三峡工程二期围堰防渗墙变形规律及运行状况分析.pdfVIP

水 利 学 报 2000年9月 SHUILI XUEBAO 第9期 文章编号：0559．9350(2000)09 0091—06 三峡 二期围堰防渗墙变形规律及运行状况分析 王 ， 宇宇f 鲞尘± !鱼垂塑 ，张劲松承 张 (1河海大学 水电学院，江苏南京 210098~2 长江科学皖，期北 武汉 430010；3．清江市建工局．江苏请江 214500) 摘要：三蛱二期周堰于1998年建成挡水．运行状况良好 本文首先根据实际观爰I资科，分析了三蛱二期上游围 堰双墙的变形机理．又通过各种情况的有限元计算，包括墙体不同龄期、上游水位变动、墙间水位变动以及改 变堰体材科参数对上下防渗墙位移及应力的影响，分析了各种可艟的应力状态．所得结果对于防渗墙的安全运 行具有指导意义 美t词：三蛱工程；二期围堰；防渗墙；变形规律；实测资科；有限元 中围分类号：TV551．3 文献标识码：A l 工程概况 三峡二期围堰包括上游围堰和下游土石围堰 上游土石围堰采用低双塑性混凝土墙接土工膜防 渗，风化砂壳堰体，堰顶全长1238m，堰顶高程88．5m，最大堰高88．6m，位于基岩40m以上的两 岸漫滩部分防渗墙为单墙，河床深槽段为长约150m的双墙，两道墙中心相距6．0m．防渗墙顶高程 为73．0m，右岸连接段 (长275m)的防渗墙顶高程为79．0m，墙顶以上接土工膜防渗 下游围堰采 用低单塑性混凝土墙方案，风化砂壳堰体，围堰全长1075．94m，堰顶高程81．5m，最大堰高77．5 ． 二期围堰最大填筑水深达60m，其挡水水头超过85m，防渗墙最大高度为73．5m．上游围堰深槽段设 计断面如图1所示．围堰防渗墙材料采用天然风化砂和人工骨料弃料制成的塑性混凝土，其抗压强度 8一般达4～5MPa，初始切线弹性模量为1000MPa左右，模强比200--250． 图1 二期围堰耀槽段断面设计 二期围堰于97年6月开始填筑，98年5月完成上游围堰第一道墙防渗系统，98年8月全线防渗 系统完成，98年6月开始基坑限制性抽水，抽水期间连续经历了长江8次洪峰 在挡水初期，随着 水头增大，第一道墙变形速率较快，且水平变形较大，据实测，98年9月10日抽水达到了基坑抽水 收稿日期：1999 08．26 作者简介：张小平 (1965 )，女，山西芮城^，长江科学院与}可梅太学共同培养的博士， 研究方向：岩土工程 91 — 的设计标高肘，上游围堰第一道墙墙体的最大水平位移达570ram，以后进A基坑阶段性抽水阶段． 由于上游围堰防渗墙发生了较大的变形，墙体最终会发生多大的变形，在这样的变形下是否会导致墙 体开裂等问题是人们普遍所关心的 本文将分析变形较大的上游围堰防渗墙的变形规律和最终变形 值． 2 防渗墙及堰体实测资料分析 2．1 防渗墙实涓水平位移 上游围堰第一道墙0+522深槽段防渗墙98年9月实测的水平位移曲线如 图2．由图2可见防渗墙的变形最大部位发生在高程为63m至68m处，随深度增加，其水平位移逐 渐减小．深槽段防渗墙的最大水平位移在98年9月基抗抽水达到设计抽干标准时为55．7cm，以后发 生持续缓慢的变化，98年12月最大位移达57．9cm，99年7月达58．5cm，超过了原来设计的变形 量．根据实测资料分析，防渗墙发生较大水平位移的原因与水头差的变化、施工状况、堰体的变形等 因素有关 2．1．1 上游水位、基坑水位及水头差的影响 图3是防渗墙水平位移与水头差相关过程线 (水头差 是指上游水位与基坑水位之差)．由图3可见防渗墙的水平位移与水头差具有明显的相关关系，即位 移随水头差增大而增加 在基坑抽水期间，防渗墙的变形速率平均为6．11mrn／d，在洪水期、第二道 墙施工和基坑抽水期，防渗墙的最大变形速率达27、76rnm／d，可见防渗墙的变形速率也与上下游围 堰的水头差呈正相关 目 翻 誊