三江口水利枢纽工程大坝边坡变形监测方案

大坝边坡变形监测方案 1、编制依据 1、三江口水利枢纽工程右坝肩施工图文件 2、《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93) 3、《工程测量规范》(GB50026-2003) 4、《国家三角测量规范》(GB/T17942-2000) 5、《国家三、四等水准测量规范》(GB12898-2009) 6、三江口水利枢纽工程坝肩地形地质调查资料 2、工程概况 2.1工程基本情况 三江口水利枢纽工程位于重庆市彭水县青平乡境内的普子河下游,距彭水县城35km,是普子河流域规划的第四个阶梯级电站。 三江口水利枢纽工程是一水利综合利用工程,工程的开发任务为发电、灌溉、场镇供水和农村人、畜饮水。根据《防洪》(GB50201-94),三江口水利枢纽工程属Ⅲ等中型工程。水库为不完全年调节水库,正常蓄水位306.0m,总库容6813万m3,灌溉面积 5.231万亩,向乡镇及人畜年供水量1325万m3,电站总装机3.0万kw。 枢纽建筑物主要由拦河大坝、溢流表孔、电站进水口、发电引水系统及电站厂房、灌溉干渠及大型渠系交叉建筑物等组成。 拦河大坝为混凝土双曲拱坝,在其右岸非溢流坝段设置取水建筑物,泄水建筑物包括溢流表孔、大坝底孔。大坝基础高程为236.00m,坝顶高程309.50m,最大坝高73.5m,坝顶长度201.06m,中部偏左岸布置5孔表孔泄洪;坝顶宽5m,底宽18m;压力引水隧洞全长603m,圆型洞身开挖断面6.3m。 2.2工程地质 2.2.1气象 普子河流域属亚热带湿润气候区,气候温和,雨量弃沛,四季分明。多年平均气温17.6℃,极端最高气温44.1℃,极端最低气温~3.8℃,多 - 1 - 速0.9m/s,最大风速15.0m/s,多年平均相对湿度78%。 2.2.2区域地质概况 工程区在大地构造上隶属杨子准地台上杨子台坳的川东南陷褶束中的黔江凹褶束内。出露的地层岩性由老至新有:(1)震旦系上统灯影组(Z2dn), (2)寒武系(ε),(3)奥陶系(0),(4)志留系(S),(5)泥盆系上统水车坪组(D3S),(6)石炭系中统黄龙组(C2h),(7),二叠系(P),(8)三叠系(T),(9)第四系(Q)。 工程区位于新华夏系川鄂湘黔降起褶皱带,区域内北东和北北东向褶皱群和断裂呈有规律的带状分布以及背斜与断层的相伴而生,构成了本区的基本构造框架。区内的主要构造由西向东有;老厂坪背斜和马武断裂、普子复向斜、郁山背斜和郁山断层。本区自震旦系以来,区域内曾多次沉积间断,形成多层古溶蚀面和古岩溶,它们大多数被后期沉积物充填。 根据国家地震局1990年出版的1:400万《中国地震烈度区划图》,该工程区属VI度区。 2.2.3工程库区工程地质条件 库区两岸岸坡高陡,相对高差500~1000m,平均自然坡度40°~60°,其中灰岩地段稍陡。库区位于普子复向斜东南翼,岩层呈单斜构造。走向NE35°~45°,倾向NW,倾角30°~43°,库尾接近向斜核部,倾角62°~ 74°。库区无区域性断裂和较大规模断层通过,层间断层较发育,但规模小,破碎带内常见糜棱岩、碎裂岩,少量岩溶角砾,多数未胶结。 2.2.4工程坝址工程地质条件 普子河在坝址区流向为SE120°,河谷两岸地形呈“V”型对称,315m 高程以下平均自然坡度60°,局部近直立,315m高程以上平均35°左右;右岸岸顶高程大于400m,平均自然坡度50°。 (1)坝址区出露地层主要为志留系下统龙马溪组第二段和志留系中统罗惹坪组第一段,二者之间以及与上覆地层之间均为整合接触。 志留系下统龙马溪组第二段(S11n2)岩性为青灰~灰绿色薄层~中厚层泥质粉砂岩,岩石软弱,强度较低,易风化,易崩解,裸露于地表者多为强风化,岩体较为破碎。 局部夹有薄层泥质粉砂岩。根据其岩性、岩层结构特征及其工程地质特性划分为4个岩组。 第一岩组(S21r1~1):浅灰色中厚层石英粉砂岩,主要矿物成份为石英、长石等,岩石致密坚硬,完整性好,强度高,抗风化能力强,层理发育,单层厚度一般10~20m。该岩组在坝址区总厚约53m,与下伏龙马溪组地层在地形和岩性上界线明显。 第二岩组(S21r1~2):薄层泥质粉砂岩夹中厚层石英砂岩,总厚约38m,该岩组岩石相对软弱,强度低,易风化,易崩解,在地形上形成一相对平缓的凹槽,局部地段呈薄层泥质粉砂岩夹层出露。夹层一般出露宽度5~8m,单层厚度2~10m,夹层间多为岩屑或岩粉充填,局部夹有0.3~0.5的泥膜,泥化特征不明显。第二岩组与覆盖第三岩组界线较明显。 第三岩组(S21r1~3):中厚层石英粉砂岩,岩石坚硬完整,强度高,层理发育,坝址区出露厚度60m,主要分布在坝线河床坝基一带,是建坝的主要岩体,该岩组顶部和底部分别有8~10m厚的薄层泥质粉砂岩夹层(Jcr)。 泥质粉砂岩(Jcr1)分布在第三岩组的底部,为薄层泥质粉砂岩,产状基本稳定,单层厚度5~8m,单层厚度1~5cm,层理发育,层间结构面多为岩屑夹泥膜,宽一般0.3~1.5cm,泥膜厚度一般小于0.5cm。分布较连续,遇水易软化,工程性质较差。 薄层泥质粉砂岩(Jcr2),分布在第三岩组的顶部,右岸通过变形体的上游边缘,平面出露宽度8~10m,厚6~8m,分布连续,产状稳定。单层厚度3~5cm,层间结构面发育,多为岩屑夹泥膜,宽度一般为0.3~1.5cm,泥膜厚度一般小于0.5cm,浅部裂隙局部夹有黄褐色次生泥膜,分布较连续,遇水易软化,工程性质较差。 第四岩组(S2lr1~4):石英粉砂岩与泥质粉砂岩互层,该岩组以软硬相间的互层为基本特征,由于差异风化,在地形上表现为脊槽相间特点。 (3)第四系全新统(Q4):主要包括河流冲积和崩坡积物。冲积分布于现代河床及高漫滩上,厚3~10m,为含砂的卵砾石石层,卵砾石磨圆度较好,分选性较差,砂不连续,不成层,结构松散,透水性强,厚度变化 碎石土。 坝址区地质构造简单,岩层呈单斜构造,走向NE40°~50°(与河流近直交),倾向NW(上游偏左岸),倾角35°~42°。 1)断层 坝址区未发现区域断裂和较大规模的断层,断裂构造主要以裂隙为主。平面地质测绘中统计到的断层共3条:即F1:层间断层,走向NE47°,倾向NW,倾角42°~48°;F2:层间逆断层,走向EN40°,倾向NW,倾角37°;F4:走向NE48°,倾向NW,倾角42°。 2)裂隙 根据野外平面地质测绘和平硐勘探揭露的400多条裂隙统计分析结果:按产状大致分为4组:①NE组:走向NE40~50°,倾向NW,倾角35~45°; ②NNW组:走向NW330~350°,倾向NE(SW),倾角80~90°;③NNW~NNE 组:走向NW355~350°,倾向SE,倾角50~80°;④NW组:走向NW300~ 340°,倾向SW,倾角40~60°。 变形体位于坝线右岸,在平面上呈不规则长方形,地形上为一三面临空的小山梁,地表出露上游边界为L26(PD4#下游10~12m),下游边界F2,后缘高程315m,前缘高程257m,变形体沿河宽67m,纵长82m。ZK26揭露垂直厚度14.92m,278m高程的PD6#和257高程的PD8#分别查明,底界分别位于硐深26m和12m处。根据纵地质剖面图结合勘探资料综合分析,其铅直平均厚度14~16m,最厚24m。采用断面法估算总体积为4.58万m3。 坝址区地下水按其埋藏条件可分为第四系松散层中的孔隙性潜水和基岩裂隙水。 3、变形监测的部位 坝肩顶部开挖高程为382m,最大开挖高度达146m,施工过程中因地质原则导致塌方、滑坡数次。右岸还存在一 4.58万m3变形体,出现裂缝后经研究决定采取了开挖卸荷处理,现已经开挖至EL280m,暂未进行支护,右岸坝肩开挖支护至280m,左岸坝肩开挖支护至EL255m,因地地质情况复杂,左右岸坝肩山体仍然存在较大安全隐患。为降低安全风险,避免重大安全事故,经市局相关会议决定及业主、监理指示,在左右岸坝肩设置观 4、变形监测的目的 (1)通过设点监测其水平位移及垂直位移,将监测数据与初始值、前次观测值相比较,科学、准确、及时的分析和预报边坡变形状况,掌握边坡的稳定情况。 (2)现场监测结果用于信息反馈,以便于及时发现问题并采取措施,降低安全风险,避免重大安全事故的发生,保证施工安全。 5、变形监测的设计 5.1.监测项目 具体施工监测项目见《变形监测必测项目表》及《变形监测选测项目表》,一般情况下进行必测项目监测,在特定情况下,根据业主、监理方相关要求,增加进行选测项目监测。 变形监测必测项目表 变形监测选测项目表