田 伟

(新疆水利水电科学研究院 新疆乌鲁木齐 830049)

1 工程概况

巴喀勒克水库坝址位于特克斯河入河口上游17km,距离特克斯县城16.5Km，坝址处地理坐标为：东经81°41′39″～81°41′48″，北纬43°17′18″～43°17′23″。巴喀勒克沟属特克斯河北山沟水系，发源于阿拉哈尔山南坡，为特克斯河一级支流.巴喀勒克水库总库容467.36×104m3，兴利库容347.15×104m3，死库容58.63×104m3，调洪库容61.58×104m3。水库枢纽主要由大坝、放水洞及导流洞、开敞式溢洪道组成，推荐坝型为混凝土面板砂砾石坝。工程等别为Ⅳ等小（1)型工程，主要建筑物级别为：大坝、放水洞及导流洞、开敞式溢洪道为4级建筑物，次要及临时建筑物为5级。水库的主要任务是灌溉、人蓄供水、兼顾防洪，规划灌溉面积4.1万亩。设计洪水标准为 50年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。

2 监测设计

2.1 监测项目

根据《土石坝安全监测技术规范》及参考国内外面板坝监测设计经验，并结合巴喀勒克水库工程的具体情况，设置了以下监测项目：（1)坝体、坝基渗流监测；（2)渗透量监测；（3)绕坝渗流监测；（4)坝体垂直位移监测；（5)外部变形监测；（6)周边缝变形监测。

2.2 监测项目的测点布置

2.2.1 渗流监测

（1)渗透水压力监测

本工程共设 14个渗流监测点。选择大坝0+140m断面作为渗流监测断面，其中P1钻孔埋设于帷幕前1m处，P2、P3钻孔埋设于帷幕后1m处，用以监测帷幕灌浆的防渗效果；P4～P9埋设于大坝建基面上，分别安装在轴上77m、60m、30m、0m和轴下31m、62m位置处，用以监测坝体内部渗流情况。P10～P14埋设于主、副坝接触部位。

（2)渗流量监测

将坝体渗水引出坝后，排入下游河道，在河床处设置一个量水堰，量测相对渗水流量。

（3)绕坝渗流监测

在两坝肩岩石上及坝下游坡线之外的山体上布置6根测压管观测绕坝渗流情况。

2.2.2 垂直位移变形监测

由于面板依附于坝体，故面板的变形主要取决于坝体及坝基的变形。堆石体是承受水压力的支承体，垂直沉降最大值通常发生在坝的最大断面上，选择坝体 0+140m断面为观测断面，在高程 1569m、1584m设置了两层水管式沉降计，其中1569m高程4个测点，1584m高程3个测点，共埋设7支沉降计测点观测不同高程、不同部位坝体的沉降量。

2.2.3 周边缝变形监测

在周边缝不同高程设置了 5组三向测缝计用以测量面板的沉降、剪切、开度变形。本工程沿周边缝共布设5组三向测缝组，用于监测趾板与面板间的位移。

2.2.4 坝体表面变形监测

表面变形监测设计沿坝轴线3个断面，即坝顶下游侧、下游坝坡 1566.33m、1583.33m高程各一排。在坝体下游及两岸选择适当点位建立专三级水平位移监测网。水平位移和竖向位移共用一个测点，基点和测点均采用整体钢筋混凝土结构，共布设基点7个，变形标点13个。

3 施工期观测资料分析

3.1 坝体渗流监测

（1)坝基渗流监测

在河床 0+140m断面帷幕前后钻孔埋设渗压计，用以监测帷幕灌浆的防渗效果，其中帷幕前埋设渗压计 P1，帷幕后埋设渗压计 P2、P3；监测数据及过程线显示，帷幕前、后渗压计渗透水位变化规律基本一致；在 2012年11月至 2013年3月期间，由于上游基坑停止排水且上游面板尚未浇筑，数据显示，帷幕前后渗透水位基本一致，最大水位分别在 1560.72m、1560.77m、1560.93m；2013年3月16日，上游基坑开始排水，帷幕前、后渗透水位开始回落，至2013年4月 10日，帷幕前、后水位在 1550.0～1551.8m之间。

2013年6月15日面板浇筑完毕，监测数据显示，在2013年9月28日停止排水后，帷幕前、后渗透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。截至2013年11月15日，帷幕前渗压计P1渗透水位为1559.67m、帷幕后渗压计P2、P3的渗透水位分别为1556.95m、1556.99m。

（2)坝体渗流监测

在 0+140m断面大坝建基面上安装渗压计P4～P9，分别安装在轴上77m、60m、30m、0m和轴下 31m、62m位置处，用以监测坝体内部渗流情况。

监测数据显示：坝体渗流监测各监测点渗透水位变化规律基本一致；2012年6月28日洪水冲毁上游围堰，坝体渗压水位有一波峰。在2012年11月至2013年3月期间，由于上游基坑停止排水且上游面板尚未浇筑，数据显示，坝体内部各渗流监测点渗透水位均有不同程度的升高，至2012年2月14日，轴上80m处P4渗透水位升至最大值1561.17m时，P5～P9渗透水位分别为：1559.56、1558.42、1557.55、1556.74、1554.88m；2013年3月16日，上游基坑开始排水，坝体内部渗透水位开始回落，至2013年4月10日， 坝体内渗压计P4～P9的渗透水位分别为：1551.54、1551.77、1551.61、1551.60、1551.68、1551.24m。

2013年6月15日面板浇筑完毕，监测数据显示，在2013年9月28日停止排水后，坝体内部各渗压计渗透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。截至2013年11月15日，坝体内部渗压计 P4～P9的渗透水位分别为：1555.82、1554.72、1554.17、1553.63、1553.02、1552.3m。

（3)主副坝接触部位渗流监测

数据显示，该部位渗压计均无渗透水压力。

3.2 坝体垂直位移监测

坝体垂直位移监测选择坝体最大断面0+140m断面为观测断面在高程1569m、1584m分别设置了二层水管式沉降计（SSC-100型)。其中1569m高程4个测点，分别是轴上49米V1-1、轴上22米V1-2、轴线处V1-3、轴下18米处V1-4；1584m高程3个测点，分别是轴上20米V2-1、轴线处V2-2、轴下20米V2-3。

（1)1569m高程沉降：

1569m高程水管式沉降仪于2012年8月18日安装，通过监测数据可以看出：在填筑期沉降速率较大，在2012年9月16日坝体停止填筑后沉降相对平缓。截至到2013年11月15日，1596m高程水管式沉降仪 4测点 V1-1、V1-2、V1-3、V1-4的沉降量分别为：65mm、109mm、131mm 、120mm，位于轴线处V1-3沉降量最大，沉降131mm。

以上所有测点沉降量包含观测房沉降量：1569m观测房累计沉降51mm。

（2)1584m高程沉降：

1584m高程水管式沉降仪于 2012年 9月 8日安装，截至2013年11月15日1584m高程水管式沉降仪测点 V2-1 、V2-2、 V2-3的沉降量分别为：84mm、91mm、68mm，位于坝轴线处V2-2沉降量最大，沉降91mm。

以上所有测点沉降量包含观测房沉降量1584m观测房累计沉降64mm，坝体最大沉降发生在坝轴线处，累计沉降153mm。

统计国内外面板堆石坝的监测成果，施工期坝体最大沉降量与坝高之比一般不超过0.5%，巴喀勒克面板堆石坝施工期的累计沉降量最大为153mm，以最大累计沉降量与坝高之比的百分数对比，巴喀勒克混凝土面板堆石坝为0.31%,施工期沉降不大。

3.3 结论

（1)帷幕前、后渗流监测

帷幕前、后渗压计渗透水位变化规律基本一致；在2012年11月至2013年3月期间，由于上游基坑停止排水且上游面板尚未浇筑帷幕前后渗透水位基本一致， 2013年3月16日，上游基坑开始排水，帷幕前、后渗透水位开始回落，帷幕前后渗透水位基本一致；面板浇筑完毕，在 2013年9月28日停止排水后，帷幕前、后渗透水位均有不同程度的上升，上游水位高于下游水位。

（2)坝体渗流监测

大坝基础各部位渗压计其渗压水位在施工期，主要受上游水位及降水的影响较大，渗压水位与上游水位变化一致，坝体渗压水位从上游至下游逐步递减。

（3)主、副坝接触部位渗流监测

主副坝接触部位渗压计安装高程高于上游水位，该部位各测点均无渗透水压力。

（4)坝体内部垂直位移监测

巴喀勒克面板堆石坝施工期的最大累计沉降量为153mm，于坝高比值为0.31%，沉降量不大。

4 建议

（1)水库的管理单位应加强大坝安全管理工作,应配备相对固定和专业的观测人员,加强学习仪器原理、数据观测和资料分析。

（2)负责监测工作人员应定期检查采集数据的正确性，注意监测有没有异常值和突变值的出现，若存在须及时查明产生的原因，采取相应的措施予以解决。

（3)加强现场的巡视检查，做好记录，并与监测仪器有效地结合起来，监视大坝安全运行。