三江口水利枢纽工程大坝边坡变形监测方案

1、葛洲坝集团第五工程重庆彭水县三江口水利枢纽工程一标段施工工程部大坝边坡变形监测方案葛洲坝集团第五工程重庆彭水县三江口水利枢纽工程一标段施工工程部大坝边坡变形监测方案- 10-大坝边坡变形监测方案1、编制依据1、三江口水利枢纽工程右坝肩施工图设计文件2、水利水电工程施工测量标准(SL52-93)3、工程测量标准GB50026-2022 4、国家三角测量标准GB/T17942-2022 5、国家三、四等水准测量标准GB12898-2022 6、三江口水利枢纽工程坝肩地形地质调查资料2、工程概况工程根本状况三江口水利枢纽工程位于重庆市彭水县青平乡境内的普子河下游， 距彭水县城 35km ， 是普子河

2、流域规划的第四个阶梯级电站。三江口水利枢纽工程是一水利综合利用工程，工程的开发任务为发电、浇灌、 场镇供水和农村人、 畜饮水。 依据 防洪标准 GB50201-94江口水利枢纽工程属 等中型工程。 水库为不完全年调整水库， 正常蓄水位 306.0m ， 总库容 6813 万 m3 ， 浇灌面积 5.231 万亩， 向乡镇及人畜年供水量1325 万 m33.0 万 kw枢纽建筑物主要由拦河大坝、 溢流表孔、 电站进水口、 发电引水系统及电站厂房、浇灌干渠及大型渠系穿插建筑物等组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝， 在其右岸非溢流坝段设置取水建筑物，泄水建筑物包括溢流表孔、大坝底孔。大坝根底高程为 23

3、6.00m ，坝顶高程309.50m ， 最大坝高 73.5m ， 坝顶长度 201.06m ， 中部偏左岸布置 5 孔表孔泄洪； 坝顶宽 5m18m ； 压力引水隧洞全长 603m, 圆型洞身开挖断面6.3m工程地质气象普子河流域属亚热带潮湿气候区， 气候温存， 雨量弃沛， 四季清楚。多年平均气温 17.644.1 ，极 端最低气温 3.8年平均降雨量 1248.9mm ， 降水天数 163.3d ； 日照时数 1035h ； 多年平均风0.9m/s ， 最大风速 15.0m/s ， 多年平均相对湿度 78%区域地质概况工程区在大地构造上隶属杨子准地台上杨子台坳的川东南陷褶束中的黔江凹褶束内

4、。出露的地层岩性由老至有1震旦系上统灯影组Z2dn，2 寒武系3 奥陶系04 志留系S5 泥盆系上统水车坪组D3S6 石炭系中统黄龙组C2h7， 二叠系P8三叠系T9 第四系Q。工程区位于华夏系川鄂湘黔降起褶皱带， 区域内北东和北北东向褶皱群和断裂呈有规律的带状分布以及背斜与断层的相伴而生， 构成了本区的根本构造框架。 区内的主要构造由西向东有； 老厂坪背斜和马武断裂、普子复向斜、 郁山背斜和郁山断层。 本区自震旦系以来， 区域内曾屡次沉积连续， 形成多层古溶蚀面和古岩溶， 它们大多数被后期沉积物充填。依据国家地震局 1990 年出版的 1:400 万中国地震烈度区划图工程区属 VI 度区。工

5、程库区工程地质条件库区两岸岸坡高陡，相对高差 5001000m ，平均自然坡度 4060其中灰岩地段稍陡。 库区位于普子复向斜东南翼， 岩层呈单斜构造。 走向NE3545NW3043 ，库尾接近向斜核部，倾角 62 74 。 库区无区域性断裂和较大规模断层通过， 层连续层较发育， 但规模小， 裂开带内常见糜棱岩、碎裂岩， 少量岩溶角砾， 多数未胶结。工程坝址工程地质条件普子河在坝址区流向为 SE120 ， 河谷两岸地形呈“ V” 型对称， 315m 高程以下平均自然坡度 60 ， 局部近直立， 315m 高程以上平均 35右岸岸顶高程大于 400m ， 平均自然坡度 501坝址区出露地层主要为

6、志留系下统龙马溪组其次段和志留系中统罗惹坪组第一段， 二者之间以及与上覆地层之间均为整合接触。志留系下统龙马溪组其次段S11n2岩 性为青灰 灰绿色薄层层泥质粉砂岩， 岩石脆弱， 强度较低， 易风化， 易崩解， 暴露于地表者多为强风化， 岩体较为裂开。2志留系中统罗惹坪组第一段S11r1：主要为中厚层石英粉砂石，局部夹有薄层泥质粉砂岩。 依据其岩性、 岩层构造特征及其工程地质特性划分为 4 个岩组。第一岩组S21r11： 浅灰色中厚层石英粉砂岩， 主要矿物成份为石英、 长石等， 岩石致密坚硬， 完整性好， 强度高， 抗风化力量强， 层理发育， 单层厚度一般 1020m 。该 岩组在坝址区总厚约

7、 53m ， 与下伏龙马溪组地层在地形和岩性上界限明显。其次岩组S21r1 2：薄层泥质粉砂岩夹中厚层石英砂岩，总厚约 38m ，该岩组岩石相对脆弱， 强度低， 易风化， 易崩解， 在地形上形成一相对平缓的凹槽，局部地段呈薄层泥质粉砂岩夹层出露。夹层一般出露宽度 58m单层厚度 210m ，夹层间多为岩屑或岩粉充填，局部夹有 0.30.5 的泥膜，泥化特征不明显。其次岩组与掩盖第三岩组界限较明显。第三岩组S21r13： 中厚层石英粉砂岩， 岩石坚硬完整， 强度高，层理发育，坝址区出露厚度 60m ，主要分布在坝线河床坝基一带，是建坝的主要岩体， 该岩组顶部和底局部别有 810m 厚的薄层泥质粉

8、砂岩夹层Jcr。泥质粉砂岩Jcr1 分布在第三岩组的底部， 为薄层泥质粉砂岩， 产状根本稳定， 单层厚度 58m ， 单层厚度 15cm ， 层理发育， 层间构造面多为岩屑夹泥膜， 宽一般 0.31.5cm ， 泥膜厚度一般小于 0.5cm 。分布较连续， 遇水易软化， 工程性质较差。薄层泥质粉砂岩Jcr2， 分布在第三岩组的顶部， 右岸通过变形体的上游边缘， 平面出露宽度 810m 68m ， 分布连续， 产状稳定。单层厚度 35cm ，层间构造面发育，多为岩屑夹泥膜，宽度一般为 0.31.5cm ，泥膜厚度一般小于 0.5cm ，浅部裂隙局部夹有黄褐色次生泥膜，分布较连续，遇水易软化， 工

9、程性质较差。第四岩组S2lr14： 石英粉砂岩与泥质粉砂岩互层， 该岩组以软硬相间的互层为根本特征， 由于差异风化， 在地形上表现为脊槽相间特点。3 第四系全统Q4： 主要包括河流冲积和崩坡积物。 冲积分布于现代河床及高漫滩上， 厚 310m ， 为含砂的卵砾石石层， 卵砾石磨圆度较好， 分选性较差， 砂不连续， 不成层， 构造松散， 透水性强， 厚度变化较大。崩坡积物零星分布于冲沟及缓坡地带，一般厚度 13m ，成分主要为碎石土。坝址区地质构造简洁， 岩层呈单斜构造， 走向 NE4050 与河流近直交NW 上游偏左岸3542断层坝址区未觉察区域断裂和较大规模的断层，断裂构造主要以裂隙为主。平

10、面地质测绘中统计到的断层共 3F1NE47向 NW4248F2 ： 层间逆断层， 走向 EN40 ， 倾向 NW37F4NE48NW42裂隙依据野外平面地质测绘和平硐勘探揭露的 400 多条裂隙统计分析结果：按产状大致分为 4NE 组：走向 NE4050NW3545NNW 组：走向 NW330350NESW8090NNWNNENW355350SE5080NWNW300340SW4060变形体位于坝线右岸， 在平面上呈不规章长方形， 地形上为一三面临空的小山梁，地表出露上游边界为 L26PD4#1012mF2后缘高程 315m257m ， 变形体沿河宽 67m82mZK26 揭露垂直厚度 14.

11、92m278m 高程的 PD6# 和 257 高程的 PD8# 分别查明， 底界分别位于硐深 26m 和 12m 处。依据纵地质剖面图结合勘探资料综合分析， 其铅直平均厚度 1416m24m 。承受断面法估算总体积为 4.58 万 m3坝址区地下水按其埋藏条件可分为第四系松散层中的孔隙性潜水和基岩裂隙水。3、变形监测的部位坝肩顶部开挖高程为 382m ，最 大开挖高度达 146m ，施 工过程中因地质原则导致塌方、滑坡数次。右岸还存在一 4.58 万 m3 变形体， 消灭裂缝后经争辩打算实行了开挖卸荷处理， 现已经开挖至 EL280m ， 暂未进展支护，右岸坝肩开挖支护至 280m ，左 岸坝

12、肩开挖支护至 EL255m ，因 地地质状况简单， 左右岸坝肩山体仍旧存在较大安全隐患。 为降低安全风险， 避开重大安全事故， 经市局相关会议打算及业主、 监理指示， 在左右岸坝肩设置观测墩， 布置监测点， 进展左右岸坝肩的变形监测工作。4、变形监测的目的1通 过设点监测其水平位移及垂直位移， 将监测数据与初始值、前次观测值相比较， 科学、 准确、 准时的分析和预报边坡变外形况， 把握边坡的稳定状况。2 现场监测结果用于信息反响， 以便于准时觉察问题并实行措施，降低安全风险， 避开重大安全事故的发生， 保证施工安全。5、变形监测的设计5.1.监测工程具体施工监测工程见 变形监测必测工程表 及

13、变形监测选测工程表,一般状况下进展必测工程监测， 在特定状况下， 依据业主、监理方相关要求， 增加进展选测工程监测。变形监测必测工程表序号序号监测工程测试方法和仪表测试精度备 注1水平位移全站仪2”/2+2ppm2垂直位移全站仪变形监测选测工程表序号1监测工程地表下沉测试方法和仪表全站仪测试精度2”/2+2ppm备 注2围岩内部位移多点位移计0.1mm3围岩压力压力盒0.001MPa4喷混凝土受力混凝土应变计1055锚杆杆体应力钢筋测力计0. 1MPa施工监测方法水平位移量测 观测墩、 测点布置在左右岸各设置 3 个标准观测墩作为基点， 观测墩布置需选择相对稳定岩体上， 通视条件需满足观测要求

14、， 观测点位布置数量和位置应能反映坝肩山体向不同方向变样子况， 并便于通达和观测。依据现场地样子况， 由监理、 业主到现场确定具体位置， 满足左右岸边坡变形观测。强制对中设备416820cm强制对中设备416820cm保护罩垂直位移观测标点5-1 观测墩、监测点构造图单位：cm 量测设备南方 NTS-362R 、索佳 SET1X 全站仪。 监测方法承受边角网， 布置时视线坡度不宜过大； 观测墩设置牢靠的保护盖，顶部的强制对中底盘应调整水平， 倾斜度不得大于 4精度要求。垂直位移监测 点位布设依据现场实际状况， 会同监理、业主现场确定。 点位埋设见图 5-1 量测设备南方 NTS-362R 、索

15、佳 SET1X 全站仪。 监测方法承受三角高程法进展垂直位移测量， 布设测点时要求推算高程的边长不大于 600m ， 每条边的中误差不大于 3mm ， 竖角中误差不大于 3” ,仪器高度量测中误差不大于 0.1mm ，工作基点至少 2 个，位移标点安置放射镜，并承受对向观测作业， 如来回不能同步进展， 则可使其间隔时间保持在 0.5h以内， 以使来回侧高差平均值中垂直折光的影响最小。变形监测频率变形监测的频率依据不同边坡、 不同时段、 不同环境以及其自身边坡变形或稳定状态机敏确定， 不固定具体监测周期。左右岸坝肩边坡变形监测， 一般状况下平均一周全面观测一次； 边坡大规模的梯段爆破后， 针对可

16、能受影响的区域临时增加测量一次； 遇到大雨等特别天气状况， 适当加密测量； 觉察边坡有明显变形现象发生后， 进展加密测量， 可按每天观测一次。在经过监测数据分析后， 判定山体根本稳定后， 可适当延长观测间隔时间， 但最低不得少于每月一次。变形监测工程的治理基准监测工程位移治理等级见位移治理等级表位移治理等级表治理等级治理位移U0Un/3施工状态可正常施工应增加观测、 加强巡察， 报告相关单(UN/3) U0(2Un/3)位， 分析缘由， 争辩支护处理方案U02Un/3停工并应实行特别措施UO- 实测位移值； Un- 允许位移值观看及量测觉察特别时，应准时报告设计、监理、业主相关单位，分析缘由，

17、争辩支护处理方案。一般正常状态须同时满足以下条件：水平位移和垂直位移小于 3cm 时，边坡根本稳定；依据既有成功阅历，承受三级监测治理并协作位移速率作为监测治理基准。马上允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和实行施工对策，预防最终位移值超限， 警告值和基准值之间称为留意范围， 实测值落在基准值以下， 说明围岩是稳定的。具体监测资料的反响程序见监测资料的反响程序图监测结果监测结果否位移是否超级连续施工否安全综合推断担忧全位移是否超级采取特别措施位移是否超级否是暂停施工监测资料的反响程序图监测数据分析与推

18、测工建议。变形监测治理体系的保证措施监测量测组织框图如下:为保证量测数据的真实牢靠及连续性，特制定以下各项质量保证措施：有关切实牢靠的数据记录。工进度把握打算中。量测工程人员要相对固定，保证数据资料的连续性。量测仪器承受专人使用、专人保养、专人检校的治理。量测设备、元器件等在使用前均应经过检校，合格前方可使用。各监测工程在监测过程中必需严格遵守相应的实施细则。量测数据均要经现场检查，复核前方可上报。量测数据的存储、计算、治理均承受计算机系统进展。各量测工程从设备的治理、使用及资料的整理均设专人负责。针对施工各关键问题开展相应的 QC 小组活动，准时分析、反响信息，指导施工。量测数据发生突变的处理对策施工过程中如发生量测数据突变,应实行如下措施：24监理、设计单位。请业主组织施工、监理、设计等部门共同制定应对措施。6、变形监测流程现场施工监控量测监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统量测结果的综合处理及反分析阅历类比理论分析监测结果的综合评价业主、标准要求等报送设计、监理单位量测结果的形象化、具体化边坡支护构造安全稳定性推断边坡支护构造动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议反响相关单位是否转变设计、支护方法调整设计参数、转变支护方法或关心施工措施设计支护方法监控量测流程图葛洲坝集团第五工程