某水利枢纽工程大坝安全监测资料分析报告

万家寨水利枢纽工程

大坝安全监测资料分析报告

建设单位：黄河万家寨水利枢纽有限公司 编制单位：水利部天津水利水电勘测设计研究院

二○○二年五月

总 目 录

第一卷：建设管理工作报告 第二卷：建设大事记

第三卷：大坝Ⅰ标工程施工管理工作报告 第四卷：厂房Ⅱ标工程施工管理工作报告 第五卷：砂石骨料生产管理工作报告 第六卷：设计工作报告 第七卷：建设监理工作报告 第八卷：机电设备制造监造工作报告 第九卷：金属结构制作监造工作报告 第十卷：运行管理工作报告 第十一卷：质量评定报告

第十二卷：大坝安全监测资料分析报告 第十三卷：水土保持及环境保护专项工作报告 第十四卷：库区右岸渗漏专题工作报告 第十五卷：库区防凌专题工作报告 第十六卷：坝基抗滑稳定处理专题工作报告

第十七卷：低热微膨胀水泥应用专题工作报告 第十八卷：拟验工程清单和未完工程项目的建设安排 第十九卷：档案资料自检工作报告

第二十卷：小沙湾取水工程专项工作报告 第二十一卷：竣工安全鉴定工作报告

第二十二卷：建设征地补偿和移民安置工作报告

批 准：何志华 审 定：王宏斌 陆宗磐

审 查：郭 潇 张军劳 杜雷功 吴正桥 校 核：顾春利 李秀明 编 制：蒋志勇 张秀崧 朱伟君 白俊岭 李 梅

目 录

前言?????????????????????????????1 1 工程概况及大坝安全监测布置简况??????????????2

1.1 工程概况???????????????????????2 1.2 监测项目及布置????????????????????2 2 变形观测资料分析?????????????????????15

2.1 荷载因素分析?????????????????????15 2.2 变形观测资料的整理与分析???????????????16 2.3 坝体变形三维有限元计算????????????????22 2.4 统计模型分析?????????????????????23 2.5 位移混合模型分析???????????????????26

2.6 大坝变形观测资料分析综述???????????????27 3 渗流观测资料分析?????????????????????79

3.1 坝基扬压力资料分析??????????????????79 3.2 坝基层间剪切带扬压力观测资料分析???????????82 3.3 坝体渗透压力资料分析?????????????????83 4 应力、应变及温度观测资料分析???????????????97

4.1 应变计组实测资料计算分析???????????????97 4.2 测缝计实测资料整理和分析???????????????100 4.3 抗剪平硐三向测缝计实测资料分析????????????103 4.4 钢筋计实测资料分析??????????????????104 4.5 钢板计实测资料分析??????????????????105 4.6 渗压计实测资料分析??????????????????106 4.7 基岩变位计实测资料分析????????????????106 4.8 温度计实测资料分析??????????????????107 5 结论与建议????????????????????????143

5.1 结论????????????????????????143 5.2 建议????????????????????????145

前 言

万家寨水利枢纽工程1994年底开工，1995年5月开始大坝混凝土浇筑，大坝安全观测仪器与设施，随坝体混凝土施工，逐步埋设安装就位，至1998年10月水库下闸蓄水，大部分观测项目施工完成，并取得了初始值，开始或进行了正常的安全监测。至目前大部分观测项目均已取得了系统且完整的观测资料。受黄河万家寨水利枢纽有限公司委托，我院承担了该工程竣工验收大坝安全观测资料分析任务。本次资料分析含概了除近坝区岩体水平位移、垂直位移及左右岸绕坝渗流观测（甲方均已委托其他单位承担）以外项目的大坝安全观测起始至2001年5月底全部观测资料。观测资料分析依据国家现行规程规范进行，分析中除采用统计方法外，还借助于线弹性有限元对大坝位移等进行了综合分析。通过本次观测资料分析，对该工程大坝安全监测、安全监测成果及大坝工作状态均有了一定的认识，但由于部分观测资料的完整性、系统性较差，也给资料分析和结论的取得带来了一定的困难，有待在今后工作中进一步地完善。

在本报告的编写过程中，提到了中国水利水电科学研究院结构材料研究所张进平、庄万康、黎利兵等专家的指导，同时得到了黄河万家寨水利枢纽有限公司领导及公司电站管理局的大力支持，在此一并表示感谢！

受时间等方面因素制约，本次资料分析中难免有不足之处，恳请专家们批评指正。

1 工程概况及大坝安全监测布置简况

1.1工程概况

万家寨水利枢纽工程位于黄河干流托克托至龙口峡谷河段内，左岸隶属山西省偏关县，右岸隶属内蒙古自治区准格尔旗。工程的主要任务是供水结合发电调峰，同时兼有防洪、防凌作用。枢纽属一等大（I）型工程，水库最高蓄水位980.00m，正常蓄水位977.00m，水库总库容8.96亿m3,电站装机容量1080MW。整个枢纽由拦河坝、坝后式厂房、泄水建筑物、引黄取水口及GIS开关站等建筑物组成。

拦河坝为混凝土半整体直线重力坝。大坝坝顶高程982.00m，坝顶长度443m，最大坝高105m，拦河坝由22个坝段组成，其中：1#坝段为左岸挡水坝段；2#、3#坝段为引黄取水口坝段；4#坝段为表孔坝段；5#～8#坝段为底孔坝段；9#、10#坝段为中孔坝段；11#坝段为隔墩坝段；12#～17#坝段为电站坝段；18#～22#坝段为右岸挡水坝段。

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