生，混凝土温度升高，压应力减小，之后混凝土温度降低，压应力增大。当混凝土散热稳定后，应变计组应力变化与该点的温度变化相对应，呈比较明显的年周期变化。
除初期部分仪器测值不稳定，应变计组正应力出现了较小的拉应力外，坝趾及坝踵附近混凝土实测正应力均为压应力，且压应力均小于混凝土允许应力，应力呈比较稳定的年周期变化，没有出现拉应力的趋势。
分析各应变计组Y（水平面顺河向）、Z（铅直方向）向正应力及剪应力过程线（图4-7～图4-12），可以得到几点认识：
（1）坝体中部的应变计组S5-2、S14-2、S14-3、S14-4均表现出压应力oz较oy大。 （2）而S5-1反映出的正应力ζz和ζy平均值基本相当，且ζy呈明显变幅的年周期变化，这可能主要是因为S5-1靠近坝体上游面，在Y方向混凝土温度变形受基岩约束，引起Y向压应力且呈明显的周期变化，水库蓄水后，坝踵附近处于库底，温度变幅变小，相应的ζy变幅明显减小，同时库水位对坝体的作用，使此处ζy向压应力值增大，从而表现出ζz大于ζy。
（3）应变计组S14-8处于坝体下游厂、坝结合部，从仪器埋入到1997年，混凝土处于降温阶段，受基岩约束，应变计组测得Y向压应力逐渐减小；之后受结合部厂房影响，Y向压应力有一定增加，结合部开始联合受力；1998年10月1日水库下闸蓄水后，随着库水位的升高，Y向压应力逐渐增加，说明厂坝联合受力起到了较好的作用。 4.2测缝计实测资料整理和分析
本工程拦河大坝为半整体式直线重力坝，河床坝段横缝在高程915.00m以下灌浆连成整体，岸坡坝段分别在高程948.00m和940.00m以下灌浆连成整体。为了解大坝因温度、水压、不均匀沉陷等引起的各种接缝开合情况，在5#、14#、21#坝段各条纵横缝及左、右岸坡坝段（1#～3#、20#～22#坝段）的横缝布置测缝计，在坝踵与基岩结合处、两坝肩混凝土与基岩接缝处布置测缝计。
4.2.1基准值选择
基准值是测缝计与混凝土的变化开始共同作用时的观测值，选取原则为：一般选取仪器埋设后，上层混凝土振捣对仪器已无影响，测值开始呈规律性变化时，一般选取仪器埋设后5～12小时的测值作为基准值。
4.2.2横缝开合度
根据实测数据，作出测缝计横缝开合度过程线见图4-13～图4-16，测缝计开合度与温度相关图见图4-22、图4-23。
28
从横缝开合度过程线及开合度与温度相关图可以看出：
（1）横缝开合度和温度均呈明显的年周期变化，从现有测值看，开合度尚没有随时间增大的趋势。
（2）所选仪器测得的缝面在绝大部分时间均是张开的，混凝土降温稳定后，横缝缝面开合度变幅最大在1#～2#及2#～3#坝段之间（即仪器J2-11、J2-12），最大变幅为2.5mm左右，缝面最大开度也在2#～3#坝段之间（仪器J2-12），最大为2.93mm。
（3）从J5-8和J5-9可知，同一横缝上部测缝计较下部测缝计的温度及开合度变化幅度大，且上部测缝计温度及开合度变化较下部测缝计有一超前量。
（4）从相关图可知，开合度随温度变化关系明显，两者呈明显负相关，即横缝在升温时缝面闭合，降温时缝面张开。同时，从非灌浆区的J5-12、J14-24、J21-12测缝计相关图可以看到，温度升降过程中，开合度与温度相关线并不呈线性变化，升降过程不完全闭合，说明横缝开合度除主要受温度影响外，其它一些因素（如坝体浇筑过程中随着坝高的增加坝体自重的改变等）对开合度也有一定的影响。
（5）相关图4-22中，测缝计J5-8处于横缝下部的灌浆区，从相关图上可以看出，第一次混凝土冷却至最低温时，横缝开度最大，此时横缝尚未进行灌浆，当第二次自然降温到最低温度时（1997年11月23日），横缝开始灌浆。灌浆后，实测开度保持在1.7mm左右，未再出现开度进一步增大的现象，说明横缝灌浆时间选择恰当，灌浆效果较好。
4.2.3纵缝开合度
测缝计纵缝开合度过程线见图4-17～图4-19，测缝计开合度与温度相关图见图4-24～图4-25。
从纵缝开合度过程线及开合度与温度相关图可以看出： （1）部分测点纵缝开合度和温度也呈明显的年周期变化。
（2）仪器测得的缝面绝大部分是张开的，混凝土降温稳定后，缝面开合度变幅最大在5#坝段第二条纵缝上（即仪器J5-6），最大变幅为1.5mm左右，缝面最大开度在14#坝段第二条纵缝上（仪器J14-7），最大为1.97mm。
（3）少数仪器由于测点处温度变化幅度不大，纵缝开合度变化也不明显，大部分仪器所测纵缝开合度随温度变化关系明显，两者呈明显负相关，纵缝在升温时缝面闭合，降温时缝面张开。
（4）图4-24中，测缝计J2-3中间时段温度升降过程中，测缝计开合度与温度相
29
关线不完全重合，此时坝体浇筑尚未到顶，说明纵缝开合度除主要受温度影响外，坝体自重等一些其它因素对纵缝开合度也有一定的影响。
（5）相关图4-24、图4-25中的几支测缝计均布置在纵横灌浆区中，从相关图可以看到，除测缝计J21-6外，其它仪器均在第一次混凝土冷却至最低温时，纵缝开始灌浆。灌浆后，测缝计保持一定的开度，基本没有再出现开度进一步增大的现象，说明纵缝灌浆时间选择较合适，灌浆效果较好。其中测缝计J14-17处于厂坝接合处，灌浆后接伤口缝开度没有进一步增加。而对测缝计J21-6，结合过程线可以看到，仪器所在灌区的混凝土温度尚未降至最低时（1998年3月4日）就进行了灌浆，灌浆后，当温度进一步降低时，纵缝开度又继续增大，而当温度升至灌浆温度时，开度不再减小，说明灌浆效果较好，但灌浆时间选择不合适，造成低温时纵缝会张开一定的缝隙。
4.2.4坝踵部位接触面开合度
坝踵测缝计开合度过程线见图4-20。从过程线可以看出：混凝土与基岩接触面均处于闭合状态，开度最小为-0.2mm左右，表明坝体与基岩接触面胶结良好。1999年7月底至8月初库水位从961.55m升至966.00m左右时，14#、21#坝段坝踵部位一接触面有一增大现象，说明库水位的升高对坝踵接缝有一定影响，但接触缝面仍处于闭合状态。从工程蓄水至2001年5月底，库水位最高曾达974.54m，未发现坝踵处有张开现象，随着库水位进一步升高，接缝是否会张开，有待今后进一步的观测。
4.2.5压力钢管与混凝土之间缝面开合度
测缝计缝面开合度过程线见图4-21。从过程线图可以看出：
（1）压力钢管与混凝土之间缝面开合度和温度呈明显的负相关，升温时缝面开度减小，降温时缝面开度增加，但缝面始终为闭合状态，且呈明显的年周期变化。
（2）混凝土降温稳定后，缝面最大开度在Ⅳ-Ⅳ断面上（压力钢管下弯段，仪器J14-15），最大为1.07mm。从相同部位的钢板计判断，如果钢管与混凝土之间接缝开度较大，则钢板应力应增大，但实测钢板应力并未增大，可能该测缝计测值仅反映局部情况，也可能测值有误 。而Ⅱ-Ⅱ断面测缝计实测接缝闭合，说明压力钢管与周边混凝土结合良好。
4.2.6坝基抗剪平硐回填混凝土与基岩间缝面开合度
平硐回填时，为监测回填混凝土与周围岩体之间接合缝的开合度，同时为回填灌浆选择时机，分别在三条平硐及支硐上选取10个断面，在每个断面的平硐两侧及上部布置测缝计，以监测缝的开合度。
30
根据测缝计的布置情况，在三条平硐上各选取2个断面（共6个断面）进行缝实测开合度分析，并作出各断面测缝计实测开度过程线如图4-26～图4-31。
1#抗剪平硐分别在5#坝段、9#坝段布置2个测缝计观测断面。在2个断面的6支测缝计稳定后，缝的开合度变化不大。而J2位于5#坝段观测断面的顶部，混凝土浇筑后出现一定的裂缝是正常的。1#平硐第3块（5#坝段观测断面所在，回填块）回填后，分别于2000年8月中旬进行了回填灌浆，2001年5月下旬又进行了补强灌浆，第一次灌浆后，随着温度进一步降低，J2测缝计实测开度又有一定的增大，而第二次的补强灌浆选择的时间基本在温度最低点，且灌浆后温度趋于稳定，缝的开度没有进一步加大。
2抗剪平硐分别在5坝段、7坝段布置有2个测缝计观测断面。平硐回填后，分别于2000年12月上旬进行了回填灌浆，2001年3月中、下旬进行了接触灌浆基本选在温度最低点，且灌浆后温度趋于稳定，缝的开度没有进一步加大。
2#抗剪平硐分别在5#坝段、7#坝段布置有2个测缝计观测断面。平硐回填后分别于2000年12月上旬进行了回填灌浆，2001年3月中、下旬进行了接触灌浆，第一次灌浆处于混凝土降温过程中，灌浆接缝进一步张开，第二次灌浆基本选在温度最低点附近，灌浆后接缝开度没有进一步张大（其中J20测缝计可能在接触灌浆时被损坏），但7#坝段的2支仪器（另1支仪器埋设后即坏，没有测值）实测开合度在接触灌浆后开度仍有一减小趋势，但减小的量值很小，可能是仪器误差，也可能是此处灌浆效果还不够理想。
3#抗剪平硐也分别在5#坝段、7#坝段布置2个测缝计观测断面，其中5#坝段的3支仪器后期均出现测值不正常，仪器可能已坏，现已停测，而7#坝段的3支仪器测值较好。平硐回填后，分别于2000年12月上、中旬进行了回填灌浆，2001年3月下旬进行了接触灌浆，从图4-31可以看到，第一次灌浆处于混凝土降温过程中，灌浆后接缝进一步张开，第二次灌浆基本选在温度最低点附近，此后温度趋于稳定，两侧接缝开度也没有进一步张大，但顶部接缝仍有一张开趋势，是仪器误差还是其它因素引起的，因资料较短无法判断，有待今后进一步加强监测。
总之，1#抗剪平硐回填后，除5#坝段平硐顶部的J2外，周边缝基本都处于闭合状态，而5#坝段平硐顶部以及2#、3#抗剪平硐回填后周边缝虽有一定的张开，但开度均不大，最大开度为（J2测缝计）1.7mm，其它测缝计最大开度均不超过1mm，且经过两次灌浆后，接缝开度基本保持不变，没有进一步张开的迹象。同时，测缝计实测资料也反映出，抗剪平硐个别部位的回填灌浆效果可能不太理想，而测缝计J29实测开度是否有其它因
31
#
#
#
素影响也有待今后进一步的观测。 4.3抗剪平硐三向测缝计实测资料分析
为监测坝基剪切带在今后水库运行过程中的变化情况，在每条坝基抗剪平硐上游壁的SCJ08、SCJ10剪切带上各埋设有2套3DM-200型三向测缝计，共计12套。其中，双
3 3 3
数编号（如J3 2 ～J4 ）的仪器布置在SCJ08剪切带上，单数编号（J1 、J3 ）的仪器布置3 #3 #在SCJ10剪切带上；12套仪器中，J3 J3 1 ～J4 布置在1抗剪平硐中，5 ～J8 布置在2平硐3 #中，J3 9 ～J12 布置在3抗剪平硐中。
从抗剪平硐回填时，三向测缝计开始埋入并进行观测，至今已取得了一系列的资料，其中J6 、J10 没有测值，而J1 测量数据明显不合理，可能仪器已坏，对剩下的9套仪器的观测数据进行处理，并作出其在三个方向的位移过程线如图4-32～图4-34。【注：图中J3-4即代表J3 4 三向测缝计，三个方向的位移分别用X、Y、Z表示。其中，X代表剪切带的开合度，以剪切带张开为正；Y代表剪切带沿坝的左右岸方向错动，以剪切带上层向左岸、下层向右岸错动为正；Z代表剪切带沿坝的上下游方向错动，以剪切带上层向下游、下层向上游错动为正。】
图4-32中3套三向测缝计埋设位置与图4-33中3套相对应，分别布置在不同剪切带上，坝轴线方向间隔1m。
3
对比J 3 3 、J4 的三向变位过程线可以看到，两者图形比较相似，但变位方向不对应，3
3 3
在2套仪器产生变位的时间（2000年5～7月）内，水位、气温变化均不大，且后期水位或水温大幅度变化时，仪器反映的位移值也再无大的变化，说明产生这种变位并不是水位或气温的影响，相施工记录，此部位于2000年8月上旬进行回填灌浆，正好在变位结束之后，这种变位可能是灌浆前钻孔等施工对三向测缝计产生的影响。
3 2#抗剪平硐J11 、J3 8 的2套三向测缝计，实测三向变位过程线图形也比较相似，但
各向变位均很小。
3 对比J11 、J3 8 可以看到，两者图形相似，且变位方向也对应，但这种变位是在埋设
过程中产生的，是施工对仪器产生的影响，不代表剪切带的真正变位。仪器埋设完成后，实测剪切带的三个方向均无大的变位。
图4-34所示的3套三向测缝计中，J2 3 测值较完整，实测的三向变位也有一定的变
3
化，但各向变位均很小，而J3 5 、J9 的2套三向测缝计的前期变位也都不大，后期因无
法测到读数而停止测量，可能仪器已损坏。
排除施工等因素对仪器测值的影响，抗剪平硐内所有三向测缝计实测SCJ08、SCJ10
32
某水利枢纽工程大坝安全监测资料分析报告
