三峡ＲＣＣ围堰施工期外部变形监测

张　勇　胡天祥

摘要：三峡工程三期围堰包括上、下游土石围堰及上游碾压混凝土围堰。围堰能否安全运行，直接影响三期工程能否顺利进行，因此必须对RCC围堰的稳定性进行严密监测。RCC围堰堰顶布设了5座水平位移监测点。10座垂直位移监测点，纵向围堰B块、C块布设两座水平位移监测点、两座垂直位移监测点，以监测围堰的稳定性。施工期水平位移变形监测主要采用测边交会法进行观测。垂直位移监测点采用精密水准测量法观测。RCC围堰蓄水以来，外部变形监测经初步分析，围堰有一定的变化规律，为三期工程的顺利进行提供了准确及时的信息，也为施工人员和物资设备提供了安全保证。

关键词：RCC围堰；外部变形监测；监测点；基准点

三峡工程三期围堰包括上、下游土石围堰及上游碾压混凝土(RCC)围堰。三期RCC围堰为I级临时重力式坝型，围堰轴线平行于大坝轴线，距大坝轴线上游114m，全长约580m。围堰右侧同白岩尖山坡相接，左侧与混凝土纵向围堰内段相连，围堰顶部高程140m，顶宽8m，最大底宽107m，最大堰高115m，迎水面高程70m以上部分为垂直坡，高程70m以下为1:0.3的边坡，背水面高程130m以上部分为垂直坡，高程130m至50m(58m)平台间为1:0.75的边坡。围堰能否安全运行，直接影响三期工程能否顺利进行，因此必须对RCC围堰的稳定性进行严密监测。

变形监测的成果应能准确及时地反映RCC围堰的实际变形程度或变形趋势，因此必须采用精度高、且能满足观测周期要求和成果可靠的作业方法。

1施工期外部变形监测点的布置及埋设

RCC围堰堰顶布设了5座水平位移监测点，10座垂直位移监测点，纵向围堰B块、C块布设两座水平位移监测点、两座垂直位移监测点，以监测围堰的稳定性。监测标点埋设设备的对中基座、水准标盒、水准标芯、钢筋型号、混凝土标号均按设计图纸中的型号采购和实施。

2变形监测基准点的建立

2.1水平位移监测基准

一般来讲，施工区已有的测量控制点，从其精度要求、点位密度、点位分布等方面都无法满足高精度变形监测的要求，因此必须建立专门的变形监测控制网。根据RCC围堰大坝的结构、形状、施工特点及设计要求，在偏岩子和泄洪坝段上布置RCCl和RCC2两点，与原有控制点TN01BZ构成平面 控制最简网，并以这3点为水平位移监测的基准。

由于偏岩子是建设中的旅游景点，其旅游景点的至高点设计高程为176m，而当时的山头高程仅为173.6m。为了既保证网点的稳定，又能适应RCC围堰监测点的观测需要，并确保施工过程中不被破坏和埋没，决定增加标点基础高度，保证其基础顶部高度高于设计高程。为了保证标墩的稳定，标点的基础部分必须埋设在较硬的地质上，因此在基础开挖时，将原地面向下挖0.6m至基岩，并且在基础底部打人 28mm的螺纹钢筋，打人深度为0.7m；基础底部至上部，用Ф6mm 的4根钢筋作为插筋，每隔Ф0.5m加一道Ф6mm的箍筋，与底部基础钢筋紧密相连，使上下成为一个整体；按1.3mX 1.3m的正方形尺寸进行混凝土基础浇筑。混凝土基础部分相对高度3.2m，顶部高程为176.2m，高出旅游景点设计高程0.2m。上部的观测墩按设计进行埋设，并安装强制对中基座。最简网点RCCl埋设在泄洪坝段坝顶185m平台，首先进行基础打锚，然后进行基础部分浇筑，其基础高度为0.3m；按设计进行观测墩的埋设，并安装强制对中基座。

2.2垂直位移监测基准

施工期垂直位移监测以LS01MP、LN03SX双金属标为基准点。

3监测点观测

3.1水平位移监测点观测

水平位移监测点的坐标一般以工作基点为基准采用边角交会、边交会、角交会或极坐标法得到。随着高精度测距仪和全站型电子速测仪的普及应用，施工期水平位移变形监测主要采用测边交会法进行观测。

RCC围堰水平位移监测点观测以TN01BZ、RCCl、RCC2三点作为工作基点，采用三边交会法进行观测，交会点交会方向见图1。使用标称精度为±(1mm+1ppm)的测距仪进行边长观测，观测前到有资质、经国家认可的基线场进行测距仪加、乘常数测定；观测过程中测站和测点同时读取空盒气压计的气压和干湿通风温度计的干温和湿温；施测的边长要进行气压、温度、加乘常数和倾斜改正，并将边长投影到三峡坝区120m的平均高程投影面上，然后作观测数据的各项验查和测边精度评定。在各项外业成果符合要求后进行严密平差计算，最弱点相对于工作基点位移量中误差不超过±2.0mm。水平位移监测点每测次的点位精度统计见表1。

3.2垂直位移监测点观测

垂直位移监测点采用精密水准测量法观测，采用ZeissNi002水准仪和线条式铟瓦水准标尺进行观测，按《国家一、二等水准测量规范》中的一等水准的测量要求施测，闭合差不应大于，监测点垂直位移量中误差限值一般为土1.0 mm。

监测水准网以LS01MP、LN03SX为基准点，布置成附合水准路线(观测线路见图2)，其线路单程长度约6km，单程测站数约170站。观测线路以双金属标LS01MP为起点，经上坝公路、旅游景点大桥、RCC围堰、围堰下游侧120m平台、至双金属标LN03SX水准点。每次观测均满足附合路线闭合差小于的要求。在蓄水期间的加密观测，因时间紧迫，为了保证监测工作的及时性和连续性，在既不影响测量精度，又不影响进度的情况下，利用事先埋设的水准留点，作为加密观测时附合路线的起、闭点，进行加密观测。由于使用的留点观测成果距首次值观测的时间很短，又埋设在比较坚硬的岩石上，不会有太大的变化，因此不会影响观测成果精度。垂直位移监测精度见表1。

3.3观测过程中存在的问题及处理办法

在布设最简网时，受地形条件限制，其中RCCl点布设在泄洪坝段185m坝顶平台上，而该点实际也位于变形范围之内。因此在每次观测RCC围堰监测点时，要对该点进行观测，首先求出该点的坐标，再进行RCC围堰监测点的坐标计算。

4观测成果初步分析

RCC围堰蓄水以来，外部变形监测经初步分析，围堰有一定的变化规律。在围堰中间部分受水压力的影响，向下游位移相对变化较大，最大累计位移量达12.02mm纵向围堰同时受水压力的影响，中间部分向右岸累计位移量仅达2.27mm；垂直位移在蓄水期间受围堰自重和水压力的影响，左端的变化大于右端的变化，最大累计位移量达4.09mm。RCC围堰在以后的运行过程中位移量可能还会增大。

为了解围堰在蓄水期间位移量的变化情况，仅选取了10堰坝段的TP／BM05SW点做了过程曲线，以反映围堰的变化规律，详细情况见过程曲线图。图3为BM05SW垂直位移过程曲线图，其中纵轴为位移量，横轴为观测时间，向下沉为正值。图4为TP05SW水平位移过程曲线图，其中纵轴为位移量，横轴为观测时间，沿X轴向下游变化为正值，沿Y轴向左岸变化为正值。

5结束语

RCC围堰外部变形监测埋设垂直位移监测标墩12座、水平位移监测标墩?座，观测数据精度可靠，质量优良，为三期工程的顺利进行提供了准确及时的信息，也为施工人员和物资设备提供了安全保证。