第53卷第5期 2017年5月
·设计与研究
甘肃水利水电技术
AETARRANSERSEEE
Vol.53,No.5 May,2017
某水电站砾石土心墙堆石坝心墙拱效应监测分析
王开明王海军
（中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川成都610072）
摘要：心增拱效应会显著降低大坝心培整向应力，在土石坝蓄水后，水压力超过土中应力时容易诱发水力劳裂，破坏大坝结构安全。该文以某水电站殊石土心墙堆石坝施工期心墙土压力监测资料为基础，对心墙土压力的时间及空间变化特征进行了分析，认为心墙在1520~1620m高程段拱效应明显，土压力等值线基本呈"V"字形，即坝轴线处拱效应最强，向填壳方向递减。
关键词：心墙；拱效应；监测；堆石坝
中图分类号：TV641.4;TV698.1 1前言
文献标志码：B
近年来，中国高土石坝迅速发展，200m基至
300m级的高坝已经建成或正在建设中。土石坝设计施工过程中，心墙拱效应一直是工程界普遍关注的问题。心墙拱效应会显著降低大坝心墙竖向应力，在土石坝蓄水后，水压力超过土中应力时容易透发水力裂，严重时会形成集中渗漏，破环大坝结构安全(I-2)。因此，合理评估心墙拱效应显得十分必要。
早在1884年，英国科学家Roberst首次发现了“粮仓效应”：粮仓底面所承受的力在粮食堆积高到一定程度后达到最大值并保持不变，这就是通常所说的土拱效应。1943年，Terzaghi通过著名的活动门试验证实广土力学领域土拱效应的存在，并得出其存在条件：土体之间产生不均均位移或相对位移：作为支撑拱脚的存在图。
该文以某水电站砾石土心墙堆石坝施工期心墙土压力监测资料为基础，从时间及空间变化特征对心增主压力进行阐述，并对心墙拱效应状况予以分
析，以期更深入地了解高心墙堆石坝拱效应。 2工程概况及监测布置
某水电站拦河大坝为砾石土心墙堆石坝，防渗体采用砾石土直心墙形式，坝壳采用堆石填筑，心墙与上、下游坝壳堆石之间设有反滤层、过渡层。坝体建基面最低高程1457.00m，最大坝高240m，坝顶
文章编号：2095-0144(2017)05-0023-03
长度502.85m，砾石土直心墙顶高程1696.4m，顶宽6m，上、下游坡均为1：0.25，心墙底高程 1457.00m，最大底宽125.7m。由于坝线两岸岸坡随峻，心墙与岸坡接触部位填筑高塑性黏土以协调二者之间的变形，高塑性黏土水平厚度3~4m。大坝于2016年9月完成填筑。
该水电站大坝心墙应力的监测主要采用土压力计，分别布置于（纵)0+137.00、（纵)0+193.00、（纵） 0+253.72、（纵)0+330.00和（纵)0+394.00断面，典型监测断面仪器埋设情况如图1所示，图中“E"代表土压力，数字代表仪器编号。
1 690 1 680 1 660 1 640 1 620-1600 1580 1 560 1 540-1 520-1 500 1 480 1 460
正常蓄水位1690.00
上雄石区
过波器首
21.699.50.1为压力计特号
E53为土压力计编号 il.s8
E48B49B8
授健堡
F51F52E53E5415
砾石土心增
E56
B57
E58
E59
E64_B65
E62E566 E61
-100
-50
坝桂号/
=.1.645.00 下雄石区
=.1.580.00 21 513. 00
1.460.0g
50
100
图1（纵)0+253.72断面心墙土压力计布置
收稿日期：2017-05-01
作者简介：王开明（1985-),，男（苗族），贵州都匀人，工程师，硕士，主要从事大坝安全监测、施工组织与管理，E-mail:276107530@qqcom。
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