7坝段 #98.9.26 0.00 99.7.19 6.01 99.9.22 9.55 00.7.23 7.46 00.9.18 11.39 14坝段 #98.9.27 0.00 99.7.22 6.15 99.9.21 7.75 00.7.24 7.73 00.9.20 8.05 21坝段 #98.9.29 0.00 99.7.22 0.91 99.9.21 -0.94 00.7.26 3.19 00.9.17 4.31 注： 1.表中Y向位移为大坝外部变形控制网五期观测资料的初步分析成果； 2．表中日期为相应的观测日期，取总第3期测量结果为初始值； 3.Y向表示垂直坝轴线指向下游方向。
坝体水平位移有限元计算结果表
表2-8 7#坝段坝体水平位移 水位 坝顶下游 980.00 970.00 966.00 960.00 952.00 948.00 7.641 2.213 0.586 -1.377 -3.270 -4.507 975.00廊道 7.371 2.398 0.886 -0.951 -2.736 -3.483 14#坝段坝体水平位移 坝顶下游 10.11 4.439 2.759 0.800 -0.977 -1.588 975.00廊道 9.539 4.531 3.012 1.224 -0.421 -0.993 注： 1.表中高程、水位单位为米，位移单位为毫米。 2.表中水平位移向下游为+，向上游为-。
7#坝段引张线实测值与有限元计算结果对照表
表 2-9 日期 19990215 19990301 测时水位 960.46 952.70 测时气温 -4.50 -1.50 实测位移值 （相对） 4.36 3.25 实测 位移变化 -1.1 有限元计算 位移变化 -1.777 -0.91 19990315 947.60 1.60 2.34 1.93 0.954 2.477 18
19990322 959.50 -0.90 4.27 0.14 0.237 19990331 960.40 8.20 4.41 注：1.表中高程、水位单位为米，位移单位为毫米，气温为摄氏度。 2.表中水平位移向下游变化为+，向上游变化为-。
14#坝段引张线实测值与有限元计算结果对照表
表 2-10 日期 19990215 测时水位 960.46 测时气温 -4.50 实测位移值 （相对） 6.41 实测 位移变化 -1.33 有限元计算 位移变化 -1.645 19990301 952.70 -1.50 5.08 -1.06 -0.739 19990315 947.60 1.60 4.02 2.22 2.139 19990322 959.50 -0.90 6.24 0.19 0.229 19990331 960.40 8.20 6.43 注：1.表中高程、水位单位为米，位移单位为毫米，气温为摄氏度。 2.表中水平位移向下游变化为+，向上游变化为-。
3 渗流观测资料分析
3.1坝基扬压力观测资料分析
3.1.1扬压力监测设计
为了掌握坝基扬压力的实际分布，监测各坝段的运行情况，在每个坝段主排水孔后布置一个扬压力观测孔，共20孔，每个观测孔深入建基面以下1.0m。另外在6#、10#、15#、18#坝段各布置一个深层观测孔，共四孔，深入张夏组第三层（∈2Z3）分别为3.0、8.0、8.0、3.0m，以观测张夏组第三层（∈2Z3）的承压水头变化情况。
根据坝基扬压力的重要性，并结合坝体的结构布置，选择五个横向坝基扬压力观测断面，依次为：2#坝段的横向廊道（桩号：坝0+084.00m）；5#坝段的横向廊道（桩号：坝0+138.50m）；11#坝段的横向廊道（桩号：坝0+249.00m）；14#坝段的横向廊道（桩
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号：坝0+323.00m）；20#坝段的横向廊道（桩号：坝0+446.50m）。在每个横向观测断面上布置四个以上观测孔，共35孔，每个观测孔深入建基面以下1.0m。
3.1.2扬压力设计图形
设计计算扬压力时，考虑上游帷幕及主排水孔作用，上游按主排水孔处渗透压力一次折减考虑，折减系数α=0.25，左侧坝段考虑坝基面及护坦设置的纵横排水管及排水廊道系统、护坦下游防渗帷幕及11#坝段导墙下纵向帷幕的作用，渗透压力在第一基础排水廊道（桩号为下0+022.00m）处取为0，右侧坝段渗透压力计算至厂房末端（下游边）。地基加固处理后，考虑集水井的抽排作用，左侧挡水坝段（4#～10#）考虑下游防渗帷幕的作用，对下游浮托力进行一次折减，折减系数β=0.40，浮托力在下游排水廊道排水孔中心线处（桩号为下0+146.00m）取为下游浮托力水头的0.4倍。
3.1.3测压管水位变化情况
扬压力测压管测值过程线见图3-1～图3-6。绝大部分扬压力与库水位关系不明显，从过程线看不出测值的规律性变化。查扬压力原始观测记录，在观测过程中，曾大量出现过测压管被杂物堵、管内冰冻、管口装置打不开、压力表坏、化灌反浆、管口附近廊道有积水等情况，影响了扬压力的正常观测。原始观测记录中，许多测压管压力表读数为0或没有测值，可能就是受上述因素的影响，可见，施工期各种干扰因素对扬压力观测成果有较大影响。
根据对原始资料的整理分析，择出部分测值较好的测压管单独作压力与库水位过程线如图3-7、图3-8。从图中可以看到，扬压力与库水位相关性较好，扬压力过程线随库水位而波动，特别是在1998年下闸蓄水库水位上升的过程中，说明在测量效果较好的情况下，扬压力测压管能及时地、较好地反映坝基扬压力的变化情况。而如图3-9中的扬压力过程线，明显表现出测值的不合理，可能测压管已被堵，也可能是由于测量、施工等因素引起的，无法反映扬压力的变化情况，有待今后进一步改善。
3.1.4扬压力与库水位相关分析
选取水库蓄水初期水位上升时部分测值较好的测压管，作测压管水位与库水位相关图见图3-10～图3-18。
从测值的相关图反映出，测压管水位与库水位呈明显的线性相关。对测值进行与库水位的一元线性回归分析，得到测点测值与库水位的相关方程及相关系数（见表3-1）。可能看到，相关方程的相关系数均较高，且越靠近上游，测点的相关系数越高，这是因为离上游面越近的测点，其测压管水位随库水位变化的滞后时间越短，说明方程拟合效
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果较好，也说明测压管水位与库水位基本呈线性相关，这是符合理论规律的。同时这也进一步说明，在这些测点的这些时段，测压管较好地反映了坝基扬压力的变化情况。
对于混凝土重力坝，坝基某一测压管处扬压系数采用下式计算：
??式中：αi—第i测点扬压系数； H1—上游水位（m）；
Hi?H2
H1?H2 H2—下游水位（m）；当下游有帷幕、排水孔等抽排措施，坝基浮托力有一定折减时，H2表示坝基的浮托力水位；
Hi—第i测点实测水位（m）。
将回归分析的相关方程转换成上式的形式，即可得到由实测值拟合出的扬压系数和相应的浮托力水位。例如：
UW2-5的相关方程为：
hi=877.152+0.0310587h1 式中：h1—上游水位（m）；
hi—第i测点实测水位（m）。 转换后方程形式为： 0.0310587?hi?905.269
h1?905.269等式左边的0.0310587即为拟合出的扬压系数，等式右边的905.269即为相应拟合出的浮托力水位。由各测压管测值拟合出的扬压系数和浮托力水位见表3-1，同时表中还根据建基面高程计算出浮托力水头，根据设计取用的下游渗透压力系数反推出下游水位，以和设计比较。反推下游水位按下式计算：
反推下游水位?建基面高程?浮托力水头
下游渗压折减系数取用值表中计算结果显示：①各测压管处扬压系数均不大，最大的UW2-6测压管也仅为0.0593181，远小于设计取值；②越靠近上游，扬压力系数越大，如11#坝段的UW11-2、UW11-3、UW11-4、（其中UW11-5测压管因管水位较库水位变化有一定时间的滞后，造成相关方程拟合精度不高，相应拟合出的扬压系数也会有一定的误差，这就可能造成其拟合出的扬压系数不完全符合这种分布规律）；③越靠近排水廊道，扬压系数截越小，
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说明排水孔对降低坝基扬压力效果显著。如2#坝段的2根测压管中，UW2-5距第一基础排水廊道4.0m，且距主排水廊道也不远，而UW2-6距第一基础排水廊道5.0m，拟合结果UW2-6管扬压系数较UW2-5管大；④坝基扬压力中的浮托力水头均不大，最大的测管UW14-2也仅为5.211m；⑤按设计取用的下游渗透压力折减系数，根据实测值拟合出的浮托力水头反推出的下游水位均很低，说明在分析时段水位范围内，设计取值是安全的。
3.1.5纵向扬压力分布
纵向扬压力分布曲线见图3-19～图3-21。从不同时段的纵向扬压力分布图可以看出，扬压力测压管水位分布与基础廊道底高程（即测压管管口高程）基本一致，这是许多测压管压力表读数为0的一种表现，不能反映坝基扬压力在坝轴线方向的实际分布情况。
3.1.6横向扬压力分布
2#、5#、11#、14#、20#坝段横向扬压系数分布见图3-23～3-25，图中竖向细线分别为标示的主排水孔、第一基础排水廊道和第二基础排水廊道位置。可以看到，各坝段横向扬压力在排水孔附近均有一明显的降低，说明排水孔在降低坝基扬压力方向作用显著。各坝段横向扬压系数均小于设计取值，5#、11#、14#坝段横向扬压系数甚至为负值，主要是因为坝基排水孔出口高程低于下游水位，在排水减压的情况下，坝基浮托力小于下游水位造成的，说明上、下游帷幕及排水孔对降低坝基扬压力的作用明显，就现有测值而言，实际扬压力值小于设计计算取用值，扬压力取值偏安全。但由于扬压力测值受施工期各种因素的影响较大，高水位下的扬压力情况也尚不清楚，对大坝扬压力更深入全面的认识，还有待在今后长期不懈地观测和资料分析工作中不断提高。 3.2坝基层间剪切带扬压力观测资料分析
根据水利部天津水利水电勘测设计研究院2001年3月的《黄河万家寨水利枢纽河床坝基层间剪切带抗剪强度指标论证及坝基浅层抗滑稳定分析与处理设计修编报告》，河床左侧坝基内存在SCJ08、SCJ09、SCJ10三条剪切带，为左侧坝基相对软弱结构面；其中SCJ08、SCJ10分布较广，且性状较差，为河床左侧坝基控制滑动面；河床右侧坝段坝基内存在SCJ01、SCJ07、SCJ08、SCJ10四条剪切带，其中SCJ07、SCJ08、SCJ10三条剪切带连续性较好，为河床右侧坝基控制滑动面。为更好地了解坝基层间剪切带的扬压力变化情况，设计增加了坝基层间剪切带扬压力观测孔，观测孔深入SCJ10剪切带以下1.0m。
坝基层间剪切带加固处理设计时，对扬压力计算假定同第3.1.2节中坝基扬压力设
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某水利枢纽工程大坝安全监测资料分析报告
