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摘要：通过对大断面（开挖洞径18m，衬砌后洞径15m）引水隧洞安全监测资料的初步分析，一则表明监测项目设置的合理性、可行性，监测数据的可靠性；二则表明处于初蓄期的泸定水电站引水隧洞运行工况良好，发挥出应有的工程效益。
关键词：引水隧洞安全监测变形开合度渗压锚杆应力
中图分类号：TV61文献标识码：A文章编号：1007-3973（2012）004-016-02
1工程概况
泸定水电站位于四川省甘孜藏族自治州泸定县境内，为《大渡河干流水电规划》推荐的22级方案中的第12级梯级电站。坝址距上游康定县城约40km，距下游泸定县城约2.5km，距成都市约300km，库坝区右岸有国道G318线相通，交通较为方便。
工程枢纽由挡水建筑物、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成，河床部位布置挡水大坝，左岸布置一条、右岸布置两条泄洪洞，引水发电建筑物布置在河床右岸。最大坝高79.5m，电站总装机容量920MW；水库正常蓄水位1378.0m，死水位1375.0m，正常蓄水位以下的库容2.195亿m3，调节库容0.22亿m3，水库调节性能为日调节。
进水口型式采用岸塔式，设置拦污栅、工作闸门及检修闸门。进水口前缘长100m，顺水流方向宽度34m，塔高47m。引水隧洞紧接进水口布置，共设置两条，中心间距为55m，1号引水隧洞长1763.093m，2号引水隧洞长1867.021m，纵坡分别为i1=0.575%，i2=0.543%。引水隧洞采用圆形断面，开挖洞径为18m，衬砌后洞径为15m，末端25m通过渐变段与调压室上游边墙相接。
2地质条件
引水隧洞洞身围岩为闪长岩、花岗岩，总体上以Ⅲ类为主，进、出口部分为Ⅳ类。Ⅲ类围岩岩体主要呈微风化～新鲜，裂隙较发育，次块～镶嵌碎裂结构为主；IV类围岩岩体弱风化、弱卸荷，块裂结构为主。裂隙与不利结构面组合可能形成不稳定块体。本文以2号引水隧洞为例，分段描述其地质条件。
第一段（进水口）：桩号（引2）0-030.00～0+000.00，为岸塔式。进水口后坡主要为岩质边坡，高程1390m以上浅表层为崩坡积堆积，厚约2～5m，坡度40€啊?5€埃匀黄赂叽笥?00m，岩质边坡未见较大的控制性不利结构面，坡顶覆盖层边坡坡度较缓，边坡现状基本稳定。桩号0-030m以前长约40m的闸室前段属弱风化上段、强卸荷部分弱卸荷岩体，卸荷松驰明显，岩体完整性差，呈碎裂～块裂结构，地基承载及抗变形能力低。洞脸开挖工程边坡高约120m，高程1390m以下为基岩，以上为覆盖层，基岩属弱风化上段强卸荷（部分弱卸荷）岩体，岩体松驰卸荷明显，多呈碎裂～块裂结构。
第二段（洞身段）：桩号引（2）0+000～1+838.071，洞向由S24€?0′35″W转为 S24€?1′25″E再转到S75€癊，开挖洞径18m，洞身围岩为闪长岩、花岗岩。其中，桩号引（2）0+000～0+060段：洞室水平埋深40～100m，垂直埋深20～70m，裂隙发育，岩体弱风化、弱卸荷，块裂结构为主，围岩主要为Ⅳ类，成洞条件差。桩号引（2）0+060～1+838.071段：水平埋深100～400m，垂直埋深70～410m；岩体主要呈微风化～新鲜，无大的断裂通过，裂隙较发育，次块～镶嵌结构为主，围岩以Ⅲ、Ⅱ类为主，具备成洞条件。但岩体中小断层及长大裂隙发育，断层倾角一般40€啊?0€埃?～10cm，应注意不利结构面组合在洞顶易发生掉块和在洞壁易产生塌滑现象。
3监测项目
在1号、2号引水隧洞洞身进口段（桩号为：引（1）0+022或引（2）0+022）和出口段（桩号为：引（1）1+720或引（2）1+824）原设计共布置四个监测断面，设置多点位移计、测缝计、渗压计和锚杆应力计，对洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力进行监测。施工期，根据对引水隧洞开挖后揭露出的地质情况，同时为了满足施工期的安全监测，对部分存在不利结构面的洞身段增加了多套多点位移计和两点式锚杆应力计；对引水隧洞出口段的安全监测项目进行了优化，取消了出口段原设计的测缝计和渗压计。
本文主要根据进口段和出口段埋设的监测仪器数据进行简分析，进口段的仪器编号分别为M301～M306（三点式多点位移计），Rr01～Rr06（单点式锚杆应力计）；出口段的仪器编号分别为M31～M36（三点式多点位移计），Rr01～Rr06（单点式锚杆应力计），J1～J6（测缝计），P1～P4（渗压计）。
4资料分析
4.1正负号说明
论文中规定，多点位移计以向洞室空间位移为正，反之为负；锚杆应力计以拉应力为正，压应力为负；测缝计开合度以张开为正，反之为负；渗压计渗压以受压为正，反之为负。
4.2初步分析
4.2.1进口段
(1)多点位移计
从M301、M302、M303监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在0～4.6mm之间、0～1.3mm之间和0～10.6mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从M304、M305、M306监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在0～0.8mm之间、0～1.3mm之间和0～8.1mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞右边墙围岩变形较大，且量值基本接近。
(2)锚杆应力计
从Rr01、Rr02、Rr03监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-1.2～108.3MPa之间、-2.3～18.0MPa之间和0～123.2MPa之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛；从Rr04、Rr05、Rr06监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-2.7～27.2MPa之间、-10.6～3.3MPa之间和-1.2～31.2MPa之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛。1号引水隧洞左、右边墙锚杆应力较大，呈对称状态，且量值基本接近。
4.2.2出口段
(1)多点位移计
从M31、M32、M33监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在-0.3～1.9mm之间、-0.4～2.0mm之间和-0.3～0.3mm之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛；从M34、M35、M36监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在-0.1～2.2mm之间、-1.2～1.0mm之间和-0.6～0.7mm之间，所属測点测值后期基本趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞围岩变形较小，且量值基本接近。
(2)锚杆应力计
从Rr1、Rr2、Rr3监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-1.0～62.0MPa之间、-4.2～21.9MPa之间和0～11.2MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从Rr4、Rr5、Rr6监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-2.3～41.6MPa之间、-4.2～33.9MPa之间和-2.2～9.1MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞锚杆应力较小，且量值基本接近。
(3)测缝计
从J1、J2、J3监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙混凝土衬砌与围岩接缝开合度处于微张开状态，测值分别在-0.1～0.9mm之间、0～0.5mm之间和0～0.5mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从J4、J5、J6监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙混凝土衬砌与围岩接缝开合度基本处于微张开状态，测值分别在-0.2～0.4mm之间、-0.4～0.3mm之间和-0.6～0.4mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞典混凝土衬砌与围岩接缝开合度不大，且量值基本接近。
(4)渗压计
从P1、P2监测成果看，1号引水隧洞左边墙、右边墙所受围岩渗压很小，测值分别在-0.03～0.12MPa之间、-0.03～0.09MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定；从P3、P4监测成果看，2号引水隧洞左边墙、右边墙围岩渗压很小，测值分别在-0.02～0.05MPa之间、-0.03～0.02MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定。1号、2号引水隧洞左、右边墙渗压基本呈对称状态，所受外水压力不大，对结构的稳定运行有利。
5建议及结论
(1)进口段
1号、2号引水隧洞洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力测值均较小，且量值基本接近；围岩变形、接缝开合度后期均已稳定、收敛；围岩渗压、锚杆应力后期基本处于稳定状态。
(2)出口段
1号、2号引水隧洞洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力测值均较小，且量值基本接近；围岩变形、接缝开合度后期均已稳定、收敛；围岩渗压、锚杆应力后期基本处于稳定状态。
(3)其余洞身段
根据施工期增加的多套多点位移计和两点式锚杆应力计监测成果，显示出围岩变形和锚杆应力在后期基本处于稳定、收敛状态；位于桩号引（1）0+255左边墙、顶拱和右边墙大部分锚杆应力计测点测值出现超量程现象，建议后期应密切关注该部位的运行工况。
(4)在引水隧洞设置的监测项目是合理的、可行的，监测数据是可信的。
(5)鉴于水电站枢纽处于初蓄期，具备条件时（机组检修等）应加强引水隧洞的巡视检查，发现缺陷及时修复，确保引水隧洞处于良好的运行工况。
(6)建议在后期的运行管理中加强监测仪器的维护，确保监测仪器处于良好的健康水平，更好地发挥耳目作用，为水电站枢纽的长期运行保驾护航。
参考文献：
[1]张述毕,胡传安,马增翼,等.大渡河泸定水电站引水隧洞施工技术论述[J].云南水力发电,2010,(03).
[2]中國水电顾问集团成都勘测设计研究院.大渡河泸定水电站枢纽工程蓄水安全鉴定监测成果分析报告[R].2011,4.
[3]南京水利科学研究院勘测设计院.岩土工程安全监测手册(第二版)[M].中国水利水电出版社,2008.
关键词：引水隧洞安全监测变形开合度渗压锚杆应力
中图分类号：TV61文献标识码：A文章编号：1007-3973（2012）004-016-02
1工程概况
泸定水电站位于四川省甘孜藏族自治州泸定县境内，为《大渡河干流水电规划》推荐的22级方案中的第12级梯级电站。坝址距上游康定县城约40km，距下游泸定县城约2.5km，距成都市约300km，库坝区右岸有国道G318线相通，交通较为方便。
工程枢纽由挡水建筑物、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成，河床部位布置挡水大坝，左岸布置一条、右岸布置两条泄洪洞，引水发电建筑物布置在河床右岸。最大坝高79.5m，电站总装机容量920MW；水库正常蓄水位1378.0m，死水位1375.0m，正常蓄水位以下的库容2.195亿m3，调节库容0.22亿m3，水库调节性能为日调节。
进水口型式采用岸塔式，设置拦污栅、工作闸门及检修闸门。进水口前缘长100m，顺水流方向宽度34m，塔高47m。引水隧洞紧接进水口布置，共设置两条，中心间距为55m，1号引水隧洞长1763.093m，2号引水隧洞长1867.021m，纵坡分别为i1=0.575%，i2=0.543%。引水隧洞采用圆形断面，开挖洞径为18m，衬砌后洞径为15m，末端25m通过渐变段与调压室上游边墙相接。
2地质条件
引水隧洞洞身围岩为闪长岩、花岗岩，总体上以Ⅲ类为主，进、出口部分为Ⅳ类。Ⅲ类围岩岩体主要呈微风化～新鲜，裂隙较发育，次块～镶嵌碎裂结构为主；IV类围岩岩体弱风化、弱卸荷，块裂结构为主。裂隙与不利结构面组合可能形成不稳定块体。本文以2号引水隧洞为例，分段描述其地质条件。
第一段（进水口）：桩号（引2）0-030.00～0+000.00，为岸塔式。进水口后坡主要为岩质边坡，高程1390m以上浅表层为崩坡积堆积，厚约2～5m，坡度40€啊?5€埃匀黄赂叽笥?00m，岩质边坡未见较大的控制性不利结构面，坡顶覆盖层边坡坡度较缓，边坡现状基本稳定。桩号0-030m以前长约40m的闸室前段属弱风化上段、强卸荷部分弱卸荷岩体，卸荷松驰明显，岩体完整性差，呈碎裂～块裂结构，地基承载及抗变形能力低。洞脸开挖工程边坡高约120m，高程1390m以下为基岩，以上为覆盖层，基岩属弱风化上段强卸荷（部分弱卸荷）岩体，岩体松驰卸荷明显，多呈碎裂～块裂结构。
第二段（洞身段）：桩号引（2）0+000～1+838.071，洞向由S24€?0′35″W转为 S24€?1′25″E再转到S75€癊，开挖洞径18m，洞身围岩为闪长岩、花岗岩。其中，桩号引（2）0+000～0+060段：洞室水平埋深40～100m，垂直埋深20～70m，裂隙发育，岩体弱风化、弱卸荷，块裂结构为主，围岩主要为Ⅳ类，成洞条件差。桩号引（2）0+060～1+838.071段：水平埋深100～400m，垂直埋深70～410m；岩体主要呈微风化～新鲜，无大的断裂通过，裂隙较发育，次块～镶嵌结构为主，围岩以Ⅲ、Ⅱ类为主，具备成洞条件。但岩体中小断层及长大裂隙发育，断层倾角一般40€啊?0€埃?～10cm，应注意不利结构面组合在洞顶易发生掉块和在洞壁易产生塌滑现象。
3监测项目
在1号、2号引水隧洞洞身进口段（桩号为：引（1）0+022或引（2）0+022）和出口段（桩号为：引（1）1+720或引（2）1+824）原设计共布置四个监测断面，设置多点位移计、测缝计、渗压计和锚杆应力计，对洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力进行监测。施工期，根据对引水隧洞开挖后揭露出的地质情况，同时为了满足施工期的安全监测，对部分存在不利结构面的洞身段增加了多套多点位移计和两点式锚杆应力计；对引水隧洞出口段的安全监测项目进行了优化，取消了出口段原设计的测缝计和渗压计。
本文主要根据进口段和出口段埋设的监测仪器数据进行简分析，进口段的仪器编号分别为M301～M306（三点式多点位移计），Rr01～Rr06（单点式锚杆应力计）；出口段的仪器编号分别为M31～M36（三点式多点位移计），Rr01～Rr06（单点式锚杆应力计），J1～J6（测缝计），P1～P4（渗压计）。
4资料分析
4.1正负号说明
论文中规定，多点位移计以向洞室空间位移为正，反之为负；锚杆应力计以拉应力为正，压应力为负；测缝计开合度以张开为正，反之为负；渗压计渗压以受压为正，反之为负。
4.2初步分析
4.2.1进口段
(1)多点位移计
从M301、M302、M303监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在0～4.6mm之间、0～1.3mm之间和0～10.6mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从M304、M305、M306监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在0～0.8mm之间、0～1.3mm之间和0～8.1mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞右边墙围岩变形较大，且量值基本接近。
(2)锚杆应力计
从Rr01、Rr02、Rr03监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-1.2～108.3MPa之间、-2.3～18.0MPa之间和0～123.2MPa之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛；从Rr04、Rr05、Rr06监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-2.7～27.2MPa之间、-10.6～3.3MPa之间和-1.2～31.2MPa之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛。1号引水隧洞左、右边墙锚杆应力较大，呈对称状态，且量值基本接近。
4.2.2出口段
(1)多点位移计
从M31、M32、M33监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在-0.3～1.9mm之间、-0.4～2.0mm之间和-0.3～0.3mm之间，所属测点测值后期基本趋于稳定、收敛；从M34、M35、M36监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙的围岩变形分别在-0.1～2.2mm之间、-1.2～1.0mm之间和-0.6～0.7mm之间，所属測点测值后期基本趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞围岩变形较小，且量值基本接近。
(2)锚杆应力计
从Rr1、Rr2、Rr3监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-1.0～62.0MPa之间、-4.2～21.9MPa之间和0～11.2MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从Rr4、Rr5、Rr6监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙锚杆应力分别在-2.3～41.6MPa之间、-4.2～33.9MPa之间和-2.2～9.1MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞锚杆应力较小，且量值基本接近。
(3)测缝计
从J1、J2、J3监测成果看，1号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙混凝土衬砌与围岩接缝开合度处于微张开状态，测值分别在-0.1～0.9mm之间、0～0.5mm之间和0～0.5mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛；从J4、J5、J6监测成果看，2号引水隧洞左边墙、顶拱和右边墙混凝土衬砌与围岩接缝开合度基本处于微张开状态，测值分别在-0.2～0.4mm之间、-0.4～0.3mm之间和-0.6～0.4mm之间，所属测点测值后期均已趋于稳定、收敛。1号、2号引水隧洞典混凝土衬砌与围岩接缝开合度不大，且量值基本接近。
(4)渗压计
从P1、P2监测成果看，1号引水隧洞左边墙、右边墙所受围岩渗压很小，测值分别在-0.03～0.12MPa之间、-0.03～0.09MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定；从P3、P4监测成果看，2号引水隧洞左边墙、右边墙围岩渗压很小，测值分别在-0.02～0.05MPa之间、-0.03～0.02MPa之间，所属测点测值后期均已趋于稳定。1号、2号引水隧洞左、右边墙渗压基本呈对称状态，所受外水压力不大，对结构的稳定运行有利。
5建议及结论
(1)进口段
1号、2号引水隧洞洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力测值均较小，且量值基本接近；围岩变形、接缝开合度后期均已稳定、收敛；围岩渗压、锚杆应力后期基本处于稳定状态。
(2)出口段
1号、2号引水隧洞洞身围岩的变形、混凝土衬砌与围岩接缝开合度、围岩渗压及锚杆应力测值均较小，且量值基本接近；围岩变形、接缝开合度后期均已稳定、收敛；围岩渗压、锚杆应力后期基本处于稳定状态。
(3)其余洞身段
根据施工期增加的多套多点位移计和两点式锚杆应力计监测成果，显示出围岩变形和锚杆应力在后期基本处于稳定、收敛状态；位于桩号引（1）0+255左边墙、顶拱和右边墙大部分锚杆应力计测点测值出现超量程现象，建议后期应密切关注该部位的运行工况。
(4)在引水隧洞设置的监测项目是合理的、可行的，监测数据是可信的。
(5)鉴于水电站枢纽处于初蓄期，具备条件时（机组检修等）应加强引水隧洞的巡视检查，发现缺陷及时修复，确保引水隧洞处于良好的运行工况。
(6)建议在后期的运行管理中加强监测仪器的维护，确保监测仪器处于良好的健康水平，更好地发挥耳目作用，为水电站枢纽的长期运行保驾护航。
参考文献：
[1]张述毕,胡传安,马增翼,等.大渡河泸定水电站引水隧洞施工技术论述[J].云南水力发电,2010,(03).
[2]中國水电顾问集团成都勘测设计研究院.大渡河泸定水电站枢纽工程蓄水安全鉴定监测成果分析报告[R].2011,4.
[3]南京水利科学研究院勘测设计院.岩土工程安全监测手册(第二版)[M].中国水利水电出版社,2008.