截流前监测专题报告.docx

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截流前监测专题报告

目录

1概述3

1.1枢纽布置3

1.2监测布置3

2监测施工4

2.1施工准备4

2.2完成工程量5

2.3施工期观测10

2.4质量控制10

3监测成果及分析说明11

3.1基础渗压11

3.2基岩温度与变形14

3.3混凝土应力应变17

3.4混凝土温度22

3.5综合分析24

4结语24

1概述

1.1枢纽布置

白市水电站位于沅水干流上游河段清水江的下游，贵州省黔东南苗族侗族自治州天柱县境内，下距白市镇约2.8km处，是沅水规划梯级的第4级。

白市水电站为中低水头坝后式厂房电站，具有季调节性能，电站正常蓄水位300.00m，相应库容6.07亿m3，死水位294.00m，调节库容1.72亿m3。

电站总装机容量为420MW，采用3台单机容量140MW的HL-LJ-640混流式机组。

白市水电站枢纽主要由河中溢流坝、右岸坝后式厂房、左岸垂直升船机、两岸非溢流坝及消力池等建筑物组成。

坝顶高程304.50m，最大坝高68.00m，坝顶长512.00m。

枢纽布置采用右岸厂房、左岸升船机、中间溢流坝布置方案；左右坝头采用混凝土重力坝与岸坡衔接。

1.2监测布置

白市水电站主体工程分二期实施，一期先围右岸，进行右岸1~5#挡水坝段、6~8#厂房坝段及右导墙和9~11#溢流坝段及中导墙施工；二期截流后再围左岸，进行12~14#溢流坝段及左导墙、15~16#升船机坝段和17~23#挡水坝段施工。

为保证施工期和运行期建筑物的施工、运行安全和验证设计，设计布置了完整的安全监测系统，对整个电站主体建筑物进行全面的监测。

现阶段监测设计在一期工程7#、10#坝段各布置了4-4、3-3观测断面，另外在3#、8#坝段布置有正倒垂装置，在厂房布置有纵横缝、引水压力钢管、蜗壳、尾水钢管观测仪器，因此，目前一期工程中，监测施工主要集中在3#、7#、8#、10#坝段及厂房五个部位。

监测内容包括有渗流监测、应力应变、变形监测等。

2监测施工

白市水电站安全监测工程自2006年2月进场以来，根据主体工程施工进度情况及监测进度安排全面实施了合同以及监测设计规定的监测施工任务，监测施工情况介绍包括施工准备、完成工程量、施工期观测、质量控制五个方面。

2.1施工准备

2.1.1质量目标

监测部依据合同文件要求制定的白市水电站安全监测工程质量目标为“质量管理体系健全有效，技术水平保持国内一流，监测仪器设备安装埋设合格率100%，监测仪器设备竣工完好率95%，合同履约率100%。

”

2.1.2施工程序

监测部的各项施工作业都围绕着质量目标而进行，首先做到严格按监测施工程序与工艺方法进行施工，并在实施过程中主动发现和纠正错误或偏差；对于仪器设备安装埋设、观测读数及数据资料整理分析等重要环节，实行作业、检查（记录）、复核制度，有效地保证观测施工和观测数据、文件报告等产品质量达到设计与规范要求。

对所有已经完成施工的观测仪器设备施工项目，其具体埋设时间、埋设位置与施工工艺方法均按规范要求填写“观测仪器设备安装埋设考证表”，并取得监理工程师签证确认。

2.1.3施工准备

根据2006年度各类观测仪器设备安装埋设施工计划安排以及现场主体工程实际施工进度情况，监测部按照监测施工特点及程序要求，组织人员对将要施工的仪器设备与电缆等进行检验和率定，保证安装埋设的观测仪器设备质量合格；对检验合格的观测仪器按实际需要确定电缆长度，并进行焊接、热缩连接、编号分类等施工准备工作；仪器电缆连接完成后，检查接线质量并读数验证。

2.2完成工程量

截止2006年9月上旬，清水江白市水电站9～12#坝段碾压混凝土浇筑高程至▽272.0；6～8#坝段浇筑高程至263.39（含牛腿段）；3～5#坝段碾压混凝土浇筑高程至▽271.0，距本仓浇筑完成高程还差2m；23#坝段混凝土浇筑高程至▽303.0，22#坝段混凝土垫层浇筑高程至▽282.0；1#机主机段浇筑高程至227.82，1＃机上游块浇筑高程至236.5，2#机主机段浇筑高程至227.82，2#机尾水段2-Ⅱ-3浇筑高程至229.62，2#机上游块浇筑高程至239.5，3#机尾水段浇筑高程至242.2m，3#机主机段混凝土浇筑高程至237.57m。

设计布置在7#、10#坝块、消力池基础及厂房纵横缝处的监测仪器与电缆，以及3#、8#坝块正倒垂孔和预埋管施工等，在具备监测施工条件以后，我部已及时顺利地完成仪器设备安装埋设与电缆敷设施工工作。

2.2.13-3观测断面施工情况（10#坝块及下游消力池）

设计布置在3-3观测断面的所有观测仪器现在全部完成安装埋设施工，由于消力池分块进行混凝土浇筑施工，因此，布置在消力池的渗压计观测电缆也必须分段预埋，电缆尚未全部连接。

另外，由于渗压计P3-8电缆在消力池板6-2土建施工中被打断，报请监理与业主同意后，我部补埋了一支渗压计P’3-8。

3-3观测断面共埋设基岩变位计2套，渗压计9支（含补埋1支），五向应变计2组（每组5支DI-25），无应力计2套，温度计6支。

详见表2.2-1。

2.2.24-4观测断面施工情况（7#坝块及厂房2#机）

设计布置在4-4观测断面（基础部位）的所有观测仪器，除了2支测缝计、1组五向应力计、1套无应力计和2支钢筋计外，其它均已埋设安装。

4-4观测断面（基础部位）共埋设基岩变位计3套，渗压计8支，五向应变计2组（每组5支DI-25），无应力计2套，温度计6支。

详见表2.2-2。

2.2.3正倒垂施工情况

8#坝块PL2正垂预埋管高程到达到267.00m，预埋管长度达21米；3#坝块IP1倒垂孔已经达到设计高程274.00m，钻孔及埋管总长为32米。

正倒垂孔垂直度误差控制在设计允许范围内，详见表2.2-3~4。

2.2.4厂房纵、横缝施工情况

厂房纵缝（高程238.20m）3#机部分观测仪器具备施工条件，共完成预埋安装3支测缝计Jz-5~7套筒和电缆，焊接和埋设1支锚筋测力计Rz-3以及2支缝温度计Tz-5~6。

厂房②、③机并缝处完成2支锚筋测力计Rh-1~2安装埋设、预埋安装4支测缝计Jh-3~6套筒和电缆，详见表2.2-5~6。

2.2-13-3观测断面已埋仪器一览表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设时间

工作状态

1

无应

力计

N3-1

坝左0+027.500，坝0+002.250

2006-3-9

正常

N3-2

坝左0+024.500，坝0+046.000

2006-3-8

正常

2

五

向

应

变

计

S53-1-1

坝左0+026.000，坝0+002.250

2006-3-9

正常

S53-1-2

坝左0+026.000，坝0+002.250

2006-3-9

正常

S53-1-3

坝左0+026.000，坝0+002.250

2006-3-9

正常

S53-1-4

坝左0+026.000，坝0+002.250

2006-3-9

正常

S53-1-5

坝左0+026.000，坝0+002.250

2006-3-9

正常

S53-2-1

坝左0+026.000，坝0+044.500

2006-3-8

正常

S53-2-2

坝左0+026.000，坝0+044.500

2006-3-8

正常

S53-2-3

坝左0+026.000，坝0+044.500

2006-3-8

正常

S53-3-4

坝左0+026.000，坝0+044.500

2006-3-8

正常

S53-4-5

坝左0+026.000，坝0+044.500

2006-3-8

正常

3

渗

压

计

P3-1

坝左0+026.000，坝0+010.000

2006-3-3

正常

P3-2

坝左0+026.000，坝0+020.000

2006-3-3

正常

P3-3

坝左0+026.000，坝0+035.000

2006-3-3

正常

P3-4

坝左0+026.000，坝0+049.000

2006-3-3

正常

P3-5

坝左0+026.000，坝0+075.500

2006-4-30

正常

P3-6

坝左0+026.000，坝0+075.500

2006-8-31

正常

P3-7

坝左0+026.000，坝0+130.500

2006-6-26

正常

P3-8

坝左0+026.000，坝0+156.200

2006-4-30

电缆打断

P’3-8

坝左0+009.100，坝0+131.850

2006-9-15

正常

4

基岩

变形计

M13-1

坝左0+026.000，坝0+001.750

2006-3-5

正常

M13-2

坝左0+026.000，坝0+047.500

2006-3-5

正常

5

温

度

计

T3-1

坝左0+026.000，坝0+001.750

2006-3-2

正常

T3-2

坝左0+026.000，坝0+001.750

2006-3-2

正常

T3-3

坝左0+026.000，坝0+001.750

2006-3-2

正常

T3-4

坝左0+026.000，坝0+047.500

2006-3-5

正常

T3-5

坝左0+026.000，坝0+047.500

2006-3-5

正常

T3-6

坝左0+026.000，坝0+047.500

2006-3-5

正常

6

电缆

敷设

条带

D50钢管开挖回填

坝右0+026.000，高程241.800

2006-3-8

长度45m

2.2-24-4观测断面已埋仪器一览表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设日期

备注

1

无应力计

N4-1

坝右0+038.000，坝0+002.250

2006-3-3

正常

N4-2

坝右0+038.000，坝0+041.000

2006-4-17

正常

2

五

向

应

变

计

S54-1-1

坝右0+039.500，坝0+002.250

2006-3-3

正常

S54-1-2

坝右0+039.500，坝0+002.250

2006-3-3

正常

S54-1-3

坝右0+039.500，坝0+002.250

2006-3-3

正常

S54-1-4

坝右0+039.500，坝0+002.250

2006-3-3

正常

S54-1-5

坝右0+039.500，坝0+002.250

2006-3-3

正常

S54-2-1

坝右0+039.500，坝0+041.000

2006-4-17

正常

S54-2-2

坝右0+039.500，坝0+041.000

2006-4-17

正常

S54-2-3

坝右0+039.500，坝0+041.000

2006-4-17

正常

S54-2-4

坝右0+039.500，坝0+041.000

2006-4-17

正常

S54-2-5

坝右0+039.500，坝0+041.000

2006-4-17

正常

3

渗

压

计

P4-1

坝右0+039.500，坝0+011.000

2006-3-4

正常

P4-2

坝右0+039.500，坝0+020.000

2006-3-4

正常

P4-3

坝右0+039.500，坝0+032.000

2006-3-4

正常

P4-4

坝右0+039.500，坝0+046.000

2006-3-8

正常

P4-5

坝右0+039.500，坝0+056.000

2006-3-8

正常

P4-6

坝右0+039.500，坝0+073.500

2006-4-8

正常

P4-7

坝右0+039.500，坝0+088.700

2006-4-30

正常

P4-8

坝右0+039.500，坝0+103.900

2006-4-30

正常

4

基岩

变形计

M14-1

坝右0+039.500，坝0+001.750

2006-3-20

正常

M14-2

坝右0+039.500，坝0+043.000

2006-3-11

正常

M14-3

坝右0+039.500，坝0+074.500

2006-4-8

正常

5

温

度

计

T4-1

坝右0+039.500，坝0+043.000

2006-3-11

正常

T4-2

坝右0+039.500，坝0+043.000

2006-3-11

正常

T4-3

坝右0+039.500，坝0+043.000

2006-3-11

正常

T4-4

坝右0+039.500，坝0+074.500

2006-4-3

正常

T4-5

坝右0+039.500，坝0+074.500

2006-4-3

正常

T4-6

坝右0+039.500，坝0+074.500

2006-4-3

正常

6

电缆

敷设条带

D50钢管开挖回填

坝右0+039.500，高程241.800

2006-4-8

长度45m

2.2-38#坝块正垂埋管工程量表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设日期

备注

1

正垂

保护管（D273×9）

PL2

坝右0+003.100，坝0+007.800

2006-6~9

高程267.000m长度21m

2.2-43#坝块倒垂孔工程量表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设日期

备注

1

倒垂孔

（D146x5）

IP1

坝右0+135.400，坝0+008.600

2006-6~9

高程274.00m

总长32m

2.2-5厂房纵缝已埋仪器一览表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设日期

备注

1

温度计

Tz-5

厂左0+070.150，厂0+015.500

2006-7-25

正常

Tz-6

厂左0+070.150，厂0+012.500

2006-7-25

正常

2

钢筋计

Rz-3

厂左0+070.150，厂0+014.000

2006-7-25

正常

3

测缝计

Jz-5

预埋套筒和电缆

2006-7-20

/

Jz-6

预埋套筒和电缆

2006-7-20

/

Jz-7

预埋套筒和电缆

2006-7-20

/

2.2-6厂房②、③机并缝已埋仪器一览表

序号

仪器名称

设计编号

坐标

埋设日期

备注

1

温度计

Th-6

坝0+096.000,厂左0+057.500

2006-9-7

正常

2

钢筋计

Rh-1

坝0+076.000,厂左0+056.000

2006-9-3

正常

Rh-2

坝0+086.000,厂左0+056.000

2006-9-3

正常

Jh-3

预埋套筒

2006-9-7

/

Jh-4

预埋套筒

2006-8-25

/

Jh-5

预埋套筒

2006-8-25

/

Jh-6

预埋套筒

2006-9-7

/

2.3施工期观测

大坝观测工作严格按照《混凝土大坝安全监测技术规范》DL/T5178-2003以及设计技术要求进行。

目前已埋设的观测仪器按下列要求进行施工期观测。

a）混凝土应力应变与温度观测仪器，在埋设后24h内，每隔4h测一次；之后每天观测3次，直到混凝土达到最高水化热温升为止；以后每天观测一次，持续一旬；再后每星期观测1次，进入常规观测。

b）其它观测仪器安装完24小时后每天观测1次，7天之后每3天观测一次，14天之后每星期观测一次。

c）要求每次观测数值稳定，测读后应与前次测值进行比较，如果发现出现数据跳变，应立即重测，并记录周围施工环境，找出数据变化原因。

2.4质量控制

白市水电站安全监测工程质量目标为“质量管理体系健全有效，技术水平保持国内一流，监测仪器设备安装埋设合格率100%，监测仪器设备竣工完好率95%，合同履约率100%。

”

目前监测部的各项施工作业都围绕着质量目标而进行，首先做到严格按监测施工程序与工艺方法进行施工，并在实施过程中主动发现和纠正错误或偏差；对于仪器设备安装埋设、观测读数及数据资料整理分析等重要环节，实行作业、检查（记录）、复核制度，保证埋设施工和观测数据、文件报告等产品质量达到设计与规范要求。

截至2006年9月中旬，白市水电站安全监测工程共埋设各类观测仪器（传感器）64支，敷设电缆约6300米，8#坝块安装正垂管23m，3#坝块倒垂埋管施工32米；观测仪器埋设成活率100%，目前完好率100%；正倒垂管轴线垂直度控制在设计要求以内，仪器设备安装埋设施工质量优良，观测数据真实有效。

所有已经完成施工的观测仪器设备其具体埋设时间、埋设位置与施工工艺方法等详见相关“观测仪器设备安装埋设考证表”。

3监测成果及分析说明

由于观测仪器埋设时间不长，测次相对较少，且坝体尚未挡水，渗水压力、坝体自重等荷载也没有完全形成，因此本专题报告资料整理分析重点主要侧重于验证观测仪器设备安装埋设施工质量、以及观测数据的合理和有效性，分析已安装埋设的观测仪器设备是否能如实反映二期截流前后各水工建筑物的运行状态，为白市水电站二期截流以及右岸水工建筑物挡水导流运行安全提供可靠的、准确的基础数据和资料。

3.1基础渗压

基础渗压包括大坝、厂房和消力池三个部分，以下将分别对基础渗压安装后测值进行简要分析与说明。

a）渗压变化规律定性分析

1）3-3观测断面（10#坝块）

10#坝块坝基渗压基本在0m水头压力上下呈小幅波动，测得最大水压力为P3-1的3.93m。

图3.1-110#坝块坝基渗压典型过程曲线

3-3观测断面坝基渗压计9月份变化趋势和上月一致，也在零渗压上下变化。

详见图3.1-1。

2）4-4观测断面（7#坝块）

与10#坝块一样，7#坝块坝基渗压也在0m水头压力上下呈小幅波动，一般呈现较小的负压，测得最大水压力为P4-3的1.0m。

图3.1-27#坝块坝基渗压典型过程曲线

由于P4-1~3坝基渗压计采用钻孔方式埋设，而P4-5~6采用基岩面挖坑埋设，同样从P4-1~3和P4-5~6温度曲线看出其因埋设方式和外部环境的不同而呈现出的不同温度变化过程，P4-1~3温度曲线平稳，P4-5~6温度曲线受环境影响明显，波动幅度大。

详见图3.1-2。

b）特征值分析

由基础渗压特征值表3.1-1可知，埋设以来最大值渗压为P3-1在埋设初期测的的3.93m，历时最大渗压变幅5.91m也是P3-1；所有渗压计测值都在+3.93~-3.59m上下波动，符合埋设初期未过流状态的特点，测值真实可信。

表3.1-1基础渗压特征值表单位：

m

观测

断面

仪器

代号

最大值

相应

时间

最小值

相应

时间

变幅

时段

均值

3-3

P3-1

3.93

2006-3-13

-1.98

2006-3-9

5.91

0.97

P3-2

0.66

2006-3-12

-1.84

2006-6-28

2.5

-0.59

P3-3

0.0

2006-3-4

-3.28

2006-8-16

3.28

-1.64

P3-4

2.5

2006-3-11

-0.02

2006-6-7

2.52

1.24

P3-5

0.01

2006-5-3

-1.03

2006-7-5

2006-8-9

2006-9-6

1.04

-0.51

P3-8

1.26

2006-7-26

-1.02

2006-5-10

2.28

0.12

4-4

P4-1

0.0

2006-3-5

-3.43

2006-8-9

3.43

-1.72

P4-2

0.04

2006-3-19

-2.49

2006-6-7

2.53

-1.23

P4-3

0.75

2006-3-25

-2.24

2006-6-7

2.99

-0.75

P4-4

0.71

2006-3-13

-0.42

2006-8-23

1.13

0.14

P4-5

0.42

2006-3-16

-1.44

2006-8-23

1.86

-0.51

P4-6

0.53

2006-4-9

-3.59

2006-9-13

4.12

-1.53

P4-7

0.0

2006-4-30

-1.45

2006-9-13

1.45

-0.72

P4-8

0.0

2006-4-30

-3.58

2006-9-6

3.58

-1.79

3.2基岩温度与变形

基岩温度计都是3支一组随基岩变位计套管埋入，序号由小至大对应埋入高程逐级下降。

T3-1~3对应于M13-1，T3-4~6对应于M13-2，T4-1~3对应于M14-1，T4-4~6对应于M14-3钻孔埋设。

图3.2-1基岩温度典型过程曲线一

3.2.1基岩温度

1）温度变化规律定性分析

仪器埋设以来，在埋设初期水泥砂浆水化热作用结束，所以离孔口近（接近地表）的基岩温度高，反之，温度则低，符合一般自然规律。

图3.2-2基岩温度典型过程曲线二

6月前，基岩10米范围内的各高程基岩温度梯度的级差随埋入时间延长、水化热过程逐渐结束而逐渐缩小，在6~8月，由于日照变强、气温升高，基岩温度级差又开始增加，目前已达到1~1.5℃左右。

6~8月后测得所有基岩温度在17~22℃范围内缓慢递增，估计环境温度下降前，基岩温度这一趋势不会改变。

2）特征值分析

从特征值表3.2-1可知，基岩温度在14.8~22.25℃范围内变化，最大测值22.25℃发生在埋设阶段，所以包括了埋设初期水化热温升的影响，因此实际基岩温度变化范围应该更小，估算实际基岩温度在14.8~18℃之间。

表3.2-1基岩温度特征值表单位：

℃

观测

断面

仪器

代号

最大值

相应

时间

最小值

相应

时间

变幅

时段

均值

3-3

T3-1

20.9

2006-9-6

14.8

2006-3-3

6.1

17.85

T3-2

19.75

2006-9-6

15.35

2006-3-3

4.4

17.55

T3-3

18.65

2006-9-6

17.05

2006-3-3

2006-3-4

2006-3-7

1.6

17.85

T3-4

28.25

2006-3-8

22.6

2006-7-19

2006-7-26

2006-8-2

5.65

25.43

T3-5

21.45

2006-9-6

20.55

2006-3-8

0.9

21

T3-6

20.55

2006-8-2

17.55

2006-3-8

2006-3-10

2006-3-11

3.0

19.05

4-4

T4-1

21.55

2006-9-13

15.8

2006-3-11

5.75

18.68

T4-2

20.05

20