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1、龙耆水电站碾层混凝土木倾变形今祈摘要结合龙首水电站碾压混凝七坝体变形的观测资料，通过定性和定量分析，综合评价了温度、水位、冰压力对坝体变形的影响。变形成果可以作为评判大坝安全的一项依据，成果表明龙首水电站大坝在整体上是安全的。关键词碾压混凝土大坝变形分析1工程概况龙首水电站位于廿肃省张掖市西南约30km的黑河干流上，是黑河流域规划的八个梯级电站最末端一个。电站安装3台15MW和2台7MW机组，总装机容量59MW,年发电近2亿kwh,坝顶高程1751.5m,最大坝高80m,设计总库容1320万m'。该工程属
2、于屮型三等工程，工程区地震设防烈度为8度。电站控制流域面积10009km2,多年平均流量50.4n?/s,多年平均径流量15.89亿m3。坝址区属大陆性气候，气温变幅较大。夏季酷热，雨量稀少，蒸发量大；冬季严寒，冰冻期长达4个月。据统计，该地区多年平均降水量为171.6mm,多年平均蒸发最为1378.7mm,绝对最高气温37.2°C,绝对最低气温・33°C。最人冻十深度1.5m。龙首水电站枢纽由拦河大坝、坝身泄洪建筑物、左岸引水发电系统、发电厂房组成，其中拦河大坝由左岸重力坝、右岸推力墩和双曲薄拱坝组成，
3、均采川在国际国内具冇领先水平的碾压混凝土筑坝技术，碾压混凝土总方量约为19万n?,坝顶全长217.32m,其中拱坝长140.84m,,拱冠最大曲率半径54.5m,拱冠最小曲率半径32.75m,厚高比0.17o2坝体变形观测2.1坝体变形观测概述坝体变形观测包括坝体水平位移、坝体垂直位移(沉降)观测和坝肩变形观测。水平位移观测，采川正、倒垂线相结合的方法来观测，它具有测量人员操作简便、计算简单、维护方便等优点。在两坝肩及拱冠三条垂线能对人坝及坝肩水平位移进行监控，町以省去建立平面变形观测网丿IJ光学测量来观
4、测水平位移。左坝肩垂线位于左拱端重力坝上，观测坝顶及基础的水平位移。右坝肩垂线位于推力墩上，利用高程1700m的廊道将垂线分为正倒垂线，可以观测坝顶及基础水平位移。拱冠垂线位于拱坝屮心线溢流闸墩上,利用高程1700m、1680.4m廊道将垂线分为正倒线，可观测坝顶、坝基及坝中的水平位移，同时也町得到拱冠变形的挠度曲线。倒垂线锚固深度在坝基以下3()m〜40mo所有坐标仪的安装均按拱坝的径切向方向统一，这样可直接得出拱坝的径切向位移。在坝顶两拱端各设立一个永久观测墩，观测拱坝的弦长变化，同时在坝顶布设水位和
5、测温系统。坝体沉降观测，只能观测坝顶的沉降，在左岸下游远离坝体处设立水准基点，引至坝顶观测坝顶沉降,坝顶水准点7个，水准基点至坝顶起测基点按一等水准粕度控制，水准测点按二等水准精度控制，观测吋从水准至水准测点往返测回形成闭合回路。坝肩变形观测，在右岸推力墩端部设置测斜孔观测右坝肩变形，在左坝肩下游重力坝处设一•测斜孔，观测左坝肩变形，安装铝制测斜管。2.2坝体变形观测仪器布设图1为大坝变形观测仪器布设图。图中PL代表正垂，IP代表倒垂，IN代表侧斜孔，LB代表水准校测基点，BS代表水准起测基点，BM代表水
6、准测点，TB代表弦长观测点。3坝体变形观测成果分析3」水平位移成果分析（1）温度作用2002年3月2002年8月2003年1月2003年6月2003年11月2004年4月(亘)咽俺半龙首拱坝水平径向位移受温度影响显著,少水温及气温成密切的正和关关系，即温度升高时，拱坝受热膨胀，对两岸的推力墩和重力坝产牛向下游的推力，而重力坝和推力墩体积较大，变形很小，重力坝和推力墩的反作用力使拱冠位置向上游位移。反之，当温度降低时，拱坝收缩，重力坝和推力墩的反作用力使拱冠向下游位移。拱坝变形同温度变化相比较有明显的滞后，
7、这主要是因为拱坝大部分处在水而Z下，变形肓接受水温的影响，受下游而气温影响较小。在每年汛期，水库都在较低水位卜•运行，拱冠变形主耍受气温变化的影响。当水库在高水位运行时，拱冠变形主要受水温变化的影响。坝体上部温度受水温和气温的影响而呈现年周期变化，变化幅度高达25°C。当气温升高时，坝顶拱冠向上游位移，当气温降低时，拱冠向下游位移。图2表示出了拱冠顶水平径向位移与温度关系曲线，从图中可以看出拱冠顶向下游位移的极值出现在每年3刀份（最大位移值为14.237mm）,拱冠顶向上游位移的最人值出现在每年10月份（
8、最人位移值为3.323mm）,年内最大位移幅度达到17.56mm。观测结果表明：（1）坝体水平位移受温度影响显著，水平位移随温度的变化而变化，表现出一定的滞后现象；（2）拱坝水平位移最大值出现在拱冠顶，最小值出现在基础处。图2拱冠顶水平径向位移与温度关系曲线（位移值向上游为正，反之为负）加坝S推拱重坝2002年7月2002年11月2003勺$月2003年7月2003年11月2004年3月2004年7月图3拱坝、重力坝、推力墩水
