摘要：随着社会经济的高速发展，我国水利工程的建设数量逐年增加。水库工程建设中，做好挡水建筑物大坝结构设计工作，不仅能够提升水库大坝结构的可靠性，而且可以有效地提高水库挡水建筑物的稳固性。后箐水库作为某地的主要水利设施，确保挡水建筑物大坝结构合理对当地的农业及社会经济发展具有重要作用。鉴于此，本文对水利工程大坝结构设计及运行监测的思考进行分析，以供参考。
关键词：水利工程；大坝结构；监测
引言
在设计水坝的过程中，结合了不同的设计方法，根据水坝建设区的气候特征、地理位置等考察，合理地设计了水坝，使水坝在建坝过程中能够很好地利用当地的特性。另外，建设大坝后，通过检查大坝的沉降、水平位移、运行情况监控和周围接缝位移，可以看出整体运行状况良好。
1水利工程坝体设计选料要求
在维修工程设计坝体结构之前，简要了解坝体设计的材料选择要求也很大程度上是面板混凝土原料和停水系统材料，面板混凝土原料中的耐久性要求很高，必须能抵抗风吹、太阳、雨冲刷等侵蚀，还必须具备预防各种化学反应的能力。止水系统材料使用灵活的焦化材料，例如橡胶止水带，但如果区域温度不同，某些区域的温度温度差异会很大，因此对止水系统材料的性能要求也很高。下表列出了水库工程止水系统材料特性：
2大坝结构设计
2.1坝体分区以及坝料设计
在大坝结构设计环节中，坝体分区和坝料设计尤为重要，以一个水坝为例，通过对此项目中大坝材质的性能分析，您可以发现在此项目中，混凝土面板下的水坝被拆分为缓冲区、过渡层区域、主堆石区域、次要岩石区域，周围狭缝下游部分有特殊的缓冲区域。该项目改进了堆石坝结构，使上下游的堆石体系数保持在最小范围内，加强了坝的面孔，选择了有利的施工期，从根本上保证了坝体填筑质量和结构运营要求。
2.2坝顶及坝体布置
（1）坝顶
工程建设完毕后，大坝坝顶不属于重要交通通道，但坝顶宽度需满足施工期混凝土碾压填筑施工要求，同时还要满足闸门安装、大坝运行观测等要求，经过综合考虑，确定坝顶宽度为6.0m。大坝属于碾压混凝土重力坝，坝轴线方位角为N81.81°W，坝顶高程1395.00m，坝底高程1341.00m，最大坝高54.00m（含1m垫座），坝轴线长162.076m。
（2）坝体
大坝排水系统包括坝身排水孔及坝基排水孔。坝基排水孔设于1347.00m高程大坝帷幕下游侧、廊道下游侧，沿排水沟布置，钻孔深度为帷幕深度的0.5倍，钻孔倾向下游，倾角10°，排水孔间距均为3m，孔径100mm；坝身排水引入1347.00m高程廊道内，汇入集水井，通过水泵抽水排至下游河道。排水孔需在固结灌浆、帷幕灌浆实施完成后进行钻孔，施工过程中严禁水泥浆及杂物串入排水孔内，堵塞排水通道。施工完成后，需对排水钻孔出口处进行清理，以保证排水通道畅通。
2.3大坝标准剖面拟定
结合《混凝土重力坝设计规范》（SL319－2016）规定，坝体基本断面呈三角形。坝体上游坝坡优化范围定为0～0.20，下游坝坡的优化区间为0.6~0.8之间。结合坝坡结构特点选择断面优化参数，准确计算出坝坡的具体高程数值，并结合相关单位宽度，准确计算出坝体断面的设计参数。
2.4坝体分缝
大坝混凝土分缝应根据坝基条件、结构布置、施工浇筑条件以及混凝土温度控制等因素要求确定。该工程坝体为碾压混凝土坝，不设纵缝。诱导缝及横缝根据碾压混凝土的特点设置，参照工程经验，具体分缝为：坝0+033.414、坝0+063.414、坝0+073.414、坝0+088.914、坝0+107.914、坝0+127.914处，坝体共分7个坝段，长度为20m～35m。诱导缝采用切缝机切缝，切缝面积为缝面面积的2/3。大坝在横缝处分左右两个仓面通仓碾压施工。因为坝体上游面的面积比较大，寒潮袭击等一系列因素，使得表面混凝土降温收缩，产生一定的拉应力，极易出现混凝土裂缝，应对混凝土表面采取良好的保温保湿措施。
3水利工程大坝运行监测结果
3.1坝体沉降
在对水坝的运营监控过程中，首先要观察的是水坝定居的情况，需要将整个监控过程分为两部分，用五个小点完成工作，两部分对应于结算的两个高程，五个小点对应于五个测量点。通过两种仪器测量相应的数据后，必须通过计算分析水坝和面板平面之间的三种应力，并讨论水坝材料的可接受范围，作为设计水坝结构的参考。值得注意的是，应该集中讨论坝基洞穴和水库不透水层、岩石地层等。以上面提到的江苏省一个水库为例，在监测过程中，这个水库大坝的沉降规模会随着水库填充高度的增加而持续增加，这符合大坝沉降的一般规律。大坝建设达到最大值时，5个测量点的沉淀相对减弱，代数后定居量没有显着增加，因此大坝建设初期，大坝建设随着高程的增加呈成比例增加，而大坝修整后期，整个结构倾向于稳定，可见大坝修整相对稳定。竣工阶段确认最大定居点在坝轴上，该点的最大定居值为20.2厘米，占整个坝高56.6厘米的0.38%，大坝进入水库后最大定居值为25.2厘米，占整个坝高的0.47%。将这个水库的沉降情况与国内类似项目进行了比较，发现这个水库的大坝沉降量小，总体结构优秀。
3.2面板周边缝位移监测
面板周边接缝位移情况在大坝变形监测中是至关重要的内容，应该通过板和趾板的相对沉降测量仪来观测剪切和缝隙的开关程度。监测具体资料，判断大坝建设期间、储水期间周围接缝停止系统的性能。例如，水布垭大坝左右两岸的地形相对陡峭，周围有很多石头堆，本身就会导致不均匀的定居，更容易导致板和脚趾板的变形，因此最好监视周围接缝的位移。为了在监控时注意设备的安装、调试和保护工作，在监控过程中防止设备损坏，必须在设备周围使用钢盖或混凝土保护码头。
3.3自密实堆石混凝土技术应用
该技术可有效降低水泥用量，降低水合热，从而简化温度控制措施。保证结构质量的大石头装载率超过50%，最大限度地利用当地材料，降低投资目标。通过将现有混凝土振动技术更换为自适应混凝土流，简化了钻井过程，方便了连续施工，显着提高了工作效率，缩短了施工时间。目前，自密实混凝土技术有两种施工方法。也就是说，普通卷材混凝土适用于大型仓库混凝土施工，卷材混凝土适用于深层仓库表面混凝土施工。电子适用于混凝土重力坝和拱坝。各种地基填埋场；混凝土基础零件；废水脱盐湖、海洋扩散、煤、侧壁等结构；混凝土围堰；各种水坝项目；多个挡土墙项目。后者适合填埋场。抗滑桩重载；高墙、挡土墙等。
3.4温度控制设计
设计师必须根据坝的结构特征，明确使用混凝土的物理、机械和热特性作为设计控制指标的温度控制标准。结果是设计者遵守设计规范，将工程经验结合起来开发的温差设计标准。
结束语
随着我国工程技术的不断发展，人们对水利工程大坝的建设备受关注。本文通过水景工程坝体结构设计和运行监控的事故，通过三个方面讨论了水坝分段和坝体材料设计、混凝土面板和脚趾板设计、结构分段和停水设计，设计了水利工程的坝体结构，讨论了水利工程的坝体运行监控结果、实际案例以及材料选择要求，并为对此主题感兴趣的人提供了参考。
参考文献：
[1]孙来，赖道平，郑惠峰.竹寿水库大坝加高防渗体系结构设计[J].大坝与安全，2018（05）：21-25+28.
[2]谢军.水利工程大坝结构设计及运行监测的思考[J].黑龙江水利科技，2018，46（08）：228-229+242.
论文作者:林秋华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：大坝论文; 混凝土论文; 水坝论文; 水库论文; 结构论文; 水利工程论文; 高程论文; 《基层建设》2019年第22期论文;