某碾壓混凝土壩7號(hào)壩段異常水平位移原因分析

余成鋼

（國(guó)家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，311122）

1 概述

大壩水平位移監(jiān)測(cè)是混凝土壩最重要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。大壩水平位移受壩基地質(zhì)條件、壩體結(jié)構(gòu)、水壓荷載、揚(yáng)壓力及壩體溫度變化及時(shí)效等因素的綜合影響，水平位移能較直接反映大壩實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。水平位移出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)查明原因，分析對(duì)工程安全的影響，為評(píng)價(jià)大壩運(yùn)行性態(tài)提供可靠依據(jù)。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況及存在的主要問(wèn)題

某水電站為Ⅱ等大（2）型水電工程，總裝機(jī)容量450 MW，水庫(kù)總庫(kù)容4.09億m3，最大壩高113.0 m。攔河大壩為碾壓混凝土重力壩，共分16個(gè)壩段，壩軸線采用折線布置，左岸1～6號(hào)壩段軸線方向向上游偏轉(zhuǎn)約17°，其余壩段垂直于河床布置。

2009年工程正常運(yùn)行以來(lái)，7號(hào)壩段壩頂水平位移（見(jiàn)圖1）存在明顯異常現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面[1]：

（1）水平位移變形受氣溫影響很小，根據(jù)回歸分析成果，左岸7號(hào)壩段上下游向水平位移溫度因子占比為16.4%，遠(yuǎn)小于右岸11～15號(hào)等壩段溫度因子占比（49.7%～73.7%之間）。

（2）7號(hào)壩段上下游向水平位移與庫(kù)水位有高度相關(guān)性，受庫(kù)水位影響明顯，與一般混凝土壩正常運(yùn)行期壩頂水平位移表現(xiàn)為隨氣溫呈現(xiàn)年周期變化規(guī)律不一致。

（3）7號(hào)壩段上下游向水平位移存在向下游發(fā)展趨勢(shì)。

筆者從壩體溫度變化、壩體彈性模量等方面對(duì)以上三個(gè)方面異常現(xiàn)象的原因進(jìn)行綜合分析。

2.2 壩體溫度變化對(duì)變形影響分析

采用間接耦合分析方法，先進(jìn)行熱分析，參考7號(hào)壩段實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行調(diào)整后，將計(jì)算得到的壩體溫度作為體荷載施加在結(jié)構(gòu)分析中，在結(jié)構(gòu)分析模塊計(jì)算壩體在不同溫度場(chǎng)情況下的大壩水平位移情況。……