某電站廠房邊坡穩定性監測成果分析討論

張 鵬 趙 川

(1.中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037； 2.西華大學能源與動力工程學院，四川 成都 610039)

某電站廠房邊坡穩定性監測成果分析討論

張 鵬1趙 川2

(1.中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037； 2.西華大學能源與動力工程學院，四川 成都 610039)

采用位移計，測縫計，鋼筋計等測量工具對某電站廠房邊坡進行了監測，并對邊坡的監測成果進行了詳細分析，結果表明：廠房邊坡變形不大，已基本趨于穩定。

邊坡，位移計，測縫計，鋼筋計，應力

隨著我國水電能源的大力開發，水電站多位于深山峽谷內，遇到不少高、直、陡邊坡工程的安全性問題[1-3]。水電工程邊坡穩定性分析主要包括兩個方面：1)施工期間邊坡的穩定性問題；2)竣工后電站正常運行，廠房邊坡的長期穩定問題[4-6]。對于施工期間邊坡的穩定性問題，國內外已有不少研究，且取得了豐碩的成果，可以通過控制開挖深度和采取相應支護措施保證邊坡施工的安全[7-9]。而對于竣工后電站邊坡的穩定性問題，人們往往容易忽視，從而造成嚴重的安全事故[10-13]。

因此，有必要對水電站竣工后邊坡進行及時監測和分析，確保水電站安全運行[14]。本文以某電站邊坡的監測為基礎，對該電站廠房邊坡的長期穩定性問題進行分析和探討。

1 工程概況

某水電站位于四川省寶興縣西河流域，電站采用引水式發電，引水隧洞長約5.62 km。設計水頭442 m，引用流量14 m3/s，裝機容量60 MW，是典型的小水電工程。

電站由首部樞紐、引水系統及廠區建筑物構成。閘壩從左至右由左岸擋水壩段、沖沙閘、兩孔泄洪閘、右岸擋水壩段組成。邊坡巖層產狀N30°～35°E/SE∠25°～35°，巖石堅硬完整，厚～巨厚層結構，裂隙不發育，以層面裂隙為主，左岸高程1 789.5m，巖石弱風化弱卸荷水平深度4.4 m。廠房邊坡的監測項目主要包括3個部分，有巖體位移、裂縫開合度和鋼筋應力等。

2 監測儀器選取和布置

2.1 儀器選取

本工程所用監測儀器有多點位移計、測縫計和鋼筋計，分別測量廠房邊坡的巖體位移、裂縫開合度和鋼筋應力，儀器均采用美國GEKON公司的產品，是震弦式儀器。

2.2 儀器的布置

廠房邊坡共安裝了8支3點式位移計，其編號為：M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7,M8，主要監測巖體內部不同深度處的位移，其埋設深度為24 m，14 m，6 m，編號分別為P1,P2,P3。

M1在5號鎮墩附近，安裝高程為1 479.0 m；M2在6號鎮墩附近，安裝高程為1 435.0 m；M3安裝在1 403.0 m馬道上方；M4,M5,M6安裝在1 383.0 m馬道上方；M7,M8位于1 363.0 m馬道上方。廠房邊坡共安裝有6支測縫隙計，其編號為：J1,J2,J3,J4,J5,J6。主要監測鎮墩和基巖之間的縫隙開合度。J1,J2安裝在7號鎮墩與基巖接觸面上；J3,J4安裝在5號鎮墩與基巖接觸面上；J5,J6安裝在6號鎮墩與基巖接觸面上。

廠房邊坡共安裝了2支鋼筋計，其編號為：R1,R2。布置在5號鎮墩附近的錨洞左右邊墻內，監測錨洞左右邊墻上的鋼筋應力觀測電纜穿PVC管保護引到廠房集線箱，實現集中觀測。

3 廠房邊坡監測成果及其分析

3.1 多點位移計監測成果及分析

由于測點較多，本文只列出具有代表性的M1監測成果，如表1所示。分析可知：2005年10月30日，坡體表面位移為1.87 mm，6 m測點位移量為1.31 mm，14 m測點位移量為0.79 mm，2006年12月25日坡體表面位移為2.21 mm，6 m測點位移量為1.52 mm，14 m測點在2006年6月28日位移量為1.0 mm，此后被損壞無法進行監測。從已有監測資料中分析，M1基本穩定，位移量有增大的趨勢，應加強監測，注意位移的變化量。

表1 多點位移計M1監測成果

3.2 測縫計監測成果及分析

表2為測縫計監測成果。測縫計J1,J2安裝在7號鎮墩與巖基接觸面上。從2004年12月6日～2006年12月25日的22次監測中，縫隙開度變化較小，兩支儀器監測到的縫隙開度接近一致。2006年12月25日，J1的縫隙開度為1.23 mm，J2的縫隙開度為0.98 mm。 測縫計J3,J4安裝在5號鎮墩與巖基接觸面上。J3，J4的縫隙開度大小基本一致，從2004年12月6日～2006年12月25日的22次監測中，縫隙開度基本一致。2006年12月25日，J3的縫隙開度為1.00 mm，J4的縫隙開度為1.20 mm。

測縫計J5,J6安裝在6號鎮墩與巖基的基礎面上。J5,J6從2004年12月6日～2006年12月25日的22次監測中，縫隙開度大小基本沒變，2006年12月25日，J5的縫隙開度為1.21 mm，J6的縫隙開度為0.93 mm。

表2 測縫計監測成果

表3 鋼筋計監測成果

3.3 鋼筋計監測成果及分析

表3為鋼筋計監測成果。鋼筋計R1,R2布置在5號鎮墩附近的錨洞左右邊墻。在2004年12月份的2次監測和2005年的10次監測中，R1,R2無突變量，基本趨于穩定。2005年10月30日，R1的最大拉應力4.59 MPa，R2壓應力6.37 MPa。在2006年的監測中，R1最大拉應力6.18 MPa，R2壓應力發生了突變，逐漸增大，到2006年12月25日R1拉應力又恢復到了5.2 MPa；R2壓應力增大到8.30 MPa，說明R2應力狀態不穩定，應注意加強監測。

4 結語

本文采用多點位移計、測縫計、鋼筋計等測量工具，對某電站運行過程中廠房邊坡進行實時監測，得到了各項監測數據，監測結果表明：1)從多點位移計監測數據來分析，邊坡整體變形不大，局部位移有增大趨勢。2)測縫計監測成果顯示，鎮墩與巖基接觸面間的縫隙呈現張開現象，而且在緩慢增加，但量級比較小，一般在1 mm左右，基本趨于穩定。3)錨洞邊墻的鋼筋計R1為拉應力，應力不大，2006年在6.18 MPa～4.85 MPa之間變化。鋼筋計R2為壓應力，2006年6月28日前在6 MPa內變化，至2006年12月25日突變為8.03 MPa，應力狀態不穩定，應加強監測。對監測成果分析可知廠房邊坡的變形已基本趨于穩定，且變形量級在安全容許范圍內，邊坡處于穩定狀態。

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Discussion on slope stability monitoring achievements of the power station workshop

Zhang Peng1Zhao Chuan2

(1.ChinaRailway11thBureauGroup5thEngineeringCo.,Ltd,Chongqing400037,China;2.SchoolofEnergyandPowerEngineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

The paper monitors the power station workshop slope with displacement meter, joint meter, steel meter and other measurement tools, and specifically analyzes the slope monitoring achievements. Results show that: the workshop slope basically tends to be stable without serious deformation.

slope, displacement meter, joint meter, steel meter, stress

2015-02-12

張 鵬(1989- )，男，助理工程師； 趙 川(1989- )，男，在讀碩士

1009-6825(2015)12-0072-02

TU457

A