Page 102 - 2024年第55卷第7期

合、渗流等监测项目；（３）应力应变监测。主要考虑设计中不容许出现拉应力、混凝土结构抗拉能力
弱的要求，在可能因局部应力造成高趾墩破坏的部位，如高趾墩下游侧偏上部位，重点设置混凝土应
力、接触土压力等监测项目；（４）温度监测。高趾墩作为大体积混凝土结构，在施工和运行过程中，
混凝土温度对结构的应力、变形和裂缝的影响较大。因此，需要对高趾墩内部的温度进行监测。
３．３ 高趾墙结构特点及监测设计重点 基于材料力学法和有限元法，计算自重、土压力和水荷载的作
用下的高趾墙应力，基于有限单元法的高趾墙基底有效正应力分布如图 ９所示 ［３２］ 。高趾墙结构体应力
分析结果如图 １０和图 １１所示 ［３３ － ３４］ 。

图 ９ 不同工况下高趾墙基底有效正应力分布

图 １０ 平龙溪水电站高趾墙墙体应力分布（单位：ＭＰａ）

综上，高趾墙应力分布规律如下：（１）在面板堆石坝竣工期，高趾墙最大应力点位于坝体与高趾
墙连接的底部转折位置；高趾墙结构的力学特性与重力挡土墙类似，高趾墙应力由顶部向底端位置逐
步增大。在大坝竣工期、蓄水期和运行期，高趾墙底部的应力始终大于上部应力，应力较小的部位一
般集中于高趾墙顶层和平台部分，并存在一定的拉应力 ［３５］ 。在下游侧坝体堆石料的作用下，竣工期高
趾墙呈现向上游方向的变形。（ ２）在面板堆石坝运行期，由于库水压力的作用，高趾墙主要呈现向下
游方向的变形；在大坝的施 工和 运行期，高趾 墙 的竖 向位 移均 较小，一 般为 高趾 墙高 度的 ０．１‰ ～
０．３‰，高趾墙与连接板间接缝的最大沉降位移出现在高趾墙中部附近 ［３６］ 。在地震作用下，高趾墙下
部的上游方向与上部的下游方向均存在较大应力，可能出现局部损伤；同时，高趾墙和连接板间接缝
的最大沉陷位移也有一定增大，但仍位于高趾墙中部附近 ［３２，３７］ 。
根据高趾墙的结构特点，高趾墙的监测设计重点如下：（ １）高趾墙变形监测，作为面板堆石坝的
主要挡水结构之一，高趾墙在水压荷载的作用下将产生一定的变形，为防止过大的变形导致高趾墙结
构破坏，应设置变形监测项目。（ ２）接缝监测，高趾墙间的接缝、高趾墙与面板连接处以及高趾墙与
趾板接缝处为结构薄弱部位，易发生集中渗流、渗流破坏等问题，因此应设置接缝开合、界面位移和

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