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水电站河床监测成果释解

1承载板两侧基岩监测资料分析

(1)承载板两侧基岩深部变形:从承载板两侧岩壁变形来看,坝下0+006m断面左侧岩体浅部向外回弹约5mm,右侧浅部岩体则表现为被压缩约0.5mm,两侧岩壁变形分布呈倾向右岸的态势。目前基岩深部变形已稳定(图7)。从承载板底部基岩的变形来看,坝下0+006m及坝下0+035m断面底部基岩的压缩变形不完全对称,右侧基岩压缩变形较大,最大压缩变形为2.5mm,左侧压缩变形不超过1mm。其余断面变形累积量较小,均在1mm以内,两侧壁变形分布较对称。(2)承载板与两侧基岩接缝:承载板混凝土与右侧基岩呈压合状,结合密实,左侧壁可能由于承载板倾向左岸变形而存在一定张开度,最大开度达到1.5mm左右,多数在0.5mm。目前两侧壁接缝变化平稳,具有较好的可灌性(见图8)。(3)承载板与两侧基岩压应力:承载板混凝土的压应力随坝体混凝土的浇筑持续增加,右侧混凝土的压应力略大于左侧,右侧最大压应力约为3.3MPa,左侧则在1MPa左右,目前各测点应力已基本稳定,见图9。(4)以上分析表明,承载板存在一定的倾向右侧岩体的不对称变形。承载板上部10~12号坝段混凝土为通仓浇筑,荷载重心偏向右岸,使左、右侧上部荷载压力有所差异;其次,由于左、右岸的基岩强度局部可能存在一定差异,也引起两侧变形略不一致。但总体来看,不均匀变形不明显,且无进一步发展的趋势,深部混凝土回填和上部接缝灌浆后,对后期大坝蓄水运行影响应该不大。

2承载板钢筋应力

承载板各断面钢筋应力监测情况较为相似,以坝下0+035m断面为重点进行阐述。承载板上部混凝土浇筑高程不断增加,承载板横向钢筋应力受上部荷载影响增大明显,跨中部位底层钢筋的应力变化速率较显著,且钢筋拉应力相对较大,最大达到150MPa左右。到2012年2月,深槽回填混凝土到承载板底板高程1287m后,承载板受力开始部分由底部回填混凝土分担,钢筋拉应力快速减小,跨中钢筋应力减小约80MPa,之后随着承载板上部受力和自身混凝土温度的稳定,钢筋受力变化也开始稳定(见图10)。

3承载板混凝土温度监测

承载板混凝土浇筑初期最高温度为50.9℃,之后逐渐下降,至2012年1月,承载板底部高程混凝土温度较低,接近设计值(25℃)。深槽洞挖完成后,低高程混凝土受气温变化影响较大,之后受深槽回填混凝土水化热影响,温度有一定上升(见图11),至2012年6月,近承载板上部高高程混凝土温度普遍在35℃左右,仍呈缓慢下降趋势。

4实测资料与计算成果比较

至2012年6月,监测与初期设计计算成果比较如下:(1)随着坝体浇筑高程的增加,承载板整体沉降有小幅的变化,但量值很小,对承载板稳定性影响可基本不考虑。到2011年11月底,跨中最大沉降为6.7mm,与设计值“跨中部位的最大沉降为11mm”相比,仍有较大的富余。(2)承载板底部混凝土所受压应力监测值,右侧最大压应力约为3.3MPa,左侧为1MPa左右,远小于混凝土的抗压强度设计值,不致引起承载板混凝土的压碎,底部基岩也不会被破坏。(3)承载板钢筋应力的变化主要受上部坝体混凝土浇筑及温度变化的影响,随着承载板底部混凝土的回填,绝大部分钢筋拉应力在100MPa以内。(4)承载板高高程混凝土温度仍在缓慢下降,至2012年6月温度普遍在35°C,尚未到达稳定温度,离计算成果温度还有一定差距。结构计算与监测成果对比见表1。计算工况:采用平面有限元法对坝下0+020m等进行分析,假定上部坝体混凝土浇筑高70m,板厚13m。

5结语

监测成果表明,龙开口深槽承载板应力和位移两项指标基本控制在设计容许范围之内。深槽承载板设计布设了较为系统的监测设施,在深槽处理实施过程中实时进行监测和数据分析,使整个深槽施工处理过程处于有效监控状态,为施工程序和设计方案的优化调整提供依据,保证了施工安全。龙开口水电站河中深槽承载板规模较大,实时监测得到的成果对今后类似地基处理工程具有一定的参考意义,对施工过程中温控措施的改善,需进一步的研究和优化。

作者:韩荣荣 郑晓红 王玉洁 陈国锋 单位:华东勘测设计研究院


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