水电站设计DHPS第39卷第3期2023年9月修回日期:20230202作者简介:郑付刚(1987—),男,山东临沂人,博士,高级工程师,从事水工建筑物设计和安全评价工作。谷幅变形对高拱坝变形影响分析及监控模型研究郑付刚(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:谷幅收缩对高拱坝工作性态最直观的表现就是引起坝体向上游变形,给大坝安全评价带来困难。基于某工程详实的监测资料,全面分析了谷幅变形和拱坝变形的时空演化特征及相互影响关系。通过三维有限元模型,研究了谷幅收缩单因素对拱坝变形的影响,提出了两者函数表达式。将拱坝变形分解为水压分量、温度分量、谷幅分量和时效分量,建立了一种考虑谷幅收缩作用的拱坝变形监控模型,并应用于该拱坝。结果表明,提出的监控模型能更全面、真实地反映各影响因素对拱坝变形的影响程度,可以对坝体变形做出快速准确的跟踪监控,为分析评价以及预测拱坝变形和评判大坝运行安全状态提供技术支撑。关键词:谷幅变形;高拱坝;监控中图分类号:TV642.4文献标志码:B文章编号:1003-9805(2023)03-0001-080前言继国内首座200m级以上的二滩拱坝建成后,目前我国的特高拱坝建设进入了一个新的阶段,小湾拱坝(295m)、溪洛渡拱坝(285.5m)和锦屏一级拱坝(305m)已经正常运行多年,大坝整体工程质量优良,表明我国特高拱坝设计与建设水平已实现里程碑式的跨越。这些高坝大库工程水库蓄水后,近坝区域内的水文地质条件将发生较大的改变,坝体、坝基的应力状态和变形特征将随之发生适应性调整。针对坝基而言,系统调整的主要表现之一就是谷幅变形,即库岸变形在水平方向上的表现[1-3]。例如,意大利的Beauregard拱坝在蓄水初期,左岸山体出现重力式座滑变形,蓄水60年来谷幅收缩达100~200mm。瑞士的Zeuzier拱坝由于坝基底部400m深处Gotthard隧洞的开挖引起饱和岩体排水,导致产生明显的坝基沉降和谷幅收缩。国内已建成的李家峡拱坝、小湾拱坝、锦屏一级拱坝等工程也都出现了不同程度的谷幅收缩现象。谷幅变形作为两岸的基础变形作用在拱坝坝体上,会引起大坝应力和变形的调整,如瑞士Zeuzier拱坝引起两岸山体产生7~8cm谷幅变形,导致坝体向上游变形约13cm,坝体上游面产生数条拉裂缝,不得不进行修复。拱坝变形综合体现了拱坝材...