礫石土心墻堆石壩變形研究

李萬海，李建軍，耿瑜平

（黃河勘測規劃設計研究院有限公司，河南 鄭州，450003）

0 引言

土石壩是目前世界壩工建設中應用最為廣泛、發展最快的一種壩型[1]。其中土質防滲體分區壩是高、中壩最常用的壩型。土石壩防滲料在上壩碾壓時飽和度一般達到90%以上，壩體填筑過程中，心墻孔隙水壓力的消散能力不足，壩體內部高孔隙水壓力的存在導致心墻中有效應力降低，影響壩體的穩定和強度[2-5]。對于高土石壩，初蓄期控制庫水位抬升速率對壩體變形有非常重要的影響。

1 工程概況

某水電工程為大（2）型，攔河大壩采用礫石土心墻堆石壩，礫石土心墻頂寬4 m，坡比1∶0.25，上游側反濾層寬度4 m，坡比1∶0.25，下游側反濾層寬度6 m，坡比1∶0.25，上下游側過渡料坡比1∶0.4，上游側堆石區坡比1∶2.0，下游側堆石區坡比1∶1.8。大壩壩頂高程2 138.00 m，壩頂寬12.0 m，心墻底高程1 991.00 m，最大壩高147.00 m。大壩壩基防滲分兩部分：河床段采用混凝土防滲墻，墻體下部接帷幕灌漿；左右兩岸采用雙排帷幕灌漿。電站設計裝機容量420 MW。電站正常蓄水位2 133.00 m，總庫容5.87億m3，正常蓄水位以下相應庫容5.35億m3，調節庫容4.44億m3。壩址控制流域面積5 317.00 km2，多年平均流量104.00 m3/s。

心墻料源主要由風成黃色黏土和冰漬灰黃～灰色塊碎石土組成，粗粒成分以砂巖、砂質千枚巖和絹云母千枚巖為主，角礫狀。心墻采用黃色黏土和塊碎石土混合料方案，混合比例為3∶7～7∶3。

2 監測設備布置

為監測壩體變形，在大壩2 031.00 m、2 048.00 m、2 078.00 m、2 108.00 m高程等馬道及壩頂上共布置61 座變形觀測墩，分8 個縱剖面，其編號為TP（1～61）DB，見圖1～2。

圖1 監測平面布置……