劉武斌，郭乙霏，雷銀拴，皇甫澤華，陳紅如，馬 莉

（1.南京南瑞集團(tuán)公司，江蘇南京210003；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150030；3.河南省水利勘測設(shè)計研究有限公司，河南 鄭州450016；4.河南省前坪水庫建設(shè)管理局，河南 鄭州450003；5.酒泉潤博建設(shè)工程有限責(zé)任公司，甘肅 酒泉735000；6.河南省豫東水利工程管理局，河南開封475000）

1 工程概況

前坪水庫位于淮河流域沙潁河支流北汝河上游、河南省洛陽市汝陽縣縣城以西9 km的前坪村，是以防洪功能為主，結(jié)合灌溉、供水，兼顧發(fā)電效益的大（2）型水庫，總庫容5.84億m3，最大壩高90.3 m，控制流域面積1 325 km2。水庫可灌溉農(nóng)田3.39萬hm2，每年向下游城鎮(zhèn)提供生活及工業(yè)用水約6 300萬m3，水電站裝機(jī)容量6 000 kW，多年平均發(fā)電量約1 881萬kW·h。

泄洪洞于2016年2月24日開始施工，2016年8月20日上層開挖全線貫通，2016年10月11日下層開挖全線貫通，洞體襯砌于2016年7月25日開始施工，2016年12月19日全線完成。

洞身段巖性：第⑦層安山玢巖，暗紫色、紫紅色，具斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長石，大部分已經(jīng)風(fēng)化成乳白色，少量為肉紅色正長石?；|(zhì)為隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)，并有輝石、角閃石等暗色礦物，裂隙發(fā)育，裂隙面有黃色鐵錳質(zhì)浸染及少量的鈣質(zhì)、錳質(zhì)薄膜，質(zhì)堅性脆，巖芯破碎，多呈碎塊狀，取芯率低，呈弱風(fēng)化狀。洞身頂部分布厚2.0～7.7 m強(qiáng)風(fēng)化帶：輝綠巖脈，灰綠色，礦物成分以輝石和斜長石為主，具有輝綠結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，巖芯至碎塊狀，上部為全-強(qiáng)風(fēng)化，下部呈弱風(fēng)化。

2 圍巖變形分析

泄洪洞監(jiān)測設(shè)計布置4個監(jiān)測斷面，樁號分別為泄0+065、泄0+255、泄0+325、泄0+455。 監(jiān)測斷面布置12套多點(diǎn)位移計、16支滲壓計、32支鋼筋計、24組雙向應(yīng)變計、8支無應(yīng)力計和20支測縫計，共計112套/組/支監(jiān)測儀器，已于2017年9月前全部安裝完成。除多點(diǎn)位移計外，其他監(jiān)測儀器測量值較小，因此本文重點(diǎn)介紹多點(diǎn)位移計監(jiān)測結(jié)果。

泄洪洞圍巖變形監(jiān)測典型斷面儀器布置見圖1。圍巖多點(diǎn)位移計監(jiān)測結(jié)果見表1。

圖1 泄洪洞圍巖變形監(jiān)測典型斷面儀器布置（單位：mm）

2.1 泄0+065斷面分析

泄0+065斷面左拱座BX1-1X變形最大，右拱座次之，頂拱變形最小。BX1-1X位移計安裝后測得的變形一直呈增大趨勢，最大變形達(dá)5.74 mm，2016年11月10日襯砌錨固施工結(jié)束后變形增大趨勢變緩；2017年1月13日固結(jié)灌漿施工結(jié)束后，變形趨于穩(wěn)定，見圖2；2017年4月至2018年3月各測點(diǎn)位移變化較小，均處于穩(wěn)定狀態(tài)，見圖3。由此可以判斷泄0+065斷面圍巖目前已處于穩(wěn)定狀態(tài)［1］。

圖3 泄0+065斷面圍巖變形結(jié)束后左拱座位移曲線

2.2 泄0+225斷面分析

泄0+225斷面右拱座BX2-3X變形最大，左拱座次之，頂拱變形最小。BX2-3X位移計安裝后變形一直呈增大趨勢，2016年11月10日襯砌錨固施工結(jié)束后變形增大趨勢變緩；2017年2月固結(jié)灌漿施工結(jié)束后，變形趨于穩(wěn)定，見圖4；2017年5月至2018年3月各測點(diǎn)位移變化較小，均處于穩(wěn)定狀態(tài)，見圖5。由此可以判斷泄0+225斷面圍巖自2017年3月起已處于穩(wěn)定狀態(tài)。

圖4 泄0+225斷面圍巖變形結(jié)束前左拱座位移曲線

圖5 泄0+225斷面圍巖變形結(jié)束后左拱座位移曲線

2.3 泄0+325斷面分析

泄0+325斷面左拱座BX3-1X變形最大，最大變形為10.79 mm；右拱座次之，最大為7.48 mm；頂拱變形最小，為3.48 mm。2016年10月，泄0+325斷面淺表部圍巖變形加速，2016年12月中旬下層開挖結(jié)束后，圍巖變形仍然增大較快［2］；圍巖變形在2016年12月7日后變化趨緩，見圖6；之后隨著固結(jié)灌漿施工完成，變化速率明顯減??；2017年3月至今變形變化速率小于0.01 mm/d，圍巖已處于穩(wěn)定狀態(tài)，見圖7。

圖6 泄0+325斷面圍巖變形結(jié)束前左拱座位移曲線

圖7 泄0+325斷面圍巖變形結(jié)束后左拱座位移曲線

2.4 圍巖變形規(guī)律

（1）圍巖變形與臺階開挖關(guān)系密切。在施工期間，隨著開挖過程的不斷進(jìn)行，變形不斷增大。一般情況下，變形以突發(fā)性為主，開挖上部臺階時變形相對較小，開挖下部臺階時變形相對較大。如果臺階開挖高度過大、進(jìn)度快，則會造成應(yīng)力突然釋放的能量過大，從而導(dǎo)致圍巖變形突變［3］。

（2）圍巖變形與地質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，前坪水庫泄洪洞洞身巖性相對較穩(wěn)定，施工期未發(fā)生明顯圍巖變形。

（3）一般拱座圍巖變形大于頂拱圍巖變形［4］。

3 結(jié) 論

（1）前坪水庫泄洪洞圍巖變形已處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）安全監(jiān)測的資料分析及關(guān)注重點(diǎn)應(yīng)隨著工程進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整、驗證設(shè)計、指導(dǎo)施工。

（3）安全監(jiān)測的設(shè)計應(yīng)動態(tài)調(diào)整，必要時可針對部分地層及巖層狀況增設(shè)相關(guān)的監(jiān)測儀器。

（4）施工期應(yīng)重視人工地質(zhì)巡視，可采取新型的儀器儀表設(shè)備進(jìn)行同步監(jiān)測。

（5）應(yīng)密切關(guān)注圍巖的滲透壓力變化情況。

（6）地下洞室開挖應(yīng)分層、分臺階進(jìn)行，避免可能造成的圍巖大變形或破壞。

（7）施工過程中應(yīng)及時對不利地質(zhì)結(jié)構(gòu)的圍巖進(jìn)行支護(hù)，防止掉塊、塌方等嚴(yán)重安全事故。