狹窄河谷高面板堆石壩變形控制與結(jié)構(gòu)安全

王建軍，李 卓，方藝翔，畢朝達

(1.寧夏六盤山水務(wù)有限公司，寧夏 固原 756000； 2. 南京水利科學(xué)研究院大壩安全與管理研究所，江蘇 南京 210029；

3.水利部大壩安全管理中心，江蘇 南京 210029)

近些年，我國面板堆石壩筑壩技術(shù)發(fā)展迅速[1-4]，已建成一批世界級高壩，同時也面臨著優(yōu)良壩址不斷減少，需在復(fù)雜河谷地形和地質(zhì)條件下筑高壩的難題[5-6]。河谷地形是影響面板堆石壩應(yīng)力變形的重要因素，寬闊河谷對壩體的約束效應(yīng)較小，應(yīng)力分布的三維效應(yīng)較弱；狹窄河谷對壩體的約束效應(yīng)強，壩體應(yīng)力呈現(xiàn)明顯的“拱效應(yīng)”，該“拱效應(yīng)”會導(dǎo)致施工期壩體變形較小而后期變形偏大。另外，由于狹窄河谷區(qū)壩體與壩基可能存在更強的剪切滑移和變形梯度，對面板和周邊縫變形控制非常不利[7-8]。

20世紀70年代，國外幾座修建在狹窄河谷區(qū)的面板堆石壩先后發(fā)生了滲漏事故。哥倫比亞1978年建成的Golillas大壩[9]，壩高125.0 m，河谷寬高比僅為0.87。該壩1982年6月開始蓄水，第一階段水位達到1/2壩高前滲漏穩(wěn)定，但蓄水至2 960 m高程時，滲漏急劇增加至520 L/s。緩慢降低庫水位至2 915 m高程時，滲漏量劇減到32 L/s，檢查發(fā)現(xiàn)主要滲漏源位于周邊墻及壩頭巖石的接觸面，并且面板的不均勻沉降導(dǎo)致了面板周邊縫的止水被破壞。哥倫比亞Anchicaya壩也是修建在狹窄河谷上的一座面板堆石壩[9]，壩高140.0 m，河谷寬高比為1.86，水庫于1974年10月19日開始蓄水，蓄水位達到溢洪道堰頂高程634 m時壩體滲漏持續(xù)增加，最大漏水量達到1 800 L/s。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，大部分滲漏發(fā)生在周邊縫的局部位置，尤以大壩右岸為重。……