喻水蓮，黃克勝

(1.義烏市義亭鎮(zhèn)人民政府，浙江 義烏 322005;2.義烏市長堰水庫管理處，浙江義烏 322000)

1 工程概況

澤雅水庫位于浙江省溫州市甌海區(qū)澤雅鎮(zhèn)境內(nèi)，是甌江水系戌浦江支流藤橋江上游的一座以城市供水為主，兼有防洪、灌溉等綜合效益的中型水庫，總庫容5 713萬m3，正常蓄水位108.53 m，壩址以上集雨面積102 km2.

水庫樞紐工程由混凝土面板堆石壩、溢洪道、輸水隧洞組成.混凝土面板堆石壩最大壩高78.8m，壩頂長 313.8 m，寬6.0 m，壩頂高程 113.8 m，上下游壩坡均為1∶1.3，壩體填筑量為140萬m3;面板混凝土強度為C25，面板面積25 800 m2.大壩堆石體主要由墊層料、過渡層料、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)組成，壩料母巖為晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r.大壩于1996年12月開始填筑，1997年10月填筑至面板頂部高程▽110.0 m，11月開始大壩面板混凝土澆筑，1998年2月初全部澆筑完成，4月19日下閘蓄水，2000年8月通過竣工驗收.

2 大壩運行情況

2.1 水庫運行情況

水庫于1998年4月19日下閘蓄水，5月23日開始向溫州市區(qū)供水，7月22日蓄至92.94 m.經(jīng)過13 a的運行，水庫經(jīng)歷了13次較大蓄(放)水過程，1998－2011年汛期最高庫水位分別為92.94 m(初次蓄水最高限制水位為 95 m)、107.66 m、107.78 m、109.61 m、108.45 m、101.38 m、109.66 m、110.81 m、108.49 m、109.61 m、107.35 m、108.56 m、109.10 m、106.51 m;其中超過正常蓄水位 108.6 m的運行時間為395 h.2005年12月在對大壩面板裂縫進行處理時，將庫水位放空到56.3 m(死水位60 m)，其余年份水庫最低水位均在62 m以上.

2.2 大壩安全監(jiān)測

2.2.1 大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的布設(shè)

澤雅水庫面板堆石壩安全監(jiān)測系統(tǒng)包括大壩滲流觀測、壩體變形觀測、面板接縫變形觀測和面板應(yīng)變(應(yīng)力)觀測.大壩觀測布置選取樁號左0+3.0的最大橫斷面為主觀測斷面.

大壩滲流觀測包括滲流量觀測和孔隙水壓力觀測.滲流量觀測采取截水墻截斷覆蓋層布置量水堰，用水尺觀測量水堰堰頂水頭計算.孔隙水壓力觀測采用鋼弦式孔隙水壓力計，在主觀測斷面(左0+3.00)的灌漿帷幕后巖體內(nèi)及壩基開挖線上(壩0－96.75 m、壩0 －88.75 m、壩 0 －80.75 m、壩 0+0.00 m、壩0+91.10 m)共布置了 6 支鋼弦式孔隙水壓力計，以觀測帷幕灌漿效果及壩體內(nèi)孔隙水壓力.

大壩變形觀測包括壩體豎向位移觀測、壩體水平位移觀測和大壩表面變形觀測站.在主觀測斷面的三個不同高程即▽55.5 m(相當(dāng)于壩高25%)、▽74.0 m(相當(dāng)于壩高50%)、▽94.0 m(相當(dāng)于壩高75%)的水平方向布置了3套共10支水管式豎向位移儀測點，以觀測壩體的內(nèi)部豎向位移.在主觀測斷面▽74.0 m，分別在相應(yīng)豎向位移測點的下游側(cè)布置4支引張線式水平位移計，以監(jiān)測壩體的內(nèi)部水平位移.在大壩上游面板馬道、壩頂及下游壩坡布置4條視準線共21個表面標點，用全站儀觀測大壩的表面豎向位移及水平位移.

混凝土面板接縫變形觀測有周邊縫變形觀測和板間縫變形觀測.周邊縫變形采用三向測縫計進行監(jiān)測，在兩岸周邊縫共布置5組三向測縫計，以觀測周邊縫不同部位各個方向的變形.板間縫變形采用小量程單向測縫計進行觀測，在兩岸壩肩面板受拉區(qū)板間縫布置了4支小量程單向測縫計，以觀測面板分縫的開合度.

混凝土面板應(yīng)變觀測采用混凝土應(yīng)變計，在面板上，布置了3組雙向及4組三向應(yīng)變計組，共18支應(yīng)變計，以觀測混凝土的應(yīng)變，同時在每一組應(yīng)變計處各埋設(shè)有一個無應(yīng)力計，共7支無應(yīng)力計，以觀測由于溫度、濕度等非應(yīng)力因素引起的應(yīng)變.

2.2.2 大壩安全監(jiān)測資料分析

(1)滲流量

從1999年以來的觀測資料看，滲流量的變化范圍為0.82～28.44L/s.最小滲流量出現(xiàn)在2002年3月8日、，庫水位77.46 m;最大滲流量出現(xiàn)在2001年6月21日、2002年8月2日及2002年9月16日，庫水位分別為103.82 m、90.57 m、107.91 m、，前三日降雨量分別為162.3 mm、147.6 mm、95.3 mm，可見最大滲流量受前期降雨量影響較大.扣除降雨影響數(shù)據(jù)，滲流量的變化范圍為0.82～10.45 L/s，滲流量隨時間的推移而逐漸減小.根據(jù)國內(nèi)外已建成的幾座面板堆石壩的滲流量資料分析，澤雅水庫砼面板壩的滲流量在國內(nèi)同類工程中屬很小，表明大壩的整體防滲性能良好.

(2)壩體豎向位移

His theory has been highly regarded by strategies since the warring state period.

壩體內(nèi)部豎向位移(1997年3月至2011年12月)累計最大值為541 mm，出現(xiàn)在主觀測斷面的▽74.0 m(0.5倍實際壩高)壩軸線下游27 m處的S6測點，其中施工期的豎向位移量為441 mm，占壩高的0.56%，運行期豎向位移量為100 mm，占壩高的0.127%;最大沉降占壩高的0.687%，小于技術(shù)警戒值1%，大壩的沉降總量仍然在正常范圍內(nèi).竣工后沉降增量最大的為S2測點，沉降量從272 mm增大至464 mm，沉降增量達192 mm，占沉降總量的41.4%，比例較大;此外，位于墊層內(nèi)的S1及S3測點在竣工后的沉降增量分別為108 mm和78 mm，沉降增量均較大，應(yīng)加強觀測.由于墊層內(nèi)的沉降會使面板的變形及受力增大，從而可能導(dǎo)致面板裂縫，同時，澤雅壩壩址處的地形較特殊，兩岸岸坡特別是右岸岸坡較陡，可能使沿壩軸線方向壩體沉降特別是墊層處的沉降不均勻，從而使兩岸的受拉區(qū)面板更易出現(xiàn)裂縫.澤雅壩的內(nèi)部沉降測點布置于壩中間的最大斷面處，但從其竣工后的沉降增量較大仍可判斷大壩兩岸面板受拉區(qū)的下覆壩體在竣工后的沉降增量也應(yīng)較大，這可能是大壩面板出現(xiàn)裂縫的主要原因.從各內(nèi)部測點的沉降過程線分析可知，澤雅壩竣工后的沉降量較大，且目前仍未完全停止，大壩沉降仍未完全穩(wěn)定.由于竣工后沉降主要由壩料的流變特性所引起，表明本工程的壩料的流變性較大，且流變的穩(wěn)定時間長，應(yīng)加強觀測.

大壩表面豎向位移在同一高程上河床中部測點豎向位移量最大，并向兩岸逐漸減小，在同一橫斷面上各測點的豎向位移量隨測點高度增加而增加，壩頂測點豎向位移量較大，壩體下游測點豎向位移量較小，這樣的分布規(guī)律是合理的.壩體表面相對累計豎向位移量最大值為測點L1－4的214 mm，占壩高的0.27%.大壩竣工后至2011年底，豎向位移增量最大的為L2－3及L2－5測點，豎向位移增量均為170 mm，增量較大;從各階段累計豎向位移量分析可知，壩體表面豎向位移增量隨時間增加逐步減小，但測值均較大，主要原因是大壩堆石體的后期流變所引起的，至2011年12月，壩體表面豎向位移未完全穩(wěn)定，應(yīng)繼續(xù)加強觀測.

(3)壩體水平位移

H1～H4及F2測點竣工后至2011年12月的水平位移增量分別為844.6 mm、738.2 mm、830.6 mm、885.8 mm、940.0 mm，水平位移增量變化趨勢正常，但在同類壩中偏大;其中，位于墊層處的H1測點的水平位移增量為84.46 mm，會使面板的受力及變形增大，應(yīng)加強觀測.從各測點的水平過程線分析可知，澤雅壩竣工后的水平位移量較大，且目前仍未完全停止，大壩水平仍未完全穩(wěn)定.由于竣工后沉降主要由壩料的流變特性所引起，表明本工程的壩料的流變性較大，且流變的穩(wěn)定時間長.澤雅壩大多數(shù)測點在竣工后水平位移增量占位移總量的比例遠大于相同位置的竣工后沉降增量占沉降總量的比例，這是因為大壩蓄水后測點處水平應(yīng)力增量的比例遠大于垂直應(yīng)力增量的比例.由于大壩水平位移的總量及增量均較大，并未完全穩(wěn)定，應(yīng)加強觀測.

壩體表面水平位移與測點位置有關(guān)，同一高程上的測點，河床部位較岸坡附近的水平位移大，同一橫斷面上測點的水平位移隨測點高度增加而增加，壩頂測點水平位移較大，壩體下部測點水平位移較小，這樣的分布規(guī)律是合理的.通過對1998－2011年壩體表面水平位移測值分析表明，表面水平位移最大的為L2－5測點的175 mm，對同類壩的而言，表面水平位移量屬較大;大壩竣工后至2011年12月，水平位移增量最大的為L3－4測點，位移增量為125 mm，位移增量較大;從各階段累計水平位移量分析可知，壩體表面水平位移增量隨時間增加逐步減小，但測值均較大，主要原因是大壩堆石體的后期流變所引起的，至2011年，壩體表面水平位移仍未完全穩(wěn)定，應(yīng)繼續(xù)加強觀測.

(4)周邊縫變形

周邊縫開合度變形的規(guī)律性較好，各測點開合度位移受氣溫變化影響，氣溫較低時，開合度較大，氣溫較高時，開合度較小.測－1開合度在1999年1月后受氣溫變化影響在0.5～5.0 mm之間有規(guī)律的波動，其開合度最小值為1998年4月15日的－1.58 mm，最大值為2002年1月4日的5.47 mm.測－6開合度位移在2000年1月以后隨氣溫變化呈較明顯的波動，波動范圍在10～13 mm，最大為16.25 mm，測值已大于10 mm，盡管在允許的范圍內(nèi)，但應(yīng)加強測點附近周邊縫的變形及面板混凝土的檢查，防止周邊縫損壞及面板開裂.測－2開合度變位在1999年6月份以后比較穩(wěn)定，隨氣溫變化呈微幅波動，波動范圍為2.8～4.0 mm，測－5開合度變位在2000年5月份以后穩(wěn)定在1 mm左右，隨氣溫變化影響較小，這與測－2、測－5兩測點高程低，常年處于深水區(qū)，其溫度隨氣溫變化很小有關(guān).

測－2的周邊縫沉降變形在竣工后運行期一直都比較穩(wěn)定，沉降變形總量也很小，最大沉降變形僅為2.58 mm，沉降變形正常.測－6的沉降變形在竣工后運行期也比較穩(wěn)定，沉降變形總量也不大，最大沉降變形為15.29 mm，竣工后至2008年底的沉降增量為－3.63 mm，該測點周邊縫的沉降變形屬正常范圍.測－1在運行初期沉降一直緩慢增大，至2004年11月為7.94 mm，但2004年12月開始突增，至2006年2月沉降已達32.26 mm，沉降變形較大，現(xiàn)場檢查也確實如此.經(jīng)查，該測點附近的面板在2004－2005年期間確已出現(xiàn)裂縫，隨后裂縫修復(fù).但該測點的沉降在2006年2月以后突然迅速減小至－0.53 mm，原因待查.測－5的沉降變形在蓄水后一直逐漸增大，至2011年12月已達最大測值38.10 mm，竣工后的沉降增量也達26.08 mm，周邊縫沉降變形總量及增量均較大.盡管可能仍在止水銅片能承受的正常沉降變形范圍以內(nèi)，但仍應(yīng)加強測點附近周邊縫的變形及面板混凝土的檢查，防止周邊縫損壞及面板開裂.

(5)板間縫變形

板2－2測點開合度變化穩(wěn)定(板2－2測縫計于2002年9月?lián)p壞)，維持在0.5～1.0 mm 之間，表明張拉很小;板1－1、板1－2、板2－1三測點開合度呈周期性變化，主要與溫度有關(guān)，在溫度降低時，面板混凝土收縮，板間縫開合度增大，反之，開合度減小，這與板間縫的一般變形規(guī)律及國內(nèi)同類壩的觀測結(jié)果是一致的.至2011年12月，板1－1測點開合度最大值為4.09 mm，最小值為－0.58 mm，板1－2測點開合度最大值為5.22 mm，最小值為－0.20 mm，板2－1 測點開合度最大值為4.54 mm，最小值為－0.11 mm;各測值均遠小于板間縫止水銅片能承受的開合度變形，因此澤雅壩板間縫變形屬正常范圍.

(6)混凝土面板應(yīng)變

主觀測斷面4組應(yīng)變計在施工期均為拉應(yīng)變，最大值111.51 με(應(yīng)2－2順坡向，1997年12月8日)，出現(xiàn)在面板澆筑后約1個月;水庫蓄水后，拉應(yīng)變逐漸減小，壓應(yīng)變明顯增加，但應(yīng)2－1及應(yīng)2－4順坡向應(yīng)變計的測值一直為拉應(yīng)變.至2011年12月，應(yīng)2－1測點順坡向的拉應(yīng)變總量一般在40～101.87 με 之間，最大拉應(yīng)變?yōu)?101.87 με，大于混凝土的抗拉應(yīng)變100 με，但現(xiàn)場檢查未發(fā)現(xiàn)裂縫;應(yīng)2－4順坡向拉應(yīng)變卻逐年增大，至2008年底，應(yīng)2－4順坡向拉應(yīng)變總量達到983 με，遠大于混凝土的抗拉應(yīng)變，但對該部位面板進行詳細檢查后，并未發(fā)現(xiàn)面板混凝土被拉裂，但該測值一直保持在900 με，經(jīng)分析認為該應(yīng)變計已損壞，不能作為資料分析的依據(jù).主觀測斷面其余應(yīng)變計的測值都是壓應(yīng)變，各應(yīng)變計壓應(yīng)變總量的變化總體上不大，至2011 年12 月，最大壓應(yīng)變?yōu)?－350.47 με(應(yīng)2－2順坡向，2011年8月22日)，小于混凝土的抗壓應(yīng)變.

位于在兩岸壩肩的三組應(yīng)變計在施工期實測結(jié)果為壓應(yīng)變，竣工后各測點的應(yīng)變總量仍均為壓應(yīng)變，最大壓應(yīng)變總量為220.50 με(應(yīng)1－2水平向，2002年7月26日)，各測點在竣工后的應(yīng)變增量為拉應(yīng)變，但最大應(yīng)變增量為56 με，最大壓應(yīng)變總量及拉應(yīng)變增量均在允許范圍之內(nèi).從國內(nèi)外大壩的一些監(jiān)測資料來看，一般兩岸壩肩位于受拉區(qū)，在水庫蓄水后會產(chǎn)生一定的拉應(yīng)變，但澤雅壩的實測結(jié)果表面兩岸壩肩的混凝土應(yīng)變?nèi)灾饕獮閴簯?yīng)變，這與大壩填筑情況等多方面因素有關(guān)，國外的謝羅羅壩和薩爾瓦興娜壩也出現(xiàn)這種情況.

3 大壩面板檢修

3.1 面板裂縫情況

在面板混凝土完成澆筑后一個月，檢查發(fā)現(xiàn)共有6條裂縫，全部為水平縫，經(jīng)鑿槽檢查均屬于淺層裂縫，且縫寬在0.03 mm以內(nèi).

2005年12月，在庫水位降至▽56.5 m時對大壩面板進行檢查，共發(fā)現(xiàn)41條裂縫，其中右MB08面板上的裂縫較多，各條裂縫相互交叉，近似網(wǎng)狀.右MB08面板周邊縫接縫處有兩處分別為4.47 m×0.58 m 和1.6 m ×0.8 m 的混凝土拉裂，最大深度達150 mm.2006年1月對面板裂縫進行檢測，裂縫長度為1.5～11.6 m，裂縫深度24 ～83 mm，裂縫寬度均未超過0.1 mm.

從裂縫分布情況來看，蓄水期裂縫出現(xiàn)在靠近靠近兩岸趾板的面板上，而且集中在壩高1/3部位，其中以靠近右岸面板居多，占裂縫總數(shù)的90%.從裂縫的走向來看，以斜向縫為主，傾斜方向近似平行于岸坡，只有少數(shù)裂縫平行于壩軸線(7條).從裂縫寬度來看，屬于縫寬較小的淺層裂縫，裂縫寬度均未超過0.1 mm，裂縫深度為24～83 mm.

3.2 面板裂縫成因

右岸裂縫集中部位附近的周邊縫測－1監(jiān)測資料反映，測－1在運行初期沉降一直緩慢增大，至2004年11月為7.94 mm，但2004年12月開始突增，至2006年2月沉降已達32.26 mm，沉降變形較大.查看大壩施工資料發(fā)現(xiàn)，在壩體填筑施工過程中，為了從1#料場運料上壩，在右岸壩前修一上壩公路，導(dǎo)致上壩公路附近的小區(qū)料、過渡料及主堆石區(qū)的填筑質(zhì)量較差，加之上壩公路清除較晚，使該部位的上游坡面碾壓不到位，因此右岸岸邊填筑質(zhì)量不理想;另外，由于料場比較差，覆蓋層清理不徹底，導(dǎo)致高程▽63 m以下的填筑料含泥量偏高，加之施工單位無小型碾壓設(shè)備，小區(qū)料采用人工夯實，質(zhì)量欠佳.以上原因?qū)е律鲜霾课辉谒畮煨钏螽a(chǎn)生較大沉降，而趾板附近沉降小，使面板產(chǎn)生拉應(yīng)力.

根據(jù)澤雅水庫面板混凝土澆筑資料，混凝土澆筑后的50 h，面板內(nèi)部溫度為36℃ ～41℃.面板的施工安排在當(dāng)年的11月至次年2月之間，晝夜溫差達12℃.因此，溫度應(yīng)力對面板產(chǎn)生的早期裂縫有影響.

從裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的時間及空間分布，可以判定面板澆筑后初期出現(xiàn)的裂縫主要是溫度原因產(chǎn)生的，因為面板剛澆完，堆石體變形不多.蓄水后大量增加的裂縫主要是結(jié)構(gòu)性裂縫，因靠近兩岸壩體的不均勻沉降及水壓力的作用等，在兩岸靠近周邊縫部位的面板上產(chǎn)生拉應(yīng)力，使面板出現(xiàn)開裂，并使周邊縫接縫處混凝土局部破損拉開.

3.3 面板裂縫的處理

3.3.1 面板裂縫處理

2006年1月對面板裂縫進行修復(fù)，采用903聚合物水泥砂漿和HK－961環(huán)氧增厚涂料進行表面封閉處理，處理工藝為:沿縫鑿槽→清洗混凝土→嵌填903聚合物水泥砂漿→打磨→涂刷HK－961環(huán)氧增厚涂料.從2007年以來年度檢查情況來看，處理效果顯著，后期未產(chǎn)生新的裂縫.

3.3.2 面板混凝土破損修復(fù)

處理的方案為先植鋼筋再配制903聚合物水泥砂漿進行澆筑修復(fù).處理的工藝為:鑿除破損混凝土→植筋→配制903聚合物水泥砂漿，澆筑破損處.從2007年以來年度檢查情況來看，處理效果顯著，破損修復(fù)處未重新開裂.

4 結(jié)語

澤雅水庫面板堆石壩自1998年4月水庫蓄水以來，已經(jīng)過13年的運行考驗，從大壩安全監(jiān)測資料反映:大壩滲流量測值很小，大壩面板止水等綜合防治效果良好;大壩的豎向位移總量小于技術(shù)警戒值，屬正常范圍，但由于大壩壩料的流變性較大，導(dǎo)致運行期大壩的內(nèi)部豎向位移增量較大，應(yīng)繼續(xù)加強觀測;大壩的水平位移總量屬于正常范圍，但運行期大壩內(nèi)部水平位移增量較大，導(dǎo)致大壩的內(nèi)部位移總量較大，應(yīng)繼續(xù)加強觀測;運行期面板混凝土的應(yīng)變變化較小，其應(yīng)變狀況基本正常;板間縫的變形主要受氣溫變化的影響，運行期內(nèi)各測值中最大的變形總量約5 mm，屬正常范圍;周邊縫變形測值變化連續(xù)，變化規(guī)律和變化趨勢基本正常.大壩運行狀況總體正常，大壩目前處于安全運行狀態(tài).

2005年12月發(fā)現(xiàn)靠近兩岸周邊縫部位的面板上出現(xiàn)的41條裂縫主要是結(jié)構(gòu)性裂縫，初步分析認為，裂縫的產(chǎn)生系靠近兩岸壩體的不均勻沉降和周邊面板的拉應(yīng)力引起.2006年2月用903聚合物水泥砂漿與HK－961環(huán)氧增厚涂料對裂縫進行表面封閉處理，處理效果好，裂縫未重新開裂.從大壩變形監(jiān)測資料分析，目前壩體沉降變形仍隨時間緩慢增加，還未完全趨向收斂，今后要加強低水位時靠近兩岸周邊縫部位的面板裂縫檢查.

[1]麻青松，黃克勝，熊國文，等.澤雅水庫面板接縫變形及滲流監(jiān)測資料分析[J］.浙江水利科技，2009(5):28－31.

[2]麻青松，周王俊，黃克勝，等.澤雅水庫大壩內(nèi)部變形監(jiān)測資料分析[J］.大壩與安全，2010(1):44－52.

[3]戴妙林，吳宏明，劉宗漢，等.萬安溪面板堆石壩面板上部裂縫情況及初步分析[J］.大壩觀測與土工測試，2001(6):25－26.

[4]蔣國澄，傅志安，鳳家驥.混凝土面板壩工程[M］.武漢:湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1997.