度指标；Ｇ㊁Ｆ㊁Ｄ为试验参数；Ｋｕｒ为试验参数；ΔФ为考虑应力对内摩擦角的影响㊂４１苏㊀鹏，王荣荣，彭成佳，等：沥青混凝土心墙坝安全性评价方法及其工程应用㊀４．２．５㊀应力应变分析结果应力应变分析结果见表３㊂根据计算成果可知：１）工况１㊁工况２的大坝最大沉降部位约在１／２坝高心墙处，最大沉降量约为０．６５ｍ，符合一般规律㊂２）工况１的坝体水平位移沿心墙位置基本成对称分布，最大水平位移向上游约０．１８ｍ㊁向下游约０．２６ｍ；由于渗透水压力的影响，工况２的最大水平向位移出现在坝顶，约为０．４７ｍ㊂综上分析，大坝和心墙结构是安全的㊂表３㊀沥青混凝土心墙坝应力应变分析最大值表工况位移／ｍ铅直向水平向应力／ＭＰａ铅直向水平向大主应力σ１小主应力σ３安全性分析应力水平心墙静止侧压力系数１０．６５０．２６１．７９１．１４１．９９１．０４０．７８０．４０２０．４１０．４７１．８１１．４７２．０００．７９０．９９０．３５３０．８３２．３２２．０４１．８６３．１６１．１８０．９９０．４６５㊀石门水电站沥青混凝土心墙结构稳定性评价针对沥青混凝土心墙的安全性，本文从坝体应力水平㊁沥青混凝土心墙铅直向应力沿高程分布情况㊁沥青混凝土心墙静止侧压力系数三个方面进行评价㊂以正常蓄水期为典型工况，坝体应力水平均小于１．０，坝体被剪坏的可能性不大；心墙各部位铅直向正应力均大于对应高程的水压力，如图５所示，说明心墙具有抑制水平裂缝出现的能力，因而不会发生水力劈裂现象；心墙静止侧压力系数均在０．３ ０．５之间，如图６所示，可防止心墙体积变形过大而失稳㊂图５㊀心墙铅直向应力与水压力沿高程变化情况图图６㊀沥青混凝土心墙静止侧压力系数图㊀㊀计算结果表明，石门水电站沥青混凝土心墙结构是安全可靠的㊂６㊀运行情况和监测数据分析石门水电站于２０１３年１０月３日开始蓄水㊂蓄水后至目前为止，坝体沉降㊁心墙变形㊁心墙位错计㊁高边坡接缝以及心墙温度均无明显变化㊂心墙后坝基渗压计㊁廊道测压管测值变化均很小㊂大坝渗流量也较小㊂沥青心墙温度维持在１２ħ左右，无明显变化㊂心墙位错计监测成果见图７㊂图７㊀心墙位错计变形过程线图７㊀结语１）沥青混凝土心墙坝采用坝体应力水平㊁心墙铅直向应力分布㊁心墙静止侧压力系数三个方面进行安全评价，成果是可靠的，且简化了计算分析难度㊂２）经计算分析，石门水电站沥青混凝土心墙坝坝体最大沉降部位约在１／２坝高处，最大沉降量约０．６５ｍ（非地震），符合一般规律；坝体应力水平均小于１．０，心墙各部位铅直向正应力均大于对应高程的水压力值，心墙静止侧压力系数均在０．３ ０．５之间，可以确保大坝和心墙结构是安全的㊂３）心墙与混凝土基座接头部位是施工的重点，应加强质量控制，同时尽量提高沥青混凝土的延展性，以适应局部较大的拉应力㊂４）监测数据表明，本工程各项运行指标正常，大坝目前处于稳定状态㊂参考文献：［１］㊀朱晟，闻世强．当代沥青混凝土心墙坝的进展［Ｊ］．人民５１㊀红水河２０２０年第３期长江，２００４（９）：９－１１．［２］㊀张合作，罗光其，程瑞林．呼图壁石门沥青混凝土心墙防渗结构设计［Ｃ］／／中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会．高面板堆石坝安全性研究及软岩筑坝技术进展论文集．北京：中国水力发电工程学会，２０１４：２０３－２０９．［３］㊀程瑞林，罗光其，张合作．新疆呼图壁河石门沥青混凝土心墙砂砾石坝设计［Ｃ］／／中国水力发电工程学会混凝土面板堆石坝专业委员会．高面板堆石坝安全性研究及软岩筑坝技术进展论文集．北京：中国水力发电工程学会，２０１４：１９０－１９５．［４］㊀陈松，宁聪，王岩，等．某水库沥青混凝土心墙坝有限元计算分析［Ｊ］．水利与建筑工程学报，２０１６（６）：１５２－１５６．［５］㊀杜治华，李友华．沥青混凝土心墙的变形特性与施工控制［Ｊ］．中国三峡建设，２０００（１１）：２２－２３．［６］㊀王民寿，樊天龙，唐建胜，等．沥青混凝土心墙堆石坝的应力及位移特征［Ｊ］．四川水力发电，２００１（１）：３５－４０．［７］㊀肖耀廷．粘土心墙土石坝水力劈裂的有限元数值仿真研究［Ｄ］．西安：西安理工大学，２００８．［８］㊀ＪＡＮＢＵＮ．ＳｏｉｌＣｏｍｐｒｅｓｓｉｂｉｌｉｔｙａｓＤｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＯｅｄｏｍｅｔｅｒａｎｄＴｒｉａｘｉａｌＴｅｓｔｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ３ｒｄＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｎｃｅｏｎＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｗｉｅｓｂａｄｅｎ：［ｓ．ｎ．］，１９６３：１９－２５．［９］㊀ＤＵＮＣＡＮＪＭ，ＣＨＡＮＧＣＹ．Ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｉｎｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＳｏｉｌＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，１９７０，９６（５）：１６２９－１６５３．［１０］㊀ＤＵＮＣＡＮＪＭ，ＢＹＲＮＥＰ，ＷＯＮＧＫＳ，ｅｔａ１．Ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎａｎｄｂｕｌｋｍｏｄｕｌｏｕｓｐａｒａｍｅｔｒｅｓｆｏｒｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｅｓｓｅｓａｎｄｍｏｖｅｍｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌｍａｓｓｅｓ：ＲｅｐｏｒｔＮｏ．ＵＣＢ／ＧＴ／８０－０１［Ｒ］．Ｂｅｒｋｅｌｅｙ：ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣａｌｉｆｏｒｎｉａ，Ｂｅｒｋｅｌｅｙ，１９８０．［１１］㊀张丙印，李全明，熊焰．三峡茅坪溪沥青混凝土心墙堆石坝应力变形分析［Ｊ］．长江科学院院报，２００４（２）：１８－２ｌ．［１２］㊀王娟，李勋峰．金平沥青混凝土心墙堆石坝三维有限元数值分析［Ｊ］．水电能源科学，２００７（１）：７１－７４．ＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｓｐｈａｌｔＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｒｅＷａｌｌＤａｍａｎｄＩｔｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳＵＰｅｎｇ ＷＡＮＧＲｏｎｇｒｏｎｇ ＰＥＮＧＣｈｅｎｇｊｉａ ＺＨＡＮＧＨｅｚｕｏ ＣＨＥＮＧＲｕｉｌｉｎＰｏｗｅｒＣｈｉｎａＧｕｉｙａｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ Ｇｕｉｙａｎｇ Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５００８１Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｓｅｌｆｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏｒｅｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆａｓｐｈａｌｔｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗａｌｌｄａｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆａｓｐｈａｌｔｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗａｌｌｄａｍ ｔｈｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄｏｆｄａｍｂｏｄｙａｎｄｃｏｒｅｗａｌｌ ｔａｋｉｎｇＳｈｉｍｅｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｏｆＨｕｔｕｂｉＲｉｖｅｒｉｎＸｉｎｊｉａｎｇａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ ｔｈｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｓｔｒａｉｎｏｆａｓｐｈａｌｔｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗａｌｌｄａｍａｎｄｃｏｒｅｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓ ｄａｍｂｏｄｙｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌ ｖｅｒｔｉｃａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｏｒｅｗａｌｌａｎｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｒｅｓｔｏｆｃｏｒｅｗａｌｌ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄａｔａ ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｉｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ａｓｐｈａｌｔｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｒｅｗａｌｌｄａｍ ｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｒｅｓｔ ＳｈｉｍｅｎＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ㊀㊀㊀㊀㊀㊀‘红水河“杂志刊登文章下载，投稿结果查询，请扫描咨询电话：０７７１－５６９９１０９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＨＯＮＧＳＨＵＩＲＩＶＥＲ６１。
沥青混凝土心墙堆石坝安全监测设计分析
沥青混凝土心墙堆石坝安全监测设计分析摘要：石坝的安全监测是在水利工程中一个非常重要的部分。
本文从安全监测工作要点、设备等方面入手，参考过去的大坝工程安全监测工作内容，简析了沥青混凝土心墙堆石坝安全监测的设计。
关键词：安全监测；沥青混凝土心墙堆石坝；设计分析安全监测作为水利工程中坝体的设计以及水工监测的重要环节，需要施工人员重视，在坝体的施工过程中进行详细监测工作，并利用监测的数据对坝体进行安全预估，掌握坝体的整体工作发展步态，监督坝体施工的过程，做好较为精准的判断，在必要时给予工程措施干预，来保证坝体修筑的每个时期能正常、安全开展。
一、大坝安全监测设计重点由过去的资料可以看出，坝体出现安全问题绝非偶然所成，往往是量变的累积导致质变。
所以施工人员应该针对区别各个高度、级别、材料的沥青混凝土堆石坝设计包括变形、渗流、地震、裂缝、应力等方面的。
监测具体包括：1、针对1或2级高度大坝考虑的监测项目有：（1）坝体内部以及坝面的垂直位移、坝面的接缝位移及水平位移。
（2）渗透水透明度、水质以及渗透流量。
（3）坝基的沉降。
（4）沥青混凝土防渗体、混凝土防渗墙、钢筋混凝土的应力及应变，坝体土体内部的应力及应变。
（5）岸坡的稳定性。
（6）地震因素。
（7）水质污染等其他因素。
（8）其他的建筑和坝体面接触的压力。
2、针对3，4及5级高度大坝考虑的监测项目有：（1）渗透流量。
（2）坝体的浸润线、坝体及坝基的空隙水压力。
（3）坝面的垂直、水平位移。
从当前的中型水库样本来看，建造中的堤坝一般使用沥青混凝土心墙、钢筋混凝土心墙、黏土心墙三种形式的材料来设计施工。
当然，沥青混凝土心墙堆石坝是其中使用更多的大坝材料。
建筑施工沥青混凝土心墙堆石坝时，铺摊温度高达170摄氏度，所以，在安全监测的工作中，要求铺设的安全监测设备都能够对高温有耐受性，不仅如此，由于大坝建造的特殊性，时长较长，这些设备还应该能够保证可以长期工作，以此确保安全监测工作的正常进行[1]。
石门水电站沥青混凝土心墙坝安全监测设计_戴年粉
2014年第7期2014Number 7水电与新能源HYDＲOPOWEＲAND NEW ENEＲGY 总第121期Total No．121DOI ：10．13622/j．cnki．cn42－1800/tv．1671－3354．2014．07．006收稿日期：2014－04－02作者简介：戴年粉，女，工程师，从事水电站大坝安全监测工作。
石门水电站沥青混凝土心墙坝安全监测设计戴年粉，李运良，史鹏飞（中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州贵阳550081）摘要：介绍了呼图壁河石门水电站沥青混凝土心墙坝原型观测监测重点、监测项目、监测方法、仪器布置、安装埋设等设计成果，并对监测资料进行了初步分析，就实施中存在的问题提出了处理建议。
关键词：沥青混凝土心墙坝；安全监测；资料分析中图分类号：TV641．25：TU528．42文献标志码：B文章编号：1671－3354（2014）07－0018－05Design for Safety Monitoring of the Asphalt Concrete Core Wall Damin Shimen Hydropower StationDAI Nianfen ，LI Yunliang ，SHI Pengfei（Hydrochina Gunyang Engineering Corporation ，Guiyang 550081，China ）Abstract ：The design for prototype safety monitoring of the asphalt concrete core wall dam in Shimen hydropower station in Hutubi river is introduced ，including the key monitoring items ，monitoring method ，equipment layout ，installation scheme ，etc．A preliminary analysis is also carried out on the monitoring data ，and treatment suggestions are made for problems found in the implementation．Key words ：asphalt concrete core wall dam ；safety monitoring ；data analysis 新疆呼图壁河石门水电站工程位于新疆维吾尔自治区呼图壁县的西南面，是呼图壁河中游河段河流规划中的第三级水电站。
沥青砼心墙施工技术
新疆石门水电站大坝心墙沥青混凝土施工技术（中国水电十五局新疆石门水电站项目部新疆831200)1工程概况新疆石门水电站工程位于新疆维吾尔自治区呼图壁县的西南面,坝址区位于呼图壁河中游河段。
是呼图壁河中游河段河流规划中的第三级水电站，调节库容为7016×104m3，具有年调节能力，电站装机容量95MW,多年平均发电量2。
14亿kWh.电站枢纽由沥青心墙砂砾石坝、右岸泄洪系统、左岸引水系统、地面厂房组成.工程为Ⅲ等工程，工程规模属中型，水工建筑物中泄水建筑物、进水口、引水隧洞、厂房、消能防冲等主要建筑物级别为3级;大坝级别按2级建筑物设计；次要建筑物为4级,临时性建筑物为5级。
1。
1大坝结构介绍新疆石门水电站主要挡水建筑物为沥青混凝土心墙砂砾石坝.沥青心墙砂砾石坝坝轴线方位为N58°W，坝顶高程1243。
00m，防浪墙顶高程1244。
20m。
河床段心墙基座建基面高程为1137。
00m，最大坝高106。
00m，坝顶全长312.51m，坝顶宽10m，坝体最大底宽约392m.坝体上游坝坡为1：2。
2，并于1210。
00m高程设置3m宽马道；下游坝坡为1:2。
0，于1210。
00m、1180。
00m高程设3m宽马道。
坝体填筑材料从上游至下游依次分为：1）上游预制混凝土块护坡区；2）砂砾料填筑区；3）过渡层;4)沥青混凝土心墙;5）过渡层；6）砂砾料填筑区；7)下游预制混凝土框架护坡区。
其中沥青混凝土心墙是坝体的主要防渗结构。
沥青混凝土心墙为碾压式，位于坝体中部，坝轴线上游，心墙轴线距坝轴线3。
25m。
沥青混凝土心墙采用直心墙形式，心墙厚度呈宝塔形递减，每间隔13m高度减小10cm,在高程1163.0m以上为1.1m，以下为1。
2m，墙顶高程为1242.50m。
心墙底部3m为渐变段，与齿槽基座混凝土相接处心墙加厚至2倍的厚度，沥青混凝土与基座混凝土中部设一道止水铜片（心墙底部3m为渐变段，与混凝土齿槽相接处心墙加厚至53倍的厚度，沥青混凝土与齿槽中部设两道止水铜片)。
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ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ，ｅ ｔ ｃ ．Ａ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉ ｒ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ，ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｒ ｅ ｍａ ｄ ｅ ｏｒ ｆ
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（ Ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｇ ｕ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｇ ｕ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ ５ ５ ０ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｏｕ ｆ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ａ ｓ ｐ ｈａ ｌ ｔ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｌｌ ｄ ａ ｍ ；ｓ ｆｅ ａ ｔ ｙ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ；ｄａ ｔ ａ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ、 两岸 陡峻部位心墙与基 础 的剪切 变形 、 心墙 与 反 滤 料相 对 变 形 作 为本 工程 的 设 计 重点 。 沥青混 凝 土 施 工 时 温 度 高 达 １ ７ ０ ℃左 右， 对 安 全 监测仪器提出了耐高温要求 ， 采用 的监测仪器设备能 满足长期观测要求 ， 同时对安全监测仪器安装埋设方 法进行研究 ， 以提高仪器埋设 的可靠性和成活率 ， 并尽 可 能简 化安 装 同时减 小对 土建施 工 的干扰 。
工 也有 重要 意义 。根 据本 工程 大坝 结构 及地 质地 形特
电站枢纽由沥青心墙砂砾石坝 、 右岸泄洪系统 、 左岸 引 水系统 、 地面厂房组成。工程为Ⅲ等工程 ， 工程规模属 中型 ， 水工建筑物中大坝级别按 ２级建筑物设计 ； 泄水 建筑 物 、 进 水 口、 引 水隧 洞 、 厂房 、 消能 防冲 等 主要 建 筑 物级 别按 ３级 设计 。 沥青心墙砂砾石坝最大坝高 １ ０ ６ ． Ｏ ０ ｍ， 坝顶全长 ３ ｌ ２ ． ５ １ ｍ， 坝顶 宽 １ ０ ｍ， 上 游坡度 １ ： ２ ． ２ ， 下 游 坡 度 １ ： ２ ， 坝体最大底宽 ３ ９ ２ ｍ。 石 门坝址 位 于不 对 称 的 峡谷 区 ， 坝 基 及 坝 肩 岩 石 多为泥岩及泥质粉砂岩 ， 坝基座落于冲积砂砾层 ， 沥青 混 凝土 心墙 基座 座落 于弱 风 化 的砾 岩及 泥 岩 上 ， 岩 层
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ａｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｃｏ ｒ ｅ Ｗａ ｌ ｌ Ｄａ ｒ ｎ ｉ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｍｅ ｎ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
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石 门水 电站 沥 青 混 凝 土 心 墙 坝 安 全 监 测 设 计
戴年粉 ， 李运 良， 史鹏 飞
（ 中国水 电顾 问集 团贵阳勘测设计 研究院有限公 司， 贵州 贵阳 ５ ５ ０ ０ ８ １ ）
摘要： 介绍了呼图壁河石门水电站沥青混凝土心墙坝原型观测监测重点、 监测项目、 监测方法、 仪器布置、 安装埋设等设
２ ０ １ ４年第 ７期
２ Ｏ １ ４ Ｎｕ ｍｂ ｅ ｒ ７
水
电 与
新 能 源
总第 １ ２ ｌ 期
Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ ．１ ２ ｌ
ＨＹＤＲ０Ｐ０Ｗ ＥＲ Ａ Ｄ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ６ ２ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｃ ｎ ４ ２—１ ８ ０ ０ ／ ｔ ｖ ． １ ６ ７ １ — ３ ３ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ７ ． ０ ０ ６
ｉ ｎ Ｈｕ ｔ ｕ ｂ ｉ ｉｖ ｒ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ ｉ ｔ ｅ ｍｓ，ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ，ｅ ｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｙ ｏ ｕ ｔ ，ｉ ｎ ｓ ｔ ｌｌ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
新疆 呼 图壁河 石 门水 电站工 程位 于新 疆维 吾尔 自 治 区 呼图壁县 的西南 面 ， 是 呼 图壁河 中 游河 段 河 流 规 划 中的第三 级水 电站 。调 节库 容 为 ７ ０ １ ６×１ ０ ｍ ， 电 站 装机 容量 ９ ５ ＭＷ ， 多年平 均 发 电量 ２ ． １ ４亿 ｋ Ｗ ・ ｈ 。
计成果 ， 并对监测 资料进行了初步分析 ， 就 实施 中存 在的问题提 出了处理建议 。
关 键词 ： 沥青混凝土心墙坝； 安全监测 ； 资料分析
中图分 类号 ： Ｔ Ｖ ６ ４ １ ． ２ ５ ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ４ ２
文献标 志码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ —３ ３ ５ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ７— ０ ０ １ ８— ０ ５