[摘要]新疆北疆引水工程500平原水库库容2，81亿m3，为年夜(2)型水利工程，是整个引水工程的尾部调理水库。坝轴线长约17km，年夜坝高28．0m，坝基为深挚笼盖层软基，由于地形限制，在坝身设有放水兼放空涵洞，其工程性态复杂。为确保工程平安运行，在年夜坝上设计了较为周全的平安监测系统。并从设计原则、监测项目、仪器选型仪器安插及监测功效等方面，介绍该水库年夜坝的平安监测系统。图1幅。[要害词]平原水库均质土坝涵洞平安监测设计1工程概况新疆北疆引水工程500平原水库是引水工程的尾部调理水库，坝址位于天山北缘山前冲洪积下部细土平原区，北部为中主坝，东、西、南三面为副坝。工程自2002年4月开工建设，今朝主体工程已完成，并已于2005年9月底通水成功并起头蓄水。500水库库容为2.81亿m3，属年夜(2)型水库，工程等别为Ⅱ等，其主要建筑物为粉质壤土均质土坝和钢筋混凝土涵洞。坝顶高程503．00m，年夜坝高28m，上游坝坡坡比为1：3．0，下流坝坡坡比为1：2．5，圆弧段490．00m高程以下放缓为1：2．75，下流坡在490m高程处设一级2m宽的马道，坝体内部设“L”型排水体与下流坡脚排水棱体相接。涵洞为双孔城门洞型。水库主、副坝典型削面(见图1)。该水库均质土坝有以下3个特点：一是坝轴线长；年夜坝全长约17．6km，其中主坝(中坝段)长8．264km，东副坝长3．038km，西副坝长3．27km，南副坝长3．104km；二是坝基为深笼盖层软基；其中东、西、南副坝坝基埋深2～4m处还存在厚2～4m的薄弱虚弱夹层；三是工程的泄水建筑物因地形限制采用在坝内埋涵洞的设计方案，均质土坝上有钢筋混凝土结构的涵洞贯串主坝坝身。按《碾压式土石坝设计规范》(S1274-2001)要求，在软基上安插泄水建筑物时需要进行技术论证，除在建坝前进行实验研究论证外，为确保工程运行平安，还要在年夜坝上设计较为周全的监测系统，仪监控工程平安。图1年夜坝典型断面监测仪器安插图2水库年夜坝平安监测系统设计原则与依据为确保500平原水库的年夜坝平安，在水库年夜坝上设置了原型观测系统。在施工期，监测年夜坝填筑质量；在运行期，监测年夜坝的运行状态，用以保证水库年夜坝的平安运用，充实阐扬工程效益；同时，经由过程堆集手的原型观测资料，对年夜坝的变形、渗流和接触土压力性状和纪律进行研究。凭据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)、《土石坝平安监测技术规范》(SL60-94)的相关要求，年夜坝概况变形、坝体及坝基渗流是必需观测的项目；年夜坝内部重点部位的变形可进行选择性观测；年夜坝应力观测是选择性观测项目。就工程自己而言，本工程在坝下有放水(兼放空)涵洞穿过坝体，涵洞四周土体与涵洞的接触变形、接触渗流状态是本工程的观测重点。3监测系统仪器安插凭据《土石坝平安监测技术规范》(SL60-94)的相关要求并连系本工程的具体情况，500水库年夜坝设置有变形观测、渗流观测、接触土压力观测和库水位水质观测等项目。3．1变形现测年夜坝的变形观测包括年夜坝概况变形、年夜坝内部变形(沉降和水平位移)、涵洞与四周土体接触部位变形观测和涵洞结构缝变形等内容。概况变形：年夜坝的概况变形观测安插在中主坝和东、西副坝上。中主坝每隔约200m设1个观测断面，每一个断面设4个位移观测标点，水平位移和竖向位移观测共用。位移标点具体安插为：上、下流坝肩各1个，下流坝坡2个。总计42个断面，共设168个标点。东、西副坝每隔约300m设1个观测断面，每一个断面设3个位移观测标点，水平位移和竖向位移观测共用。位移标点具体安插为：上、下流坝肩各1个，下流坝坡1个，总计14个断面，共设42个标点。概况竖向位移，采用水准法丈量；概况水平位移垂直坝轴线标的目的份量，采用视准线法与三角网法联合观测。内部变形观测：年夜坝的内部变形观测包括竖向位移(沉降)和水平位移观测。竖向位移采用干簧管式沉降仪观测，水平位移采用伺服加速度计式测斜仪观测。中坝和东副坝划分设置2个内部变形典型观测断面，西副坝设置1个典型观测断面，其桩号划分为中坝4 080、中坝4 300、东副坝0 600、东副坝1 800和西副坝1 161．376。中坝两个观测断面和东副坝1 800观测断面在二步坝轴线处各布设1条观测剖面，东副坝0 600和西副坝1 161．376观测断面在一步坝轴线处各布设1条观测剖面，埋设沉降测斜管和沉降环，竖向位移与水平位移观测连系使用，观测中将坝基沉降与坝体沉降分隔观测，同时观测东、西坝段坝基薄弱虚弱夹层的水平位移。每条观测剖面上沿高程标的目的每距离约2m安插1个沉降测点，距离0．5m安插1个水平位移测点。涵洞与坝体接触部位变形：500水库年夜坝下埋有钢筋混凝土结构的放水(兼放空)涵洞，用来输水和放空水库。由于涵洞为刚性建筑物且穿过坝体，涵洞与坝体接触部位轻易发生差异沉降，是以沿涵洞轴线布设位移计观测涵洞与坝体间的相对变形是需要的。凭据涵洞结构，沿涵洞轴线设3个观测断面，每一个观测断面安插4组两向位移计，总计24支位移计。涵洞结构缝变形：由于涵洞建在软基上，地基变形对涵洞变形的影响主要反映在对结构缝变形的影响上，是以沿涵洞轴线选择3个断面在结构缝下面埋设测缝计，用来观测结构缝的变形，每一个断面设有2个测点，共6支仪器。3．2渗流观测渗流观测是本工程的重点，观测内容主要包括坝体和坝基的渗透压力和围坝下流地下水位及水质观测。渗透压力包括坝体、坝基的渗透压力和坝下放水放空涵洞沿线渗透压力观测。坝基、坝体的渗透压力观测，主要观测水库年夜坝坝基、坝体的渗流情况。年夜坝共安插11个观测断面，总计125支GKD型钢弦式孔隙水压力计。其中，东、西副坝各设1个观测断面，桩号为东坝0 600、西坝1 161．376，这2个断面均在坝基薄弱虚弱夹层处设有2支仪器，用来观测施工期薄弱虚弱夹层孔隙水压力消失情况；中坝两个圆弧段各设1个观测断面，桩号为中坝2 000、中坝6 200，这两个断面的仪器主要用来观测圆弧段坝基坝体的渗流状态；在涵洞两厕各设3个观测断面，桩号为中坝3 600、中坝3 850、中坝4 080、中坝4 300、中坝4 600、中坝4 797．794，主要用来观测涵洞两侧坝基、坝体的渗流情况。涵洞沿线渗透压力观测，是在沿涵洞轴线的重点结构缝布设观测断面，以监测沿涵洞轴线的渗流情况。沿涵洞轴线共设置6个观测断面，每一个断面安插6支孔隙水压力计(涵洞上、下、左、右、左上角、右上角各安插1支)。总计36支孔隙水压力计。坝体渗透水位观测：为了和孔隙水压力计的观测成效相比力，在高坝的两个圆弧段渗透压力观测断面四周各设1个观测断面用测压管观测坝体渗透水位，这两个断面的桩号划分为中坝2 010、中坝6 210，每一个断面各安插4支测压管，总计8支。围坝下流地下水位及水质观测：为监测围坝下流地下水位及水质变化情况，在中坝共设置5个观测断面，其中，中坝直线段设3个观测断面，中坝的两个圆弧段各设1个观测断面，每一个观测断面设5个监测孔，以领会水库蓄水前后下流地下水位及水质的变化情况。土压力观测：为了观测涵洞与四周土体的接触情况，沿涵洞轴线安插3个断面埋设界面式土压力计进行观测。每一个断面埋设6支土压力计，总计18支。库水位观测：为观测库水位，设水位观测点1个，用水位计进行观测。4监测系统取得的初步功效监测系统设计完成后，工程施工进程中严酷设计要求进行埋举措措施工。施工期监测到的年夜坝年夜沉降量(含坝基)为715mm，其中坝基沉降量占87％左右，讲明年夜坝沉降主要有坝基引发，监测功效为准确、客观评价工程质量阐扬了十分重要的作用。涵洞部位的变形监测功效讲明，涵洞部位坝体与涵洞别之间的接触情况优秀，为判定年夜坝工作性态提供了十分重要的资料，讲明涵洞部位的土料选择、压实尺度等是合理、科学的。坝体内部水平位移观测功效讲明，虽然坝下又软如夹层存在，由于选择了合理的施工方式，年夜坝施工期的水平位移均较小，年夜值均没有跨越20mm，沿深度标的目的变化不年夜，且有收敛的趋向。孔隙水压力观测成效讲明，年夜坝施工期，除个体埋设较低的孔隙水压力计测值受地下水影响外，年夜部门孔隙水压力计所测成效为填土凝结发生的孔隙水压力，其测值均不年夜。5结语新疆北疆引水工程500平原水库年夜坝的监测功效讲明，监测系统设计方案是合理的。仪器安插方案及仪器数目既知足了规范要求，又凭据工程特点进行了重点观测，充实体现了赐顾帮衬一般，突出重点的设计理念，观测功效具有很强的针对性和实用性，对评价工程平安起到了重要作用。平安监测系统在工程建设中，是一个较小的工程，但其作用十分庞大，许多工程的失事就是没有科学、完整的监测系统，当工程泛起问题时不能实时发现而至。是以，设计一套完整、合理的监测系统，对确保工程平安是十分重要的。参考文献：[1]SL274-2001，碾压式土石坝设计规范[S]．[2]SL60-94，土石坝平安监测技术规范[S]．[3]陈生水，霍家平等．新疆引额济乌工程500水库年夜坝施工期原型观测及资料分析[R]．南京水利科学研究院，2005，6．