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引水工程500平原水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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新疆北疆引水工程500平原水庫(kù)庫(kù)容2,81億m3,為大(2)型水利工程,是整個(gè)引水工程的尾部調(diào)節(jié)水庫(kù)。壩軸線長(zhǎng)約17km,最大壩高28.0m,壩基為深厚覆蓋層軟基,由于地形限制,在壩身設(shè)有放水兼放空涵洞,其工程性態(tài)復(fù)雜。為確保工程安全運(yùn)行,在大壩上設(shè)計(jì)了較為全面的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。并從設(shè)計(jì)原則、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、儀器選型儀器布置及監(jiān)測(cè)成果等方面,介紹該水庫(kù)大壩的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。圖1幅。
[關(guān)鍵詞]平原水庫(kù)??均質(zhì)土壩??涵洞??安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
1 工程概況
新疆北疆引水工程500平原水庫(kù)是引水工程的尾部調(diào)節(jié)水庫(kù),壩址位于天山北緣山前沖洪積下部細(xì)土平原區(qū),北部為中主壩,東、西、南三面為副壩。工程自2002年4月開(kāi)工建設(shè),目前主體工程已經(jīng)完成,并已于2005年9月底通水成功并開(kāi)始蓄水。500水庫(kù)庫(kù)容為2.81億m3,屬大(2)型水庫(kù),工程等別為Ⅱ等,其主要建筑物為粉質(zhì)壤土均質(zhì)土壩和鋼筋混凝土涵洞。壩頂高程503.00m,最大壩高28m,上游壩坡坡比為1:3.0,下游壩坡坡比為1:2.5,圓弧段490.00m高程以下放緩為1:2.75,下游坡在490 m高程處設(shè)一級(jí)2m寬的馬道,壩體內(nèi)部設(shè)“L”型排水體與下游坡腳排水棱體相接。涵洞為雙孔城門洞型。水庫(kù)主、副壩典型削面(見(jiàn)圖1)。
該水庫(kù)均質(zhì)土壩有如下3個(gè)特點(diǎn):一是壩軸線長(zhǎng);大壩全長(zhǎng)約17.6km,其中主壩(中壩段)長(zhǎng)8.264km,東副壩長(zhǎng)3.038km,西副壩長(zhǎng)3.27km,南副壩長(zhǎng)3.104km;二是壩基為深覆蓋層軟基;其中東、西、南副壩壩基埋深2~4m處還存在厚2~4m的軟弱夾層;三是工程的泄水建筑物因地形限制采用在壩內(nèi)埋涵洞的設(shè)計(jì)方案,均質(zhì)土壩上有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的涵洞貫穿主壩壩身。按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(S1274-2001)要求,在軟基上布置泄水建筑物時(shí)需要進(jìn)行技術(shù)論證,除了在建壩前進(jìn)行試驗(yàn)研究論證外,為確保工程運(yùn)行安全,還要在大壩上設(shè)計(jì)較為全面的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),儀監(jiān)控工程安全。
圖1??大壩典型斷面監(jiān)測(cè)儀器布置圖
2 水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與依據(jù)
為確保500平原水庫(kù)的大壩安全,在水庫(kù)大壩上設(shè)置了原型觀測(cè)系統(tǒng)。在施工期,監(jiān)測(cè)大壩填筑質(zhì)量;在運(yùn)行期,監(jiān)測(cè)大壩的運(yùn)行狀態(tài),用以保證水庫(kù)大壩的安全運(yùn)用,充分發(fā)揮工程效益;同時(shí),通過(guò)積累第一手的原型觀測(cè)資料,對(duì)大壩的變形、滲流以及接觸土壓力性狀和規(guī)律進(jìn)行研究。
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL60-94)的相關(guān)要求,大壩表面變形、壩體及壩基滲流是必須觀測(cè)的項(xiàng)目;大壩內(nèi)部重點(diǎn)部位的變形可進(jìn)行選擇性觀測(cè);大壩應(yīng)力觀測(cè)是選擇性觀測(cè)項(xiàng)目。就工程本身而言,本工程在壩下有放水(兼放空)涵洞穿過(guò)壩體,涵洞周圍土體與涵洞的接觸變形、接觸滲流狀態(tài)是本工程的觀測(cè)重點(diǎn)。
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