大坝渗流测压管设备及安装

　　【摘要】结合安阳县双泉水库除险加固工程中大坝渗流测压管安装实践，浅谈测压管安装施工工艺及质量控制要点。
　　【关键词】测压管，施工工艺，质量控制
　　安阳县双泉水库始建于1958年，大坝为均质土坝，全长1750m，坝顶高程224.3m，最大坝高24.3m。1997年分别在大坝桩号0+245和0+540安装了两排8根测压管，现5根测压管已损坏废弃，安全监测设施不能满足大坝观测和现代化数字监测的需要，因此需对大坝渗压观测设施进行安装完善。
　　1大坝渗流压力观测设计
　　河南省豫北水利勘测设计院根据工程等级、规模、结构型式、及其地形、地质条件等因素，大坝渗流压力观测设施采用测压管。
　　（1）工程设计。大坝渗压观测包括坝体和坝基渗压力观测。坝体测压管垂直坝轴线上布设3个断面，共计8根，分别位于桩号0+230、0+380、0+520处；坝基测压管垂直坝轴线上布设3个断面，共计9根，分别位于桩号0+231、0+381、0+521处，各观测点均布置在下游坝坡上，如下布置图：
　　
　　（2）设计指标。坝基测压管与坝体测压管并排布置，间距1m；坝体测压管孔底深至建基面上部0.5m处，进水段长12.5m、13.3m；坝基测压管孔底深入风化砂岩层（强透水层）以下1.0m，坝基测压管进水段长1.0m。底部均封闭，不留沉淀管。施工过程中根据实际地质情况可进行适当调整。
　　2测压管安装、埋设施工工艺及质量控制
　　2.1造孔
　　钻孔采用GJ—150S型钻机，钻孔直径为Φ110mm，平面位置误差不大于10cm。土层钻孔时采用干钻，套管跟进；基岩、砂层或砂卵石层造孔时采用清水钻进，严禁用泥浆固壁，造孔过程中为了防止塌孔采用套管护壁（若估计套管难以拔出时，预先在监测部位的套管壁上钻好透水孔）。岩层造孔过程中应连续取芯，并对芯样作描述，造孔完成后应测量孔深、孔斜并绘制钻孔柱状图。
　　2.2测压管制作加工
　　测压管由透水花管和导管组成。测压管采用Φ50mm镀锌钢管，直径允许偏差±3mm，导管段要求管段顺直，内壁光滑无阻，每段管子两端均有外丝扣，用外箍接头相连；测压管透水管进水孔直径Φ8mm，纵向孔距100mm，梅花形排列，开孔中心距纵、横允许偏差±5mm，内壁无毛刺，外部包扎足以防止土颗粒进入的滤网：200g/m2无纺土工布→40目尼龙窗纱→60目尼龙窗纱→12号镀锌铝丝螺旋式扎紧，花管长度允许偏差±3mm。管底采用5mm厚钢板封闭，不留沉淀管。
　　制作加工成品的测压管及其各部件均应加以编号，分别放置，以便于对号安装、埋设。
　　2.3测压管安装、埋设
　　（1）测压管埋设前，应对钻孔深度、孔底高程、孔内水位、有无塌方以及测压管加工质量、各管段长度、接头、管帽情况等进行全面检查并做好记录（各部件均应加以编号，分别放置）。
　　（2）下管前先在孔底填入150mm水泥砂浆座底，再填入经筛分洗净的反滤料100mm。下管过程中必须连接严密，吊系牢固，保持管身顺直，就位后应立即测量管底高程和管水位，并在管外回填反滤料，逐层夯实，直至本测点的设计进水段高度上20cm。
　　对反滤料采用：对粘壤土或砂壤土采用纯净细砂；对砂砾石层采用细砂到粗砂的混合料，回填前需洗净、风干、缓慢入孔。
　　（3）封孔。凡不需要监测渗透的孔段（即非反滤料段），应严密封闭，以防降水等干扰。封孔材料采用水泥砂浆。
　　2.4灵敏度检验
　　测压管安装封孔完毕后进行灵敏度检验，检验方法采用注水试验，在库水位稳定期进行。效果检验采用了注水试验法，试验前先测定管中水位，然后向管内注入清水。进水段周围为壤土料时，注水量相当于每米测压管容积的3-5倍；为砂粒料时，注水量相当于每米测压管容积的5-10倍。注入后不断观测水位，直至恢复到或接近注水前的水位。检验结果如下：
　　（1）进水段周围为粘壤土的测压管有8根，注入水位均在3~5昼夜内降至原水位，灵敏度合格。
　　（2）进水段周围为风化砂岩的测压管有9根，注水后降至原水位在45min~1.5h内或注水后水位升高不到0.5-1.8m，灵敏度合格。
　　2.5管口保护
　　管口保护装置，采用0.4m×0.4m钢制构件，用厚8mm钢板焊制，高0.5m，顶部设带锁铁盖。
　　2.6原始资料考证
　　在从造孔始至灵敏度检验合格止的全过程中，应随时记录和描述有关情况及数据，竣工时需提交完整的“测压管钻孔柱状图”和“测压管考证表”。
　　测压管埋设考证表
　
　　3结束语
　　各监测仪器、设施安装和埋设，必须按设计要求精心施工，监理单位运用适当的质量控制手段确保质量，要在可靠，耐久、经济、适用的前提下，力求先进和便于实现自动化观测。