第29卷第1期 阜阳职业技术学院学报 Vol.29 No.1 2018年03月 JOURNAL OF FUYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY Mar.2018
浅谈施工期间围堰变形监测及风险预估
杜文兵,谷安民,杜香霖
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（1.安徽鑫水工程建设监理咨询有限公司，安徽 六安 237010；2.中国水电基础局有限公司，天津 610213）
摘 要：围堰是工程的保障线，围堰的质量直接决定工程能否顺利进行，对围堰进行变形监测是当今水利工程的一个关键课题。充分了解围堰的变形趋势，及时准确地制定预防措施将成为评价水利工程的重要指标。本文以安徽省六安市裕安区独山镇西淠河翻板坝工程为例，介绍围堰变形监测及风险防治。 关键词：水利工程；围堰；变形监测；变形趋势；翻板坝工程
中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1672-4437(2018)01-0037-05
1 工程概况及监测目的
本工程位于六安市裕安区独山镇西淠河主干河道上，为改善枯水期景观效果，新建翻板坝一座，拦蓄河道径流，雍高水位4.5m，构筑开阔水域面积约37500㎡，改善区域环境。主要建设内容包括：七段翻板坝、两孔冲砂闸、空箱翼墙、扶臂式翼墙及启闭机房、水电站（民营投资）等。结合施工条件及水文环境，本工程分两期施工，一期施工冲砂闸、启闭机房、空箱及第七坝段、水电站，二期施工余下坝段及翼墙工程等。由于深基坑工程位于一期围堰内侧，围堰作为分隔西淠河水与作业面的堤防结构，其受力和影响具有很强的不可预知性和复杂性，围堰能否安全运行，直接影响一期工程能否顺利进行，对围堰进行全方位监测显得很有必要。
2 围堰概述
按汛期度汛标准，新建翻板坝坝址区20年一————————
收稿日期：2017-09-04
遇设计洪水位高程60.35m，为满足汛期度汛安全要求，一期围堰顶高程设计为61.0m，围堰设计为土石围堰，轴线长度为185m。围堰采用土工膜斜墙防渗围堰，最大堰高5m，堰顶宽5m，最大底宽25m，内外坡坡比为1：2，堰体迎水面采用土工膜防渗，土工膜上再采用粘土铺盖，外用砂砾石防护，汛期围堰在坡脚抛填块石防止水流冲刷。
3 控制网布设及监测点选取
本次变形监测所用控制网采用本工程所布设的施工控制网，其中控制点4个（DS1、DS2、DS3、DS4），为保证监测数据的准确性，需要定期对控制网进行校核。周期监测点选取迎水面斜坡5个、堰
，监测点顶5个、背水面坡底5个（如图1、图2）
均为直径10cm混凝土桩，深入表层约50cm，保证监测点不会因偶然因素而受到破坏。监测周期为1周一次，若遇水位上涨、基坑开挖等对围堰稳定性有影响的因素时，适时加密观测周期。
作者简介：杜文兵(1981-)，男，安徽寿县人，安徽鑫水工程建设监理咨询有限公司工程师，主要研究方向：水利监理。
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图1 一期围堰布置平面图
图2 一期围堰剖面图
图3 监测点布置图
4 监测数据记录及变形曲线绘制
本工程围堰于3月15日填筑完成，由于前期程中发现，从4月25日开始河水突然上涨至56.5m围堰结构松散，容易产生较大变形，为保证数据的高程且居高不下，另外在5月5日—5月10日本客观性和可靠性，因此待围堰沉降稳定后再开始变工程开始对第七坝段的基坑进行开挖，这都可能对形数据采集，即从4月1日开始采集数据，并以此围堰的稳定性造成影响，因此在这两时段进行了加作为监测的初始值，分析变形趋势。同时在监测过 密观测（监测数据见表1）。
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表1 监测数据记录表
通过对监测数据的分析处理，计算出每期监测的变形量（见表2）：
表2 围堰变形监测数据记录表
并分别绘制出围堰迎水侧坡面（1-5号监测点）、堰顶（6-10号监测点）及背水侧坡底（11-15号检
测点）的变形曲线图（如图4、5、6、7、8、9）。
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图4 1-5点水平变形量
图5 1-5点垂直变形量
图6 6-10点水平变形量
图7 6-10点垂直变形量
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图8 11-15点水平变形量
图9 11-15点垂直变形量
结合表2和变形曲线图，对围堰变形作出以下结论并进行分析：
4.1 不管处于任何阶段，上游监测点变形量总是高于下游监测点，且呈现出递减趋势。这是由于上游面受河水冲刷，受压比下游大，因此出现此种变形趋势。
4.2 水位上涨会对迎水面造成较大变形，对堰顶影响较小，对背水面几乎没有影响。结合图4、6、8发现，在水位上涨前变形幅度呈递减趋势并逐渐趋于稳定，但从4月25日开始，图4出现大幅变形，图6、8继续保持以前趋势，这说明水位变化对迎水面影响较大，因此在围堰迎水面铺设土工膜、黏土、砂砾等可以加强迎水面的稳定性，减小水位上涨对围堰的影响。
4.3 基坑开挖对背水面有很大的影响，对堰顶影响较小，对迎水面基本没有影响。从图8、9发现，从5月5日基坑开挖开始后，背水面水平和垂直方向位移量较大，在开挖完成后，变形又基本趋于稳定。但在整个过程中，迎水面监测点基本无较大变形，堰顶变形幅度也较小，故基坑开挖对围堰背水面影像较大。
4.4 所有监测点变形总体趋于稳定。综合以上6种变形曲线，排除水位上涨，基坑开挖等客观因素，曲线幅度逐渐变小，曲线的走向逐渐趋于0，这也
符合变形监测的基本规律。
5 风险预估及防治
从为期两个月的监测中发现，围堰总体变形幅度不大，对于水位的影响，可对迎水面进行进一步加固。如对上游冲刷面设双层土工膜并加大黏土厚度、坡脚填砌抛石用于防冲护坡，同时在水位有明显上涨期间加强堰顶、迎水面的监测，若出现变形超限或危及基坑安全时及时上报并处理。对于基坑开挖对围堰的影响，在开挖工程中，保证开口线至少距离围堰坡底十米，并在开挖过程中跟踪监测，若出现大幅变形，应立即停止开挖，对围堰坡脚加宽处理或减缓坡比，在保证安全的前提下再继续作业。
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参考文献：
[1]周良景，鄢双红.水利水电工程围堰设计规范[S].中国水利水电出版社，2013.
[2]潘松庆,许捍卫.围堰工程施工中的水平位移和沉降观测[J].工程勘察,1999(4).
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