观音阁水库坝基扬压力测值分析
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［ 中图分 类号 】 Ｔ Ｖ ６ ９ ７ ． ３ ［ 文献标识码 ］ Ｂ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ １ ７— ０ ２ 坝体扬压力情况 。
１ 工 程 概 况
观音 阁水库 位 于太 子河 干 流上 ， 距 本 溪市 ４ ０ ｋ ｍ， 控 制流域面积２ ７ ９ ５ ｋ ｍ ， 总库 容２ １ ． ６ ８×１ ０ ｍ。 ， 是 以城 市供 水 和防洪为 主， 兼顾灌溉 、 发 电和养鱼 的大 （Ｉ） 型水 利枢 纽工程 。碾压式混凝土重力坝 长１ ０ ４ ０ ｍ， 由挡水坝段 、 溢
Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ３
观 音 阁 水 库 坝 基 扬 压 力 测 值 分 析
裴 立斌
（ 辽宁省观音 阁水库管理局 ， 辽宁 本溪 １ １ ７ １ １ ０ ）
［ 摘 要］ 观 音 阁水库位 于石 灰 岩地 区， 坝基扬 压 力监 测 是检 验 坝基 帷 幕 灌浆 运行 工况 的 重要
手段 。 多年 的监 测数 据分析 表 明 ， 坝体各 测 点扬压 力水位 基 本 上 与库 水位 有相 关性 ， 变化 幅 度
均 在安 全监 测 范 围 内。观 音 阁水库 的坝 基是 稳 定的 ， 帷幕 灌浆及 排 水措施 都是 有效 的 。
［ 关键词］ 扬 压 力 ； 数据 分析 ； 扬 压水位
多年的连续测值 ， 有压仪 器是通过压 力表 直接读数 ， 无压 仪器是用水位计测深取得 数值 。１ ９ ９ ６—１ ９ ９ ８年 每周测一 次， １ ９ ９ ９—２ ０ ０ ０年每半月测一次 ， ２ ０ ０ １— ２ ０ ０ ７年 每月测一
而降低 了坝底的抗 滑力 。同时 ， 坝 体 内也 产生扬 压力 ， 从
第１ ９卷 第 ７期
２ ０ １ ３年 ７月
水 利 科技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎｃ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． １ ９ Ｎｏ ． ７
次， ２ ０ ０ ８年 自动化 改造 ， ２ ０ ０ ９年 ６月正式运 行 ， 至今扬压 测值准确可靠 。现 以 自动化改造后测值进行测值分析 。
４ 坝 基 扬 压 力测 值 分 析
４ ． １ 帷幕 前 的重点 坝段 扬压 水位 分析
以压力较大 的 ｕ ｐ ２ ３—１为例 ， 扬压力与库水位过程线
见图 １ 。
渗层 ， 在 防渗层后 面 再设 置排 水管 。扬 压 力监 测 实现 了
而影响 了坝体 内的应力 分 布 。为 了减小 坝 底扬 压 力 ， 提 高坝的稳定性 ， 通 常采用坝 基防渗 帷幕 以减少渗 透途径 ， 消耗坝底的渗透水头 ， 并在 防渗帷幕 后设 排水孔 幕 ， 以释 放 剩余 水头 。为 了减 小坝 体 内 的扬 压力 ， 通常 将 坝体 上 游 坝面 ３— ５ ｍ范围 内的材料 的 防渗性 能提 高 ， 以形成 防
３ １ 、 ３ ８ 坝段横向廊道 ， 每个 断面布设 ５支扬压 力监测孔 。 纵断面选在灌浆廊道 内灌浆 帷幕 线与排水孔线之 间， 距廊 道下游壁６ ０ ｃ ｍ， 河床坝段纵 向扬压力每个坝段一支扬压力
监测孔。为监测 Ｆ ８断层附近的渗压情况 ， 在２ ４ 一 ２ ７ 坝段 排水廊道内每个坝段布设一支扬压力监测孔。其 中纵 向河 床５ 一 ４ ２ 坝段 每段 １ 孔， 共３ ８孑 Ｌ ； ４ ３ 一 ６ ５ 坝段单号 １ 孔。 共１ ２孔 ； 排水廊道 ２ ４ 一 ２ ７ 坝段每段 １ 孔， 共 ４孔 ； 横 向廊 道 １ １ 、 １ ７ 、 ２ ３ 、 ３ １ 、 ３ ８ 坝段 ， 每条廊道 ４孔 ， 计２ ０孔 ； 左岸 隧洞内 ， 共５ 孑 Ｌ ； 右岸隧洞内 ， 共 ８孔 。
依据扬压力的重要性并结合坝体 结构布置 ， 扬压力监测选
择 了５个 横 断面 ， １ 个 纵 断面。横 断 面选在 Ｉ １ 、 １ ７ 、 ２ ３ 、
高８ ２ ｍ。 坝后式电站 ， 总装 机２ ０ ． ７ ５ Ｍ Ｗ。 水 库坝 基大 部分 为张 夏灰 岩 ， 仅坝踵 部分 建在 崮山组灰岩 夹层 岩 的互层 组上 ， 互 层组底 部 以凤 山组底 部为 主包括 长 山组顶 部一 少部分 。防渗帷幕与 １ ０ ｍ页岩组衔接 ， 岩 层横河 展布 ， 倾 向下游 ， 倾角５ ５ 。 。坝体 内有 ３层廊 道 ： 顶层、 中层为 观测
扬压力是指 建筑 物及 其地 基 内的渗 水 ， 对 某 一水 平 计 算截面的浮托力与 渗透压 力之 和。扬 压力是 一个 铅直 向上的力 ， 它减小 了重力坝作 用在地 基上 的有效 压力 ， 从
３ 扬 压 力计 目前 运 行 状 况
扬 压 力 的观 测 是 从 １ ９ ９ ６年 １ ０月 开 始 ， 至今 已有 １ ０
流坝段 、 底孑 Ｌ 坝 段 和 电 站 坝 段 组 成 。坝 顶 宽 １ ０ ｍ， 最 大 坝
２ 。 ２ 观 音 阁水库 大坝扬 压 力监测 孔布 置
石灰岩地区建坝最关键 问题 是坝基帷幕灌浆 ， 在 大坝
运行期检查灌浆效果 ， 只有通过扬压力和渗流量观测 ， 故这 两项观测很重要 。扬压力是对坝体稳 定影 响较大的荷载 ，
廊道 ； 底 层廊道 由灌浆廊道 、 排水 廊道 、 横 向廊道 、 右 岸交
通 廊 道及 不在 同一高 程 的左右 岸爬坡 廊道 和隧 洞组 成 ，
沿灌浆帷幕线 ， 在幕后布设 了 ８ ９个扬压力监测孔 ， 孔深深
入基岩下Ｉ ． ０ ｍ。
２ 扬 压 力监 测 孔 布 置
２ ． １ 扬压 力 监测 的必 要性
１ 工 程 概 况
观音 阁水库 位 于太 子河 干 流上 ， 距 本 溪市 ４ ０ ｋ ｍ， 控 制流域面积２ ７ ９ ５ ｋ ｍ ， 总库 容２ １ ． ６ ８×１ ０ ｍ。 ， 是 以城 市供 水 和防洪为 主， 兼顾灌溉 、 发 电和养鱼 的大 （Ｉ） 型水 利枢 纽工程 。碾压式混凝土重力坝 长１ ０ ４ ０ ｍ， 由挡水坝段 、 溢
Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ３
观 音 阁 水 库 坝 基 扬 压 力 测 值 分 析
裴 立斌
（ 辽宁省观音 阁水库管理局 ， 辽宁 本溪 １ １ ７ １ １ ０ ）
［ 摘 要］ 观 音 阁水库位 于石 灰 岩地 区， 坝基扬 压 力监 测 是检 验 坝基 帷 幕 灌浆 运行 工况 的 重要
手段 。 多年 的监 测数 据分析 表 明 ， 坝体各 测 点扬压 力水位 基 本 上 与库 水位 有相 关性 ， 变化 幅 度
均 在安 全监 测 范 围 内。观 音 阁水库 的坝 基是 稳 定的 ， 帷幕 灌浆及 排 水措施 都是 有效 的 。
［ 关键词］ 扬 压 力 ； 数据 分析 ； 扬 压水位
多年的连续测值 ， 有压仪 器是通过压 力表 直接读数 ， 无压 仪器是用水位计测深取得 数值 。１ ９ ９ ６—１ ９ ９ ８年 每周测一 次， １ ９ ９ ９—２ ０ ０ ０年每半月测一次 ， ２ ０ ０ １— ２ ０ ０ ７年 每月测一
而降低 了坝底的抗 滑力 。同时 ， 坝 体 内也 产生扬 压力 ， 从
第１ ９卷 第 ７期
２ ０ １ ３年 ７月
水 利 科技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎｃ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． １ ９ Ｎｏ ． ７
次， ２ ０ ０ ８年 自动化 改造 ， ２ ０ ０ ９年 ６月正式运 行 ， 至今扬压 测值准确可靠 。现 以 自动化改造后测值进行测值分析 。
４ 坝 基 扬 压 力测 值 分 析
４ ． １ 帷幕 前 的重点 坝段 扬压 水位 分析
以压力较大 的 ｕ ｐ ２ ３—１为例 ， 扬压力与库水位过程线
见图 １ 。
渗层 ， 在 防渗层后 面 再设 置排 水管 。扬 压 力监 测 实现 了
而影响 了坝体 内的应力 分 布 。为 了减小 坝 底扬 压 力 ， 提 高坝的稳定性 ， 通 常采用坝 基防渗 帷幕 以减少渗 透途径 ， 消耗坝底的渗透水头 ， 并在 防渗帷幕 后设 排水孔 幕 ， 以释 放 剩余 水头 。为 了减 小坝 体 内 的扬 压力 ， 通常 将 坝体 上 游 坝面 ３— ５ ｍ范围 内的材料 的 防渗性 能提 高 ， 以形成 防
３ １ 、 ３ ８ 坝段横向廊道 ， 每个 断面布设 ５支扬压 力监测孔 。 纵断面选在灌浆廊道 内灌浆 帷幕 线与排水孔线之 间， 距廊 道下游壁６ ０ ｃ ｍ， 河床坝段纵 向扬压力每个坝段一支扬压力
监测孔。为监测 Ｆ ８断层附近的渗压情况 ， 在２ ４ 一 ２ ７ 坝段 排水廊道内每个坝段布设一支扬压力监测孔。其 中纵 向河 床５ 一 ４ ２ 坝段 每段 １ 孔， 共３ ８孑 Ｌ ； ４ ３ 一 ６ ５ 坝段单号 １ 孔。 共１ ２孔 ； 排水廊道 ２ ４ 一 ２ ７ 坝段每段 １ 孔， 共 ４孔 ； 横 向廊 道 １ １ 、 １ ７ 、 ２ ３ 、 ３ １ 、 ３ ８ 坝段 ， 每条廊道 ４孔 ， 计２ ０孔 ； 左岸 隧洞内 ， 共５ 孑 Ｌ ； 右岸隧洞内 ， 共 ８孔 。
依据扬压力的重要性并结合坝体 结构布置 ， 扬压力监测选
择 了５个 横 断面 ， １ 个 纵 断面。横 断 面选在 Ｉ １ 、 １ ７ 、 ２ ３ 、
高８ ２ ｍ。 坝后式电站 ， 总装 机２ ０ ． ７ ５ Ｍ Ｗ。 水 库坝 基大 部分 为张 夏灰 岩 ， 仅坝踵 部分 建在 崮山组灰岩 夹层 岩 的互层 组上 ， 互 层组底 部 以凤 山组底 部为 主包括 长 山组顶 部一 少部分 。防渗帷幕与 １ ０ ｍ页岩组衔接 ， 岩 层横河 展布 ， 倾 向下游 ， 倾角５ ５ 。 。坝体 内有 ３层廊 道 ： 顶层、 中层为 观测
扬压力是指 建筑 物及 其地 基 内的渗 水 ， 对 某 一水 平 计 算截面的浮托力与 渗透压 力之 和。扬 压力是 一个 铅直 向上的力 ， 它减小 了重力坝作 用在地 基上 的有效 压力 ， 从
３ 扬 压 力计 目前 运 行 状 况
扬 压 力 的观 测 是 从 １ ９ ９ ６年 １ ０月 开 始 ， 至今 已有 １ ０
流坝段 、 底孑 Ｌ 坝 段 和 电 站 坝 段 组 成 。坝 顶 宽 １ ０ ｍ， 最 大 坝
２ 。 ２ 观 音 阁水库 大坝扬 压 力监测 孔布 置
石灰岩地区建坝最关键 问题 是坝基帷幕灌浆 ， 在 大坝
运行期检查灌浆效果 ， 只有通过扬压力和渗流量观测 ， 故这 两项观测很重要 。扬压力是对坝体稳 定影 响较大的荷载 ，
廊道 ； 底 层廊道 由灌浆廊道 、 排水 廊道 、 横 向廊道 、 右 岸交
通 廊 道及 不在 同一高 程 的左右 岸爬坡 廊道 和隧 洞组 成 ，
沿灌浆帷幕线 ， 在幕后布设 了 ８ ９个扬压力监测孔 ， 孔深深
入基岩下Ｉ ． ０ ｍ。
２ 扬 压 力监 测 孔 布 置
２ ． １ 扬压 力 监测 的必 要性