趙 欣，田 陽(yáng)，祝洪偉

(湖北清江水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443000)

隔河巖水電站已運(yùn)行20多年，它在防洪、發(fā)電、環(huán)保等方面均發(fā)揮了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[1]。由于大壩壩基為石龍洞組灰?guī)r，且因其斷裂、巖溶發(fā)育、屬透水性極不均，隨著服役年限的延長(zhǎng)，其安全穩(wěn)定性更加引起關(guān)注。隔河巖水電站是三心單曲重力拱壩[2]，拱壩是利用平面上拱形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)將水荷載傳遞給兩岸山體的原理維持自身的穩(wěn)定，它的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是變形和滲流，根據(jù)隔河巖第三次定檢提出的問(wèn)題：①隔河巖基礎(chǔ)4號(hào)壩段G11-1實(shí)測(cè)揚(yáng)壓力與庫(kù)水位相關(guān)性較好；②16號(hào)壩段G23-2壩基揚(yáng)壓力2004年6月至2012年4月測(cè)值呈明顯增大趨勢(shì)，最高水位約129 m(相應(yīng)滲壓系數(shù)0.42)，2012年5月水位驟降50 m，2015年6月之后又呈緩慢升高趨勢(shì)，該測(cè)孔測(cè)值變化未穩(wěn)定。大壩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析是大壩安全監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié),是認(rèn)識(shí)大壩規(guī)律和判斷大壩安全的重要手段[3]。針對(duì)這兩個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)基礎(chǔ)壩段揚(yáng)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，增加重要關(guān)注測(cè)點(diǎn)及附近排水孔的觀測(cè)頻次，關(guān)注其數(shù)據(jù)變化規(guī)律，提出處理建議。

1 基礎(chǔ)滲壓布置圖

大壩基礎(chǔ)重要滲壓測(cè)點(diǎn)平面布置圖見(jiàn)圖1，壩段典型測(cè)點(diǎn)信息表見(jiàn)表1。

圖1 隔河巖基礎(chǔ)重要滲壓測(cè)點(diǎn)平面布置圖

表1 大壩基礎(chǔ)部分測(cè)點(diǎn)信息表

2 基礎(chǔ)滲壓分析

2.1 G11-1及附近滲流孔情況

G11-1位于4號(hào)壩段，4號(hào)壩段地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖2，自始測(cè)以來(lái)G11-1揚(yáng)壓力水位均較高，雖然該孔位于帷幕后，但揚(yáng)壓力水位與上游庫(kù)水位之間一直存在明顯的相關(guān)關(guān)系，G11-1水位過(guò)程線見(jiàn)圖3。從2018年10月開(kāi)始對(duì)其附近的排水孔進(jìn)行每月一次的加密觀測(cè)，觀測(cè)資料見(jiàn)表2，其周邊的排水孔水位在2020年后有所升高，總體變化不大。

圖2 4號(hào)壩段地質(zhì)剖面圖

圖3 G11-1水位過(guò)程線圖

表2 4號(hào)壩段G11-1附近排水孔加密觀測(cè)測(cè)值

2.2 G23-2及附近滲壓、滲流孔情況

G23-2位于15號(hào)壩段和16號(hào)壩段橫向廊道，大壩周圍測(cè)點(diǎn)布置示意圖見(jiàn)圖4，15號(hào)壩段壩基地質(zhì)剖面圖見(jiàn)圖5，其附近測(cè)點(diǎn)滲壓水位過(guò)程線見(jiàn)圖6～圖11；可以看到幕前測(cè)點(diǎn)G21-1、幕后測(cè)點(diǎn)G22-3及G23-1和上游水位均存在較高的相關(guān)性。G23-2水位自2012年4月陡降后緩慢上升，近2年來(lái)增幅約6.5 m。

圖4 大壩基礎(chǔ)G23-2及周圍測(cè)點(diǎn)布置示意圖

圖5 15號(hào)壩段壩基地質(zhì)剖面圖

圖6 G21-1水位過(guò)程線圖

圖7 G22-3水位過(guò)程線圖

圖8 G23-1水位過(guò)程線圖

圖9 G23-2水位過(guò)程線圖

圖10 16號(hào)壩段橫向廊道16-F-1～3滲流量過(guò)程線圖

圖11 15號(hào)壩段主廊道15-0-3～8滲流量過(guò)程線圖

對(duì)其附近橫向廊道排水孔數(shù)據(jù)畫過(guò)程線可以看到16-F-1在2013年流量有小幅上升后又回落，16-F-2、16-F-3測(cè)值平穩(wěn)，對(duì)15壩段主廊道排水孔數(shù)據(jù)畫過(guò)程線可以看到15-0-7從2011年4月起滲流量陡降1 L/min后至今穩(wěn)定在0.36 L/min左右的流量。

3 結(jié)論和建議

地基條件復(fù)雜性直接影響著大壩的穩(wěn)定性[4]，以上滲壓水位較高、和上游水位相關(guān)性較強(qiáng)測(cè)點(diǎn)所在壩基均有斷層或者夾層穿過(guò)。G11-1所處壩段有F66斷層和301號(hào)剪切帶穿過(guò)，而G23-2所處壩段地質(zhì)條件更加復(fù)雜，有多個(gè)剪切帶和斷層組成的滑動(dòng)面，在工程施工期曾重點(diǎn)進(jìn)行過(guò)工程處理。

對(duì)基礎(chǔ)各滲壓測(cè)點(diǎn)滲壓系數(shù)進(jìn)行計(jì)算(滲壓系數(shù)計(jì)算方法按照混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范里壩體和壩基滲壓系數(shù)計(jì)算公式得出，以壩基滲壓系數(shù)計(jì)算公式為例，當(dāng)下游水位高于基巖高程時(shí))，G23-2測(cè)點(diǎn)滲壓系數(shù)約0.28，相比大壩河床壩段基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滲壓系數(shù)0.25稍大，G11-1測(cè)點(diǎn)滲壓系數(shù)約0.59，相比岸坡壩段設(shè)計(jì)滲壓系數(shù)0.35較大，其他基礎(chǔ)帷幕后的滲壓測(cè)點(diǎn)的滲壓系數(shù)均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。此2測(cè)點(diǎn)滲壓水位異常均是由于其所處的復(fù)雜地質(zhì)條件所引起，根據(jù)多年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)G11-1和G23-2測(cè)點(diǎn)處理做出如下結(jié)論和建議：

1)G11-1滲壓水位和上游水位相關(guān)性較強(qiáng)，可能存在局部的滲漏通道，通過(guò)對(duì)其附近排水孔的加密監(jiān)測(cè)，排水孔均無(wú)水流流出，此測(cè)點(diǎn)水龍頭打開(kāi)，水流呈點(diǎn)滴狀，滲流量不大，說(shuō)明滲漏通道的影響區(qū)域較小，不會(huì)對(duì)壩基的抗滑穩(wěn)定性造成影響。

2)繼續(xù)觀察此孔的滲流量以及水質(zhì)，看是否渾濁，有無(wú)顆粒。

3)如發(fā)現(xiàn)滲漏通道有繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢(shì)，則需灌漿將滲漏通道封堵，并在原來(lái)位置鉆孔，監(jiān)測(cè)其滲壓水位變化情況。

4)在G23-2測(cè)點(diǎn)及周邊排水孔處增加視頻監(jiān)控，對(duì)滲壓水位變化和滲流水的水質(zhì)進(jìn)行關(guān)注，一旦發(fā)生異常，可提出預(yù)警。

作為水利工程質(zhì)量的保證,大壩的質(zhì)量水平至關(guān)重要,如果大壩的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,必然會(huì)影響水利工程質(zhì)量的總體水平[5]。由于隔河巖壩基主要為石龍洞組灰?guī)r，斷裂、巖溶發(fā)育，屬透水性極不均勻的透水巖層，壩基地質(zhì)條件復(fù)雜，今后會(huì)加強(qiáng)壩基帷幕滲漏量的監(jiān)測(cè)并持續(xù)關(guān)注，也希望監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)和成果為其他同類型大壩提供一定的參考。