纳予峡水电站混凝士面板堆石坝工程 电磁沉降仪的应用 他维强／中国水利水电第四工程局有限公司 常新建／西宁经济技术开发区东川工业园区规划建设和土地管理局 、 、 、‘） （ 小、、Ｃ、、 ｆ、、ｔ、＜＞Ｃ 峙（＞Ｃ ： ：・： ０、＞ｏｔ）０、０ ｔ 、 一、０Ｃ（）＜、Ｃ ＝，一 ＇ ：一 ＞ ０ 、 、（，×、一 ～＿＿ 【摘 要】 纳子峡水电站的大坝沉降观测采用了电磁沉降仪的埋设方案，本文对电磁沉降仪和水管式沉降仪 两种方法的优缺点进行了对比简述。对检测成果进行了重点分析，介绍了电磁沉降仪的施工过程及保护控制 措施，为其他类似工程提供了可借鉴的经验。 【关键词】 面板堆石坝 电磁沉降仪施工方法 保护措施 成果分析 降管一埋设沉降环一孑Ｌ Ｅｌ ｝，Ｉ，观测。 １ 工程概况 纳ｆ峡水电站他１二青海省东北部的门源县和祁连县 的交 处．地处大通河上游末段，距西宁市约１ Ｓ６ｋｍ。 ３．１ 施１：准备 （１）保护桶：８ｒａｍ 的铡板卷制成的≠１ ）ｃｎ１保 桶．下端做成倒锥形。桶身喷临测仪器 护警，Ｊ 语。 （２）１个１．２ｍ长的≠１ ６８ｒａｍ例护竹 ｆ： 规模为二等大（２）型．水库Ｊ 常蓄水位３２０１．５０ｍ， 总 容 ．３３亿ｍ ．最大发电水头Ｉｌ３．５０ｍ，总装ｆ』【容 量Ｈ Ｍｗ．保证 Ｌｔ｛／Ｊ ｌ ６．６ｌＭｗ，年平均发电ｉ ｔｉ－３．１Ｏ６ 亿ｋＷ・ｈ。 （３）电磁沉降管及沉降环若ｆ 。 （ １）充电电钻、铆钉、钢丝绳等 ｌ 主要建筑物由混凝土丽板堆石坝、 ｊ＃溢洪 ３．２ 施］： 法 电磁沉降管埋没分为钻孔埋没部分ｆ１】随 体填筑ｆｌ，＇Ｊ 加长埋没。 （１）钻孔埋没。 １）坝壤面 住设 ’部他钻孔， 入 岩１（）ｍ． Ｌ 终孑Ｌ孔径应人］ １ ５０ｍｍ。ＪＩ｛水泥砂浆： ： 锚同 道、 岸放空泄洪洲、左岸引水发电洞、发电厂房、升 压站ｆｔｉ成。混凝＿１ 板砂砾 坝坝顶长度为 ｔ【）８．３０ｍ． 坝顶 发为１０ｍ， 顶高程为３２０１．６（）ｎ１。 ２原理结构 ｆｌＪ川Ｉ：体内 波 质塑 Ｉ｛’：（Ｉ Ｖ（、管）外套的金 底．沉降管制 幅沉降 ：．作为 Ｊ ：ｊ＝ｒｃ降测点随土层【ｆＩｊ沉降而产乍的位 移实脱ｌ 体沉降变形观测 沉降竹和１沉降环同ｆｌＩｆ埋人坝 隙用中、细眇填 。 ２）管底 与管身密土１Ｊ粘接牢幽．防Ｉｈ灌浆时浆 或杂物进入管内．堵塞测僻． ．３）同定 ・个沉降环（ 准环），Ｊ 扯环 ｊ‘ 体内．、【，坝体发 降时．沉降环也随上体州步位移． 降管底盖上力‘约２ｍ的地 ， ８０ｃｍ以上的位嚣。 余沉降 Ｊ 按没计高ｆｌ 利川ｔ ＩＵ磁删头测僻缚个沉降环所 位置的相刈０冗降位 移．ｔｑ：利用深埋入 岩内的基准环对其加以修 ．口Ｊ‘获 得土体内各测点的分层绝对沉降 。 放 ＿『沉降僻外的填土＆ ．并鹰ｒ Ｊ 沉降管援 ４）沉降僻问采用套僻连接，套管’ ｆｊｌ＝降符 川铆 钉崮定，接【＿Ｊ川密封胶密封许川１绝缘胶带也扎．防 砂 进入。 ３施工方法 施Ｉ Ｉ 序：施Ｉ 准备一钻孔埋没 安装孔内基准环 （沉降耶）一回填埘孔 填筑土体一预留坑槽 接Ｋ沉 ・ ５）于Ｌ底灌人适当的水泥浆，待水泥浆把箭底及 环同定好后， 孔壁与沉降管 填入砂予， 定管身。 ６）沉降管 坝基面填筑 ．接加长 降管填筑埋议 ５２ ・ 纳子峡水电 ａ．口仳＂Ｅ３凝土面板堆石坝工程电磁沉降仪的应用 囊臻 （！）坝体 Ｃ降 ’的埋设。 １） 降管的安装力。法有两种．颅 坑惜接符法嗣ｌ 挖坑按 。法 挖坑接 ’法费时赞，Ｊ． 住管剧边挖坑 ０ 降 ￡＆保护桶 边．川边 压完成后捉升 护桶． 管用边采川小 振动碾 ，在祭个过 ｔ｝ 心控制沉降 管的方化．随着坝体的Ｊ 丌．安装埋没 降管。 （３） 体内沉降环的 设。沉降僻 没期问按没汁 ［『１ｆ．橄容易破坏僻 ．埘管下部 饿 部位造成扰功， 敛他 ’ 同填筑松动小懈实．影响沉降ｊ 实测值 敝小 项［１采川ｔ预留坑悄接僻法。 ？）沉降管出 或填筑 ．ｎ 竹【１套Ｊ 长１． １ 为 内： 乃１（ ８ｎ 的钢ｆｒ】竹。在铡护管的外部套上 筑时． 化段㈨定沉降环。接近沉降环埋没高 【ｆ１Ｊ，用细料找 平．放置沉降环．水准Ｊ 佼准．其上人Ｉ 盖细料．川 【直『 Ｉ填过渡料．会｝ 钢护僻．取得｝』Ｊ始似 ］ （）ｃ’ｒｌｌ的保护椭．．按 ｛ 体每 ｛＝ｆｆ『料』 度．进行 』 琐 进仃桶的川边堆料，川料¨坝怵填筑卡斗．人】 料（剔除人颗粒 埘俩ｌ Ｊ、】…填装料．川料 过渡料或 ３．３ 侏 一及控制措施 （１） 体填筑 ｒ 束吲 梭符种人 饥微， 为防止ｆＪＬ做对沉降僻破坏．特制作ｎ１１１１ Ｊｉｊ．＇ｉ Ｉ ２（） 钢 护椭．喷涂警尔诏．防止ｆＪ【做破坏． ｌ ｒ件４）．｝Ｊ、管和 降管之问孔隙川钏眇 实．九川抓功 图１ 电磁沉降仪现场施工图 （２） 保护俑旧 Ｊ乏光条．防ＩＩ 川Ｉ施工时 搅。 地Ｆ‘水． 于删 ： 孔门保护 板。 （ ）钻孔内埋没 降僻时．若孔＿』、】 入纯ｍ水．待竹内外浮 僻 接又密封ｆ 产 卜ｆ 人浮力．难以放 扎底时． ３．４ 测ｊＩｔ读数 小Ｉ 电磁沉降环的删舒采用孔底 ｒ 法脱测： （Ｉ）将电磁沉降仪测＂２－放入管底．ｒ１卜 汝沉降 ．当洲头遄 逐个洲 降环瞬问．地 吧磁 降仪发 力平衡时．』 Ｊ轻松发装剑 。 过氍中． 川 （１）为 效防止沉降管扭转变肜．除Ｊ 每 支 的沉 降僻、 管严格坩准 ¨惜外， Ｊ ｎ ，Ｊ‘…交龄 』蕞．外通过个＝站仪存 制Ｉ’：Ｉ Ｉ 标的同时控制 导 的 ‘位ｆｆｊ，符发，ｌ 转．可通过ｆ ＝ｆ６ｃ门ｉ办向及时训 （ ）为ｒ通』 坝怵沉降埘沉降僻 ｊ：术的影响．Ｉ从ｊ 降１ ：迎过套管连接【ｆ１』预留ｊ ｃ 降 ．完个＝ ｆ消除 出声响．【ＩＩ】可从测Ｋ Ｉ 泼出该测点沉降 至孔ｆ－１的趴 离．卡｝｛据 准环深度 离．换算…每个 降环的“千【 （２） 个沉降环 没 成后．采川｝Ｕ磁式沉降仪埘 化 进＂洲 ．＂洲定｝ＪＪ始读数 降竹 一定情况卜随ｌ 体 降的挤 （【 ）为防止 降僻受人 护俩之川Ｉ回填 』 料或过渡料。 响。 （：｛）订Ｃ降衍¨，１１做・个／Ｊ、｝，ｊ；｝ ．｛江｝久 １ ｝ｌ１ １｝｝ 以ｉ发 杯ｉ 为限数参考‘点．ｒ叮提高观测糖瞍．避免【叫僻ｆ】小 平导致的陵数 差． ｒ 料挤 做Ｍ ． ≠１ ６ ，ｕ钢护管卡¨ 降 ：之州『ｌｊＩ填钏砂．制护管 ｊ钢俅 （ ）沉降符管Ｉ Ｉ 川ｔ保护 埘１＇４Ｊ．防止作、 ｝ 块 ４观测成果分析 ４．１ 观测仪器佑 磁 ℃沉降竹Ｊ上２ ．位置 ： 或 他杂物掉入僻ｆ～．堵塞测管 （ ）由于 体似ｈ岛寒地ｉ盖， 一筑时段 十¨ ｊ 段【１１ｆ川１内为负 ， 降管的安装 没随坝体填筑ｎ 步 护椭、例护竹 Ｊ心填料冻 连。町采川喷 ‘ 施 烘烤艄 外壁技铡护Ｉ’： ．待融化 仃利于提升 没、 也Ｌｔ：址¨Ｉ于这个 ．将铡保护ｆｆ｛ｊ下端做成 锥状．减 ４．２ 观测成果初步分析 企 Ｃ降管随 休 筑安装，２（）１【 Ｉ ９川ｌ ６【Ｉ川 小琐筑料埘椭啭的附打 ．有利］ 提丌 ㈣）沉降管安 顶 ，制作孔Ｉ Ｊ保护墩片安 时 测，｝｝ｆ十及时泼收了初始测觚墩ｆｆｆＪ＝ 伞 及时 ・ ５３ ・ 坝横０ｔ １ ９６ ８ ５１）１：５ 垭 ！± ！ ・ ｛、ｌｌＣｎｌ ！ 业 口ｍ ｊ”＼ ，’厂—一 口３Ｉ ７２ １…．… ＿ ＿厶 一 ．３号观测府 昱 ： 礁 ＳＷ２ｇ ５＇ １ ３５． ｏ，ＪＶ３／（、 ．一… ０／＜／ ／，／∥ ｙ ”’ ｉ ＩＩ”ｎ一 旦眇口 砾３ｌ料】 ６ｆ（ 】 １Ｂ２）一Ｄ 卫可 旦Ｉｉ 生“ ｏ０ｊ） ＼ 訇 ：： ｆ １１ｌ ， ｉ—≮ ！ ㈠ ．。 口３１ｎ６ ’ ｌ Ｊ一 １ ０６ ｆ｛ 】一 口 ． ３ ９ ５ 妙砾科 １１Ｉ）ｏ ．｛ＩＩ＿０ ㈣ ｕ～ －－Ｗ 。赫地１伍线 凸３９８ ｌ１Ｉ）・：・： Ａ ３ｏ８ …】 ２０ … － － ｒ３ ｖ ｒ州Ｉ ｃｌ／扦水植律 ｄ …¨Ｉｌ ｌ ｔ一… … 。ｖ ・ ３０ｆｉ８…， 上 ｜’ ： ：．： ＼ － ‘守 ｏ Ｈ＿ｌ— ｌ ． 』１＇Ｉ Ａ 业品 订稚 、Ｊ ｌ辑 ．…ｌ’ｎ… ． 一… 、 。 。／ 图２ 电磁式沉降管监测布置图 ＋。 ‘，‘ ．’ 观测．沉降过程线资料能全面真实反映大坝沉降过程和 沉降量．详见图３～图６。从各测点沉降过程线中可以 看Ⅲ：存坝体填筑阶段，各测点随坝体填筑高程的升高 沉降逐渐增大。以施工期及蓄水时段将沉降分为四个阶 段．第一阶段为２０１１年９月至２０１２年５月，坝体填筑 高程达到３ｌ２６．ＯＯｍ，由于当时正是冬季施工．制约因 蓄水前预留沉降期，由于坝体随时间的推移．承 性能 增强．自然沉降量逐步降低，垂直沉降线趋于平稳．沉 降变形较小．沉降速率也趋于稳定。第四阶段为２ｏ１ １ 年２ １０月蓄水期间，沉降线平缓．说明大坝填筑质量 良好，面板基本没有渗漏水。截至日前．ＤＴＣ１号沉降 管测点最大沉降为３８．６ｃｍ．发生在３】３５．２７８ｍ高程的 ＤＴＣ１—９测点．为所在断面坝高的１２．７ ，坝基与坝 体交界面３０８６．５１２ｍ高程测点ＤＴ（’１ ｌ累计沉降为 素较多，填筑速度缓慢．沉降线较为平缓，沉降量较 小。第二阶段为２（）ｌ２年５ １２月坝体填筑到顶，大坝 恢复全断面填筑．填筑断面逐渐缩小．填筑速度快．沉 降线较陡，沉降量相对较大。８月中旬至９月初．坝体 受雨水浸湿影响，各测点沉降速率也有小幅度增大。第 三阶段为２０ｌ２年Ｉ２月至２Ｏｌ ４年２月．坝体填筑到顶至 ６．４ＣｒＩ１，ＤＴＣ１号沉降管部位总沉降为６ １．０ｃｍ．沉降率 为０．５５ ；ＤＴＣ２号沉降管测点最大沉降为：３２．０ｃｍ． 发生在３１２６．０９８ｍ高程的ＤＴＣ２—８测点．为所在断面 坝高的４６．０ ｏ／．坝基与坝体交界面３０８８．（）６２ｎｌ高科测 时间 １０ｉ 一Ｃ ｉ。ｃ０ 【 卜 ｒ ｉ０ ∞ｉ ｃ ｌ０ 一 Ｉ ｉ∞ ～ｉ ０ 『 ∞０１ ∞一ｉ Ｎ一１ 卜 一 ｉ ｉ０ｉ ∽卜 Ｎ Ｎ Ｉ ｉＮ ０ ｉ０ ０ ｉ ｉ Ｉ０ １ ０ Ｎ ０ ｉ ｝ ０ Ｉ时０ １０ ０ Ｉ ｌ０ — ；Ｉ 。ｃ ０ Ｈ ０Ｉ ｉ０ ０ ＯＯ — ，００ １一 ｊ 寸 卜 ｆｉ ∞ Ｉｏｏ ｉ。。Ｉ …口 ｌ ０ ｃ Ｉ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 【 ０ Ｉ～ 一一Ｉ 一¨∞ ０ ｃ ０ ＩＩ Ｉ ∞ 卜∞ ０ ０ ０ ０Ｉ Ｉ Ｉｊ ∽∽∞∽ ０一 Ｉ一一 ＩＨ ０ Ｉ∞ ０ ０ Ｉ ｆ叫０ ０ Ｉ｝ 寸 ０ ０ Ｉ Ｉ 一 ∞卜０ ０ ０ ０ 卜。。ｏ。０ ０ ０ ０ ０ 一一 ｝… 【 Ｉ Ｉ ＩＩ 。 … Ｉ Ｉ Ｉ一Ｉ 一 ０ ０ Ｎ ０ ０ Ｎ ０ ０ ０ Ｎ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｃ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ Ｎ Ｎ Ｎ Ｎ～＾】～… ～…～Ｎ Ｎ ０ ● ： ＇ ｌ 个 Ｉ ｆ一 ｊ Ｌ＿』一Ｆ －－ｊ －－－ Ｉ Ｉｊ‘’Ｉ＿‘一。。 Ｉｌ Ｉ Ｉ １ ｌ ｆ ｆ １．…１…．１…Ｉ－・…・‘一… ｆ之 强蜡Ｏ ～ ，０ ● －．．． …。 ： ’ —＿ ＇＿＇． Ｔ ＼ｊ 厂Ｉ “ ． Ｉ …・ｊ．… …１ １ ｒ ． ． 『 ｒ］ 『 Ｉ －＿ 上…上．～ －－－１． Ｌ…，， －。。‘。．．Ｊ。．。 如・・ ．．－ ｌ・・ ・・ ・一 ．． ～Ｊ．．１ 嚣１００ １ ２５ ＿ ■ ．一 。ｆ ｋ ．．． １ １ 糊辣 嘲 噼 自 国静 帱 阜鳟 辩枷 赫瞄 瑚 ｌ ５０ ｌ ７５ ２Ｏ０ ２２５ ２５０ ２７ｊ ３００ ３２５ ３５０ ３７５ 、 匕 鼍一 ● Ｌ１ ． ． ． 酾 嘞 妇国 ＇ｆ 一 －－－ｆ ’ ｔ １ 脚 １ ▲ 、 、 ｝ １ Ｌ 一 自 瞎 ＿ ｜ ＿目 — 】｛ ！Ｉ； ｌ ’ Ｉｌｌ＝＝ ｌ ］ ０ ．－－ ＿－． ＿＿ ●■● ｌ． 【｝Ｉ 一ｌ ｌ ｃｆ Ｉ Ｌ上 Ｉ Ｉ Ｔ ｌ－一 『 Ｉ ］ 『一——ＤＩＣ１ ２奋一ＤＴＣ１—１ ０—．ｒ－ＤＴＣ１ ３——．＿－ＤＴ（’ｌ一１１—＊－ＤＴＣｌ ４—●●一Ｉ）ＴＣｌ—ｌ ２ — 一Ｉ）Ｔ（、１ ５一ＤＴＬ、１ ｌ ３ —＋－ＤＴＣ１ ６－－Ｘ－－ＤＴＣ卜ｊ ４－，Ｏ－－ＤＴＣ１—７— 皓一１） ＦＣ１ １ ５ — ＤＴ（’１—８——ＤＴＣｌ ９ 图３ ＤＴＣ１号电磁式沉降管各测点沉降过程线 ・ ５４ ・ 纳子峡水电站混凝土面板堆石坝工程电磁沉降仪的应用《 嬲 【Ｉ 】碴 ＂ 【＿ ０ Ｉ１０ 时 ０ ＿ｌ ０ 一＿【【１０ ０ 【＿Ｉ一０ ＿一０ ≯ ｌｌｌｌ ｌＬｌ】 眶 ０∞一０ ∞０ 一０ ｝＿０ Ｉ（］ 【０ ００．Ｎ ０ ∞０．卜０．ＮＨ０ ０＿［．∞０． ｇ 【＿Ｎ∞０譬０ ∞Ｎ∞０ 一０ ｝｛ 【＿ ∞０ ｇＮ ０∞０ Ｎ【Ｏ 一 ０ 一０ ＝ 呻～ ｏ＿【．Ｎ一０ ∞ 。 ＿【．Ｎ＿【０ ０ ＿【０，∞ｇＮ ０ ０ ∞＿【 ∽０ Ｎ ＿【０ 一０ ０．２０ 卜Ｈ 卜０ ２０ ＿［ ∞０ ＿［０Ｎ ０ ０∽＿【０ ∞ ０一 ∞一０ 卜～ ＿［＿［∞＿［０ ０＿［０＝０ ０ ０｝＿＿［０ ０∞０ ＿【０ ．一 图４ …’Ｌ’２号电磁式沉降管各测点沉降过程线 一 点Ｉ）ＴＣ２—４累ｉｔ‘沉降 ９．３ｃｍ，Ｉ）Ｔ（、２ 沉降僻部化总 Ｎ ∽０ １０ 、’ ０．ｔ＇０．＝０ ０ ０＿ｌ＿［０Ｎ … 沉降为５１．Ｏｃｍ。所 各 的沉降 均低下人 离程的 １ ，低十Ｍ类夫坝的沉降平均数值，进一步说ｌ』ｌＪ ｒ人 ！的控制质 良好。 十 ０ ０＿Ｉ＿［０ ０ ０ ＝０ ； ５结语 ／ ０∞０ ＿【０ ∞０ ＿［０ １ ： “・ 呻０卜０甘＿【０ ０＿［卜０＝０ ｉ二０ １∞０ ｒｌ １０¨ 一 板堆“ 沉降观测ｒｆｌ，电磁式 降仪很好地 ．， ［＿０ ． ∞＿Ｉ∞０ 一０ ０ ０＝（ＪＮ ∞ ０＝０ 反映ｒ 体施 期的沉降变肜规律．彳『效弥补ｒ水僻 式沉降仪的雌测幽 ，避免＿ｒ水管式沉降仪【太Ｉ坝 观 机ｌ珲 ，（ＴＴ１ 图５ Ｉ） ’１（、ｌ号沉降管各测点沉降沿高程分布图 扑 。＿ｕ一＿ｔ一。ｚ Ｉｚ，０一＝一一Ｎ 一洲房施 滞 损火部分沉降｝ｊ｝，也没行水锊式ｆ）ｃ降 纳子峡水电站 仪施 对』！Ｊ！体填筑的ｆ：扰大等小足。 怵填筑阶段，坝体沉降随坝体填筑离氍的升高逐渐 增火，｝）ｃ降变形ｆｆ｝ｆ 下游方向分 ：坝轴线附近沉降 ： 人，椎近ｌ Ｆ游 坡沉降小。从两套电磁沉降铃的各 洲点沉降过 线、累汁沉降｛ｌ｝及沉降半综合分析，说 叫大 订Ｃ降均匀，填筑密吱程度较高，符合一般人圳 ， 的沉降规律，¨时也证明ｒ电磁式沉降仪的性能良 ， 。・ 项¨施１：力‘法的｛导 ｊ。电磁式沉降仪的施 Ｉ：稗提供借 经验 法 纳 ， 了峡水电站 板堆 坝的成功臆ｆｆｊ，ｆ１『为其他一ｆ 坝 １０（） 图６ Ｉ） Ｉ、Ｌ’２号沉降管各测点沉降沿高程分布图 ・ ５５ ・
