2.5 其他建筑物工程質(zhì)量評價(jià)
(1)電站主、付廠房及壩外引水管基礎(chǔ)開挖及處理均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行;主、付廠房澆筑砼土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,廠房砼澆筑中曾產(chǎn)生過排架柱偏斜及機(jī)墩蜂窩情況,施工過程中均已作了處理。
(2)溢洪閘、壩體泄洪放空洞:溢洪閘溢流面尺寸、表面平整度等符合設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場檢查中僅在挑流鼻坎上存在細(xì)微裂縫,無其它異?,F(xiàn)象,溢洪閘工程質(zhì)量良好;泄洪放空洞尺寸、表面平整度等符合設(shè)計(jì)要求,弧型閘門啟閉室胸墻上長約3m的垂直裂縫被大量的游離鈣充填并阻塞,未見擴(kuò)展跡象,砼結(jié)構(gòu)良好,無沖刷剝落痕跡。
2.6閘門及啟閉設(shè)備
(1)溢洪閘閘門、啟閉機(jī)工作正常,溢洪閘弧門有部分油漆脫落和部件銹蝕現(xiàn)象。
(2)泄洪放空洞弧形工作閘門密封程度較差。檢修閘門與啟閉設(shè)備安裝符合設(shè)計(jì)要求。
(3)輸水洞四道分層取水鋼絲網(wǎng)砼閘門在門槽內(nèi)卡死,從未使用過。
2.7 運(yùn)行情況
(1)個(gè)別測壓管中的壩基揚(yáng)壓力超標(biāo)
河床壩段的S8—1孔和介于河床與岸坡之間的S13—1孔,S15—1孔的壩基揚(yáng)壓力偏高。其中S8—1孔,當(dāng)庫水位達(dá)到正常高水位82.6m時(shí),其滲壓系數(shù)達(dá)0.68左右,超過設(shè)計(jì)值0.25,但8#壩段整個(gè)觀測斷面上的壩基揚(yáng)壓力圖形仍小于設(shè)計(jì)值;此外,該孔的滲流量較小,呈滴水狀。
(2)安全監(jiān)測設(shè)施完好率低于50%
亭下水庫設(shè)計(jì)布置了大量的大壩安全監(jiān)測設(shè)施,于1979年開始相繼投入使用,至今已運(yùn)行25年,所積累的監(jiān)測資料為分析大壩工作性態(tài)和進(jìn)行大壩安全鑒定提供了極有價(jià)值的依據(jù)。隨著時(shí)間的推移,監(jiān)測設(shè)施的失靈和損壞不斷增加,監(jiān)測設(shè)施的損壞率已接近50%,對工程的運(yùn)行管理非常不利。
(3)“組裝式過濾體”已出現(xiàn)老化
層間擠壓破碎夾層上的“組裝式過濾體”是1983年陸續(xù)安裝使用的,已運(yùn)行了二十余年,由于缺乏有效的檢查監(jiān)測手段,對它的工作狀況不很清楚?,F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)壩基排水孔孔口有松動(dòng)現(xiàn)象,即管道和過濾體結(jié)合得不緊,可以自由移動(dòng),說明過濾體中的海綿已失去彈性而硬化,過濾體作用已經(jīng)減弱,軟弱夾層是否已經(jīng)發(fā)生滲透變形,需采用合適的方法進(jìn)一步查證。
(4)排水孔析出物分析
約有一半以上的大壩排水孔(包括壩體和壩基)孔口有析出物,特別是河床段壩基排水孔的析出量居多,估計(jì)析出物最多的排水孔每年約析出100克左右的析出物,這些析出物多數(shù)呈顆粒狀或片狀,乳白色,經(jīng)杭州農(nóng)業(yè)部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心取樣(取自11~3號排水孔)檢驗(yàn),證實(shí)其主要成分為鈣(詳見運(yùn)行管理報(bào)告附件)??梢哉J(rèn)為游離鈣主要來源于砼溶蝕,與上游壩面出現(xiàn)的“砂化”現(xiàn)象也有關(guān)系,這些游離鈣析出后在滲漏、排水孔等孔口沉淀,易堵塞排水、滲漏、揚(yáng)壓力通道,可能是大壩滲排水量逐年減少及個(gè)別壩基測壓管揚(yáng)壓力年變幅越來越小的主要原因。
(5)伸縮縫檢查井滲漏
1985年竣工驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)有四條伸縮縫檢查井明顯滲水,其中滲流量的是9~10縫,達(dá)到200mm/s以上。采取了通電加熱瀝青井和環(huán)氧樹脂灌漿等手段,均不見成效,列為竣工遺留問題之一。二十年來的監(jiān)測資料顯示,伸縮縫檢查井滲水流量已有所減少,的9~10#縫的滲水量已降至100mm/s以下。
(6)大壩裂縫狀況
大壩的上下內(nèi)外共有裂縫三百多條,總長度二千多米,絕大多數(shù)分布在廊道頂拱,為縱向裂縫,有些有滲水,也有少量橫向裂縫,如18#壩段貫穿上下游壩面的橫向裂縫等,這些裂縫的存在和發(fā)展,是大壩的安全隱患。
2.8 評價(jià)結(jié)論
壩基及壩肩處理、攔河壩主體、泄洪放空洞、溢洪閘閘門及啟閉機(jī)結(jié)構(gòu)、電站廠房和輸水管工程質(zhì)量合格。輸水洞閘門工程質(zhì)量為不合格。根據(jù)《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》(SL258-2000)規(guī)定,亭下水庫大壩工程質(zhì)量綜合評價(jià)為合格。
3 結(jié)構(gòu)安全評價(jià)
3.1 大壩變形觀測分析
3.1.1倒垂線資料分析
亭下水庫倒垂線觀測值主要受上游水位、溫度變化的影響,受時(shí)效影響較小,測值呈年周期性變化。同一垂線上的測點(diǎn)高程高的測值變幅比高程低的要大。
開合方向變形主要受溫度變化影響,壩頂測點(diǎn)溫度分量占年變幅的比例大于50%,其中8號壩段的溫度分量占年變幅的比例高達(dá)90%;而水位分量占年變幅的比例僅在25%以下;撓度方向變形主要受水位變化影響,壩頂測點(diǎn)水壓分量占年變幅的比例大于50%,溫度分量一般占年變幅的30%左右。
時(shí)效對倒垂線測值影響較小,時(shí)效分量占年變幅的比例僅在10%左右,在2002年底,向左岸的時(shí)效分量為1.341mm(8號壩段壩基測點(diǎn));向右岸的時(shí)效分量為2.115mm(8號壩段壩中測點(diǎn));向下游的時(shí)效分量為1.049mm(12號壩段壩頂測點(diǎn));向上游的時(shí)效分量為1.838mm(8號壩段壩頂測點(diǎn))。
倒垂線觀測值變化規(guī)律符合混凝土重力壩一般規(guī)律。
3.1.2水平位移資料分析
壩體水平位移主要受上游水位、溫度的影響,受時(shí)效影響較小。水壓分量占年變幅的25%~50%,溫度分量約占年變幅的45%~70%;時(shí)效分量僅占年變幅的10%以下,各測點(diǎn)的時(shí)效變化值在3mm以內(nèi),且變化趨緩。測點(diǎn)水平位移變幅與高程有關(guān),縱向水平位移呈河床大,兩岸小的規(guī)律。壩體水位位移變化規(guī)律屬正常。
3.1.3垂直位移資料分析
壩體垂直位移呈年周期性變化,受溫度的影響顯著,低溫時(shí)壩體下沉,下沉的值一般發(fā)生在每年的12月~3月份;高溫時(shí)壩體相對上抬,上抬的值一般發(fā)生在每天的8月~10月份。
垂直位移受時(shí)效影響較小;壩體垂直位移的大小與壩段壩高有關(guān);受壩基的影響,右岸壩段垂直位移大于左岸。
大壩垂直位移的變化規(guī)律是正常的。www.Examda.CoM
3.1.4伸縮縫變形恢復(fù)性態(tài)分析
壩體伸縮縫的開合主要受溫度變化的影響,水位和時(shí)效的影響較小;低溫時(shí)伸縮縫開度增大,反之,開度減小,開度變化滯后氣溫1~2個(gè)月。溫度分量占年變幅的比例約為60%~80%;時(shí)效變化穩(wěn)定。伸縮縫上下游方向的錯(cuò)位主要受溫度、水位變化的影響,錯(cuò)位總體較小,一般年變幅在1~2mm之間,各測點(diǎn)沒有明顯的趨勢性變化,壩段之間無明顯的錯(cuò)位。壩頂伸縮縫測點(diǎn)測值與變幅均大于相應(yīng)的壩中測點(diǎn)。各壩段變形協(xié)調(diào)性較好,伸縮縫變化規(guī)律正常。
3.1.5變形分析小結(jié)
通過對大壩倒垂線、水平位移、垂直位移和伸縮縫觀測資料的分析,大壩的變形主要受庫水位和溫度變化的影響,時(shí)效影響較小,且絕大部分呈收斂趨勢,大壩的變形性態(tài)屬正常。
3.2 內(nèi)部觀測分析
3.2.1混凝土溫度分析
亭下水庫大壩砼溫度變化在時(shí)間上呈階段性,受砼水化熱的影響,溫度先升后降;砼溫度年度呈周期性變化,變化滯后于氣溫和水溫;在水下愈深處及砼內(nèi)部愈深處滯后時(shí)間愈長,且溫度的變幅愈小;壩體在1986年后基本進(jìn)入相對穩(wěn)定溫度場時(shí)期。
砼溫度變化規(guī)律及分布符合常規(guī),目前壩體砼溫度場處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2.2壩前水溫分析
壩前水溫變化以年周期波動(dòng)變化,主要受氣溫和水深的影響;水溫沿深度方向分布依季節(jié)而不同。壩前水溫變化符合一般規(guī)律,壩前水溫測點(diǎn)能較好的反映水庫水溫的分布特點(diǎn),其工作情況正常。
3.2.3混凝土應(yīng)力場分析
通過壩體埋設(shè)的應(yīng)力計(jì)和無應(yīng)力計(jì)觀測資料分析,應(yīng)力計(jì)的應(yīng)力主要受溫度的影響,溫度分量占年變幅的比例達(dá)75%~90%,水位的影響較小;時(shí)效對砼應(yīng)力的影響不明顯,且時(shí)效的作用已趨于穩(wěn)定;應(yīng)力計(jì)各測點(diǎn)應(yīng)力平均值小于零,只有上游側(cè)有些測值大于零,其數(shù)值不大(小于0.6MPa)。
壩體砼應(yīng)力基本處于受壓狀態(tài),出現(xiàn)拉應(yīng)力的數(shù)值很小,不會影響大壩強(qiáng)度,砼應(yīng)力狀態(tài)正常。
3.2.4大壩鋼筋計(jì)分析
大部分鋼筋計(jì)測值呈不完全年周期性變化,測值主要受溫度影響,溫度分量約占年變幅比例的90%左右,水壓和時(shí)效對計(jì)測值的影響較小,且時(shí)效已基本趨于穩(wěn)定;鋼筋計(jì)的應(yīng)力狀態(tài)與位置有關(guān),不同測點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)不同,但鋼筋應(yīng)力值都較小,遠(yuǎn)小于鋼筋的比例極限,鋼筋處于彈性狀態(tài)。
亭下水庫大壩的鋼筋應(yīng)力的變化總體上是正常的。
3.2.5內(nèi)部觀測分析小結(jié)
通過對砼溫度、壩前水溫、混凝土應(yīng)力場、鋼筋計(jì)的分析,壩體砼的工作狀況正常。
3.3 不灌漿斜縫工作性態(tài)
3.3.1測縫計(jì)觀測分析
對大壩施工斜縫不灌漿后的開合情況,在11和12壩段的斜縫上埋設(shè)了測縫。
(1)電站主、付廠房及壩外引水管基礎(chǔ)開挖及處理均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行;主、付廠房澆筑砼土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求,廠房砼澆筑中曾產(chǎn)生過排架柱偏斜及機(jī)墩蜂窩情況,施工過程中均已作了處理。
(2)溢洪閘、壩體泄洪放空洞:溢洪閘溢流面尺寸、表面平整度等符合設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場檢查中僅在挑流鼻坎上存在細(xì)微裂縫,無其它異?,F(xiàn)象,溢洪閘工程質(zhì)量良好;泄洪放空洞尺寸、表面平整度等符合設(shè)計(jì)要求,弧型閘門啟閉室胸墻上長約3m的垂直裂縫被大量的游離鈣充填并阻塞,未見擴(kuò)展跡象,砼結(jié)構(gòu)良好,無沖刷剝落痕跡。
2.6閘門及啟閉設(shè)備
(1)溢洪閘閘門、啟閉機(jī)工作正常,溢洪閘弧門有部分油漆脫落和部件銹蝕現(xiàn)象。
(2)泄洪放空洞弧形工作閘門密封程度較差。檢修閘門與啟閉設(shè)備安裝符合設(shè)計(jì)要求。
(3)輸水洞四道分層取水鋼絲網(wǎng)砼閘門在門槽內(nèi)卡死,從未使用過。
2.7 運(yùn)行情況
(1)個(gè)別測壓管中的壩基揚(yáng)壓力超標(biāo)
河床壩段的S8—1孔和介于河床與岸坡之間的S13—1孔,S15—1孔的壩基揚(yáng)壓力偏高。其中S8—1孔,當(dāng)庫水位達(dá)到正常高水位82.6m時(shí),其滲壓系數(shù)達(dá)0.68左右,超過設(shè)計(jì)值0.25,但8#壩段整個(gè)觀測斷面上的壩基揚(yáng)壓力圖形仍小于設(shè)計(jì)值;此外,該孔的滲流量較小,呈滴水狀。
(2)安全監(jiān)測設(shè)施完好率低于50%
亭下水庫設(shè)計(jì)布置了大量的大壩安全監(jiān)測設(shè)施,于1979年開始相繼投入使用,至今已運(yùn)行25年,所積累的監(jiān)測資料為分析大壩工作性態(tài)和進(jìn)行大壩安全鑒定提供了極有價(jià)值的依據(jù)。隨著時(shí)間的推移,監(jiān)測設(shè)施的失靈和損壞不斷增加,監(jiān)測設(shè)施的損壞率已接近50%,對工程的運(yùn)行管理非常不利。
(3)“組裝式過濾體”已出現(xiàn)老化
層間擠壓破碎夾層上的“組裝式過濾體”是1983年陸續(xù)安裝使用的,已運(yùn)行了二十余年,由于缺乏有效的檢查監(jiān)測手段,對它的工作狀況不很清楚?,F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)壩基排水孔孔口有松動(dòng)現(xiàn)象,即管道和過濾體結(jié)合得不緊,可以自由移動(dòng),說明過濾體中的海綿已失去彈性而硬化,過濾體作用已經(jīng)減弱,軟弱夾層是否已經(jīng)發(fā)生滲透變形,需采用合適的方法進(jìn)一步查證。
(4)排水孔析出物分析
約有一半以上的大壩排水孔(包括壩體和壩基)孔口有析出物,特別是河床段壩基排水孔的析出量居多,估計(jì)析出物最多的排水孔每年約析出100克左右的析出物,這些析出物多數(shù)呈顆粒狀或片狀,乳白色,經(jīng)杭州農(nóng)業(yè)部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心取樣(取自11~3號排水孔)檢驗(yàn),證實(shí)其主要成分為鈣(詳見運(yùn)行管理報(bào)告附件)??梢哉J(rèn)為游離鈣主要來源于砼溶蝕,與上游壩面出現(xiàn)的“砂化”現(xiàn)象也有關(guān)系,這些游離鈣析出后在滲漏、排水孔等孔口沉淀,易堵塞排水、滲漏、揚(yáng)壓力通道,可能是大壩滲排水量逐年減少及個(gè)別壩基測壓管揚(yáng)壓力年變幅越來越小的主要原因。
(5)伸縮縫檢查井滲漏
1985年竣工驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)有四條伸縮縫檢查井明顯滲水,其中滲流量的是9~10縫,達(dá)到200mm/s以上。采取了通電加熱瀝青井和環(huán)氧樹脂灌漿等手段,均不見成效,列為竣工遺留問題之一。二十年來的監(jiān)測資料顯示,伸縮縫檢查井滲水流量已有所減少,的9~10#縫的滲水量已降至100mm/s以下。
(6)大壩裂縫狀況
大壩的上下內(nèi)外共有裂縫三百多條,總長度二千多米,絕大多數(shù)分布在廊道頂拱,為縱向裂縫,有些有滲水,也有少量橫向裂縫,如18#壩段貫穿上下游壩面的橫向裂縫等,這些裂縫的存在和發(fā)展,是大壩的安全隱患。
2.8 評價(jià)結(jié)論
壩基及壩肩處理、攔河壩主體、泄洪放空洞、溢洪閘閘門及啟閉機(jī)結(jié)構(gòu)、電站廠房和輸水管工程質(zhì)量合格。輸水洞閘門工程質(zhì)量為不合格。根據(jù)《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》(SL258-2000)規(guī)定,亭下水庫大壩工程質(zhì)量綜合評價(jià)為合格。
3 結(jié)構(gòu)安全評價(jià)
3.1 大壩變形觀測分析
3.1.1倒垂線資料分析
亭下水庫倒垂線觀測值主要受上游水位、溫度變化的影響,受時(shí)效影響較小,測值呈年周期性變化。同一垂線上的測點(diǎn)高程高的測值變幅比高程低的要大。
開合方向變形主要受溫度變化影響,壩頂測點(diǎn)溫度分量占年變幅的比例大于50%,其中8號壩段的溫度分量占年變幅的比例高達(dá)90%;而水位分量占年變幅的比例僅在25%以下;撓度方向變形主要受水位變化影響,壩頂測點(diǎn)水壓分量占年變幅的比例大于50%,溫度分量一般占年變幅的30%左右。
時(shí)效對倒垂線測值影響較小,時(shí)效分量占年變幅的比例僅在10%左右,在2002年底,向左岸的時(shí)效分量為1.341mm(8號壩段壩基測點(diǎn));向右岸的時(shí)效分量為2.115mm(8號壩段壩中測點(diǎn));向下游的時(shí)效分量為1.049mm(12號壩段壩頂測點(diǎn));向上游的時(shí)效分量為1.838mm(8號壩段壩頂測點(diǎn))。
倒垂線觀測值變化規(guī)律符合混凝土重力壩一般規(guī)律。
3.1.2水平位移資料分析
壩體水平位移主要受上游水位、溫度的影響,受時(shí)效影響較小。水壓分量占年變幅的25%~50%,溫度分量約占年變幅的45%~70%;時(shí)效分量僅占年變幅的10%以下,各測點(diǎn)的時(shí)效變化值在3mm以內(nèi),且變化趨緩。測點(diǎn)水平位移變幅與高程有關(guān),縱向水平位移呈河床大,兩岸小的規(guī)律。壩體水位位移變化規(guī)律屬正常。
3.1.3垂直位移資料分析
壩體垂直位移呈年周期性變化,受溫度的影響顯著,低溫時(shí)壩體下沉,下沉的值一般發(fā)生在每年的12月~3月份;高溫時(shí)壩體相對上抬,上抬的值一般發(fā)生在每天的8月~10月份。
垂直位移受時(shí)效影響較小;壩體垂直位移的大小與壩段壩高有關(guān);受壩基的影響,右岸壩段垂直位移大于左岸。
大壩垂直位移的變化規(guī)律是正常的。www.Examda.CoM
3.1.4伸縮縫變形恢復(fù)性態(tài)分析
壩體伸縮縫的開合主要受溫度變化的影響,水位和時(shí)效的影響較小;低溫時(shí)伸縮縫開度增大,反之,開度減小,開度變化滯后氣溫1~2個(gè)月。溫度分量占年變幅的比例約為60%~80%;時(shí)效變化穩(wěn)定。伸縮縫上下游方向的錯(cuò)位主要受溫度、水位變化的影響,錯(cuò)位總體較小,一般年變幅在1~2mm之間,各測點(diǎn)沒有明顯的趨勢性變化,壩段之間無明顯的錯(cuò)位。壩頂伸縮縫測點(diǎn)測值與變幅均大于相應(yīng)的壩中測點(diǎn)。各壩段變形協(xié)調(diào)性較好,伸縮縫變化規(guī)律正常。
3.1.5變形分析小結(jié)
通過對大壩倒垂線、水平位移、垂直位移和伸縮縫觀測資料的分析,大壩的變形主要受庫水位和溫度變化的影響,時(shí)效影響較小,且絕大部分呈收斂趨勢,大壩的變形性態(tài)屬正常。
3.2 內(nèi)部觀測分析
3.2.1混凝土溫度分析
亭下水庫大壩砼溫度變化在時(shí)間上呈階段性,受砼水化熱的影響,溫度先升后降;砼溫度年度呈周期性變化,變化滯后于氣溫和水溫;在水下愈深處及砼內(nèi)部愈深處滯后時(shí)間愈長,且溫度的變幅愈小;壩體在1986年后基本進(jìn)入相對穩(wěn)定溫度場時(shí)期。
砼溫度變化規(guī)律及分布符合常規(guī),目前壩體砼溫度場處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2.2壩前水溫分析
壩前水溫變化以年周期波動(dòng)變化,主要受氣溫和水深的影響;水溫沿深度方向分布依季節(jié)而不同。壩前水溫變化符合一般規(guī)律,壩前水溫測點(diǎn)能較好的反映水庫水溫的分布特點(diǎn),其工作情況正常。
3.2.3混凝土應(yīng)力場分析
通過壩體埋設(shè)的應(yīng)力計(jì)和無應(yīng)力計(jì)觀測資料分析,應(yīng)力計(jì)的應(yīng)力主要受溫度的影響,溫度分量占年變幅的比例達(dá)75%~90%,水位的影響較小;時(shí)效對砼應(yīng)力的影響不明顯,且時(shí)效的作用已趨于穩(wěn)定;應(yīng)力計(jì)各測點(diǎn)應(yīng)力平均值小于零,只有上游側(cè)有些測值大于零,其數(shù)值不大(小于0.6MPa)。
壩體砼應(yīng)力基本處于受壓狀態(tài),出現(xiàn)拉應(yīng)力的數(shù)值很小,不會影響大壩強(qiáng)度,砼應(yīng)力狀態(tài)正常。
3.2.4大壩鋼筋計(jì)分析
大部分鋼筋計(jì)測值呈不完全年周期性變化,測值主要受溫度影響,溫度分量約占年變幅比例的90%左右,水壓和時(shí)效對計(jì)測值的影響較小,且時(shí)效已基本趨于穩(wěn)定;鋼筋計(jì)的應(yīng)力狀態(tài)與位置有關(guān),不同測點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)不同,但鋼筋應(yīng)力值都較小,遠(yuǎn)小于鋼筋的比例極限,鋼筋處于彈性狀態(tài)。
亭下水庫大壩的鋼筋應(yīng)力的變化總體上是正常的。
3.2.5內(nèi)部觀測分析小結(jié)
通過對砼溫度、壩前水溫、混凝土應(yīng)力場、鋼筋計(jì)的分析,壩體砼的工作狀況正常。
3.3 不灌漿斜縫工作性態(tài)
3.3.1測縫計(jì)觀測分析
對大壩施工斜縫不灌漿后的開合情況,在11和12壩段的斜縫上埋設(shè)了測縫。