昌马水库大坝内部位移量与表面沉降量之间的佐证关系分析

发表时间:2020/9/4   来源:《中国西部科技》2020年第9期   作者:刘金辉
[导读] 大坝水平分层位移量是由大坝沉降变形和测斜管构造特征造成,内部变形与外部变形规律是相辅相成的,具有互为佐证的关系
        摘要:大坝水平分层位移量是由大坝沉降变形和测斜管构造特征造成,内部变形与外部变形规律是相辅相成的,具有互为佐证的关系。
关键词:内部位移量 表面沉降量 相互佐证
        根据2004年至2016年观测掌握的昌马水库大坝表面竖向位移和内部分层水平位移数据,数据精度在所有变形监测项目中可信度最高,竖向位移全圆测回法闭合差小于3mm,精度高于理论精度;分层水平位移精度数据分划值0.01mm;因此采用这两项指标数据分析它们之间的联系。经数据比对,绘分布图、过程线图分析,证明它们之间是有相互佐证关系存在的,进一步证明了观测数据和观测方法的可信度。
        一、昌马水库概况
        昌马水库位于河西走廊西端玉门市境内的疏勒河昌马峡进口1.36km处,距玉门市50km,是甘肃省河西走廊(疏勒河)农业灌溉暨移民安置综合开发项目的龙头工程,该工程是以农业灌溉为主,兼顾工业供水、水力发电和防汛等综合利用的大(二)型水利枢纽。水库库容1.934亿m3,枢纽工程主要由拦河大坝、右岸泄洪排砂隧洞、左岸溢洪道、左岸引水发电隧洞、坝后发电厂房五部分组成。拦河坝为壤土心墙砂砾石坝,坝高54.8m,坝顶长度365.5m,坝顶宽9m, 坝顶高程为2004.8m。
        二、观测设备分布情况和成果
        1.坝体表面位移观测。共有位移标点22个,每季度观测一次。水平位移采用经纬仪配合活动式战标观测,竖向位移采用3等水准测量; 坝体最大沉降量为坝体中部上游,目前累计沉降量为233mm,小于设计沉陷量385mm。




坝体内部分层水平位移,符号N1-N3,采用活动式测斜仪观测,每年观测四至六次,观测点3个,分布于纵0+005断面与0+059、0+170、0+289三个横断面交汇点 。从2002年开始观测至今,观测点3个,从分层水平位移统计表、过程线图看,2016年N1点最大水平位移量:横129.0mm,纵20.39mm;N2点最大水平位移量:横89mm,纵-97mm;N3点最大水平位移量:横74mm,纵51mm。本次分析绘制的坝体内部(测斜孔)变形曲线图如下, 图中位移标明向下游为“-”上游为“+”、右岸为“-”左游为“+”。



        三、大坝表面位移与内部分层的关系
         1、内部分层横向位移3个测点的地面(测斜管管口)均向上游移动,幅度在70—140mm;坝顶位移标点位移量沉降量呈现出前排大于后排,分析是由于不均匀沉降(合理范围内)对坝体施加了一个力矩的缘故。
         2、内部分层纵向位移3个测点,N1、N2的地面(测斜管管口)均向右游移动,幅度在30—60mm,N3的地面(测斜管管口)均向右游移动,幅度最大50mm;3个测点地面(测斜管管口)有一个向坝中靠拢的趋势。坝顶位移标点位移量沉降量呈现坝中大于左右岸的态势,分析还是由于不均匀沉降(合理范围内)对坝体施加了一个力矩,导致测斜管倾斜和扭曲。
        四、结论
        综合分析,大坝水平分层位移量是由大坝沉降变形和测斜管构造特征造成,已趋于稳定;大坝内部变形与外部变形规律是相辅相成的,具有互为佐证的关系;各项物理量在允许范围内,无异常突变,符合规律。
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