摘要：本文结合了多年的工作经验，主要对松涛水库副坝变形观测要点的进行了分析，并提出了几点建议。
关键词：松涛水库 副坝观测 要点分析
1 工程概况
松涛水库位于海南省南渡江上游儋州至白沙间，控制集雨面积1496km2，总库容33.45×108m3，是一座以灌溉为主，结合供水、发电、防洪及航运等综合利用的大（1）型多年调节水利工程，工程等别为Ⅰ等，主要建筑物为1级。枢纽主要由拦河大坝（主坝）、副坝（10座）、溢洪道、输水工程等建筑物组成。10座副坝总长4363m，其中主坝左岸上游2km处的条形山分水坳口有一二坳、三坳和四五坳3座副坝，最大坝高38m，总长337m；条形山以外的副坝均为均质土坝，坝高较低，除进水塔副坝最大坝高15m外，其它最大坝高均小于10m。条形山分水坳口山体岩性均为寒武系石英砂岩及碳质泥质板岩，山坡陡峭，岩石破碎，风化深度25～30m。3座副坝均利用原坳口削平坳顶减载，并水力冲填培厚上下游坝坡建成。
2 副坝变形观测布置
10座副坝中，仅条形山3座副坝布置有表面变形观测设施。条形山副坝利用原坳口削平坳顶减载并水力充填而成。为确保水库安全，对条形山副坝进行了培厚处理，采用水坠法填筑培厚了条形山副坝下游坝坡，并安装变形观测设施。
3副坝变形监测的分析
条形山副坝于1978～1981年是采用水坠法填筑培厚了山体下游坝坡，并于1981年在一二坳、三坳和四五坳副坝埋设了表面变形测点，1994年5月后开始观测垂直位移和水平位移，结果表明1981～1994年条形山副坝下游坡主固结过程已结束，1994年后观测到的沉降量仅为次固结尾期。
条形山副坝垂直位移采用精密水准法观测，水平位移采用视准线法观测，观测控制基线见表1。
表1 副坝表面变形观测点考证表
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3.1垂直位移
条形山副坝大部分垂直位移测点1997年5月、2009年8月的观测值异常；2-7测点2008年5月、2009年5月2次的测值异常。在库水位没有明显变化且水库运行正常的情况下，这些异常测值与沉降的总体变化趋势矛盾，出现“尖峰”值，可能因测量错误或人工录入失误所致，予以剔除后作进一步分析。剔除异常值后的条形山副坝变形测点累积沉降过程线见表2。
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表2副坝表面变形测点累积沉降过程线
（1）一二坳副坝
2-1、2-2、2-3测点为一二坳副坝坝顶测点，2-1、2-2测点沉降量均小于3mm，2-3测点最大沉降量为18.5mm；2-4、2-5、2-6测点为下游198.00m高程测点，2-5测点实测累积沉降量小于5mm，2-4、2-6测点沉降变形趋势一致，最大沉降量小于18mm；2-7、2-8测点为下游184.00m高程测点，2-7、2-8测点2004年3月之前沉降变化趋势一致，2004年8月后2-8测点沉降明显增大，至2006年5月后垂直趋于稳定；2-9测点为下游174.00m高程测点，与2-8测点位于同一横断面，其变形趋势与2-8测点一致，沉降量很小。
一二坳副坝2-7测点2005年沉降陡降10mm，可能因变形标点受到扰动所致。其余各沉降测点实测累计沉降量均小，最大沉降量18.5mm，年沉降速率约0.74mm/a，坝体沉降已稳定。
（2）三坳副坝
3-2～3-4测点在2009年测值均发生沉降突变，此后沉降恢复均匀。3-1测点位于坝顶，沉降量最小，最大沉降量为7.3mm，过程线近似水平；下游3-2～3-4测点沉降量稍大，最大沉降量为22.6mm（3-2测点），与坝顶无填土而下游坡为水力充填而成有关。总体上看，测点最大沉降速率为0.90mm/a，坝体沉降已稳定。
（3）四五坳副坝
位于上游的4-1、4-2测点及坝顶4-3～4-5测点沉降量小且沉降已稳定，与上游和坝顶无填土有关，坝顶及上游坝体变形正常。
下游4-7测点于1999年之后沉降量较小，实测累积沉降量为13.1mm。4-6、4-8测点实测累积沉降量稍大，分别为32.1mm与29.8mm，沉降速率分别为1.28 mm/a与1.24mm/a，沉降速率较小，2003年之后的沉降量约占总沉降量的一半，两测点沉降变形过程基本一致，2009年至今沉降基本稳定。四五坳副坝实测累积沉降量不大，最大沉降速率为1.28mm/a，即使不考虑观测误差，坝体沉降也趋于稳定，沉降变形正常。
3.2 水平位移
水平位移测点安装埋设后未及时观测初始值，因此以1998年3月第一次观测值作为初始值，条形山副坝各变形测点累积水平位移过程线如表3所示。
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表3 条形山副坝表面变形测点水平位移过程线
（1）一二坳副坝
1）测点2-2最大水平位移量为-29.0mm，测点2-1、2-3水平位移-17mm、-21mm。此排测点均向上游位移，位移量虽小，但2010年3月后3个测点均呈持续发展状。鉴于水平工作基点坐落在一二坳两岸坝顶路面下游侧，应检查工作基点是否发生变位，排除因工作基点变位对水平位移的影响，如工作基点稳定，则应增加观测频次，关注其趋势性变化和进一步分析原因。2）下游174.00m平台的2-9测点向上游位移，明显不合理，从过程线形态看，认为初始值观测过记录错误，或者前几次观测时，工作基点不稳固。3）由2-1～2-9测点沉降过程线可以看出，1998～2000年测值跳动性大，2000年后大部分测点水平位移变幅缩小，趋势稳定。
（2）三坳副坝
1）3-2测点向下游位移，位移量小，3-1、3-3测点均向上游位移，水平位移过程线呈较好趋势性，但不合理。2）3-4测点位于下游坝脚162.00m高程，向下游位移39.0mm，可能与水力充填培厚坝体有关，填土与原山坡并未进行清基或结合部的处理，发生39mm的位移尚属正常，但该测点呈持续向下游位移的趋势，应对测点进行检查，是否存在测点基础不稳、测墩向下游倾斜的现象。
（3）四五坳副坝
1）上游196.00m高程的4-1测点向上游位移，并在-5mm上下波动，变幅±5mm左右；4-2测点水平位移在0位移上下波动，变幅约±2mm。两测点水平位移均较小，变形趋势符合规律。2）坝顶下游侧4-3～4-5测点向下游位移，中间测点位移大，两岸测点位移小，符合规律。4-4测点最大水平位移+16mm左右，变形量较小。3）位于下游184.00m平台的4-6、4-7测点别在+20～+46mm、-1.5～-10mm范围内波动，变形趋势一正一负，虽变形量不大，但4-7测点向上游位移不合理。4-8测点于2007年遭到损坏。各测点水平位移基本趋于稳定，最大位移量为46.0mm（测点4-6）。处于同一纵断面的测点位移变化过程基本一致。
4 结论与建议
4.1结论
（1）总体上，由山梁修建而成的条形山副坝未因水库蓄水影响坝体结构稳定，垂直位移和水平位移均较小，坝体沉降及水平位移均稳定、正常。
（2）个别测点水平位移不符合规律，应及时复核观测数据，发现异常值即时复测确认，必要时应对变形标点和工作基点进行检查、校核。
（3）条形山各副坝累积垂直位移与水平位移均较小，变形正常、稳定。
4.2建议
（1）观测资料是分析坝体性态的主要依据，数据正确是资料分析结论正确、符合工程实际的前提。为了保证资料的正确性，应加强观测资料的审核，对有疑问的数据加以考证、复核和校正，保证数据可靠。
（2）定期检定观测设备，校核引据水准基点和水平位移工作基点，并及时校正垂直位移和水平位移观测数据。
（3）鉴于水库观测环境条件恶劣，有条件时可建立变形自动化监测系统。
（4）按照规范要求开展大坝安全监测工作，加强观测数据的审查复核，定期检定观测设备，校核变形工作基点，保证观测数据的可靠性，及时整编分析监测资料，指导工程安全运行。
参考文献：
[1]刘嘉炘，李雷．海南省松涛水库大坝安全鉴定综合评价报告[R]．水利部大坝安全管理中心．1999.12.
[2]李雷，王昭升．海南省松涛水库大坝变形分析与评价[R]．水利部大坝安全管理中心．1999.12.
[3]中华人民共和国水利部．土石坝安全监测技术规范[L]．中国水利水电出版社，2012.
论文作者:叶能仲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/14
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