土石壩安全監(jiān)測(cè)與維修養(yǎng)護(hù)-土石壩滲流監(jiān)測(cè)

土石壩滲流監(jiān)測(cè)目錄4土壩及繞壩滲流量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)布置、監(jiān)測(cè)方法介紹04土壩及繞壩滲流量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)布置、監(jiān)測(cè)方法介紹4.土壩及繞壩滲流量監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)布置、監(jiān)測(cè)方法介紹為了解水庫(kù)蓄水后的水量損失，更重要的是由于滲流量的變化能直觀、全面地反映大壩的綜合工作狀態(tài)，以分析大壩在運(yùn)行期的安全性，必須進(jìn)行滲流量觀測(cè)，同時(shí)還應(yīng)觀測(cè)滲水溫度。大壩的滲流量由三部分組成：壩體的滲流量、壩基的滲流量、通過(guò)兩岸山體繞滲或兩岸地下水補(bǔ)給的滲流量。為了監(jiān)測(cè)各部分的滲透穩(wěn)定性，各分區(qū)的滲流量應(yīng)盡量分別進(jìn)行觀測(cè)，應(yīng)特別重視壩基淺層、心墻和斜墻的滲流量觀測(cè)。在進(jìn)行滲流量觀測(cè)時(shí)，應(yīng)結(jié)合進(jìn)行上下游水位、氣溫、水溫及降水量的觀測(cè)。對(duì)滲透水，可根據(jù)需要定期取水樣進(jìn)行透明度觀測(cè)和水質(zhì)的化學(xué)分析。※技術(shù)應(yīng)用※一、滲流量觀測(cè)布置（一）總滲流量觀測(cè)布置對(duì)于壩下游有滲出水，一般在壩腳下游能匯集的地方設(shè)置集水溝，在集水溝的出口處布置量水堰，如集水溝后接有排水溝，量水堰也可設(shè)置在排水溝內(nèi)。這種布置觀測(cè)的滲流量是出逸總水量，還有一部分從壩基內(nèi)向下游滲出的水量（潛流），但由于地下潛流的滲流坡降隨水庫(kù)水位的變化不大，可以將潛流流量視為常數(shù)，觀測(cè)滲流量另潛流流量即為總滲流量。（二）土石壩分區(qū)滲流量觀測(cè)布置

用橫向不透水的隔水墻將各段分開(kāi)。

在各壩段心墻或斜墻下游的基槽內(nèi)鋪設(shè)排滲管，分別將各壩段的滲流量引至下游排水溝內(nèi)，用量水堰進(jìn)行觀測(cè)。排水管內(nèi)應(yīng)為無(wú)壓流。

為避免滲水排向下游壩殼或下游水位回水的影響，可在心墻或下游基槽的下游側(cè)設(shè)置縱向不透水隔墻，墻頂應(yīng)高于下游最高水位?！寄懿僮鳌?、安裝埋設(shè)

量水堰一般設(shè)在排水溝的直線(xiàn)段上，堰身采用矩形斷面，堰板應(yīng)為不銹鋼材料。

堰槽段的尺寸及其與堰板的相對(duì)關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足如下要求：堰槽段全長(zhǎng)應(yīng)大于7倍堰口水頭，但不小于2m，其中堰板上游應(yīng)大于5倍堰口水頭，但不得小于1.5m，堰槽寬度應(yīng)不小于堰口最大寬度的3倍。

堰板應(yīng)為平面，局部不平處不得大于±3mm，堰口的局部不平處不得大于±1mm。

堰板頂部應(yīng)水平，兩側(cè)高差不得大于堰寬的1/500，直角三角堰的直角誤差不得大于30”。

堰板和側(cè)墻應(yīng)鉛直，誤差不得大于30”。

兩側(cè)墻應(yīng)平行，局部的間距誤差不得大于10mm。

水尺或水位計(jì)裝置應(yīng)該在堰板上游3～5倍堰口水頭處。

量水堰安裝后，應(yīng)詳細(xì)填寫(xiě)考證表。土石壩滲流監(jiān)測(cè)目錄3土石壩滲流壓力監(jiān)測(cè)儀器類(lèi)型（測(cè)壓管、滲壓計(jì)）、構(gòu)成、安裝及監(jiān)測(cè)方法介紹03土石壩滲流壓力監(jiān)測(cè)儀器類(lèi)型（測(cè)壓管、滲壓計(jì)）、構(gòu)成、安裝及監(jiān)測(cè)方法介紹※技能操作※（二）安裝埋設(shè)1.滲壓計(jì)在埋設(shè)前必須進(jìn)行室內(nèi)檢驗(yàn)率定，合格后方可使用。按設(shè)計(jì)要求接長(zhǎng)電纜（或儀器出廠前按設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度定制電纜），做好電纜接頭的密封處理，并作絕緣度檢驗(yàn)，電纜接長(zhǎng)后須用測(cè)讀儀進(jìn)行測(cè)量，并作記錄。2.安裝前需將滲壓計(jì)在水中浸泡24h以上，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，再將測(cè)頭放進(jìn)裝有干凈的飽和細(xì)砂袋，防止水泥漿或粘土細(xì)顆粒進(jìn)入滲壓計(jì)內(nèi)部，堵塞進(jìn)水。3.在土石壩壩基表面埋設(shè)，可采用坑式埋設(shè)法。在壩內(nèi)埋設(shè)時(shí)，當(dāng)壩面填筑高度超出測(cè)點(diǎn)埋設(shè)高程的0.3m時(shí)，在測(cè)點(diǎn)挖坑，坑深約0.4m，采用砂包裹體的方法，將滲壓計(jì)在坑內(nèi)就地埋設(shè)。砂包裹體由中粗砂組成，并以水飽和。然后采用薄層輔料，專(zhuān)門(mén)壓實(shí)的方法，按設(shè)計(jì)回填原開(kāi)挖料。埋設(shè)后的滲壓計(jì)，儀器以上的填方安全覆蓋厚度不小于1m。土石壩壩體內(nèi)埋設(shè)滲壓計(jì)有兩種方法：一是隨壩體的填筑直接埋設(shè)；另一種是鉆孔埋設(shè)。滲壓計(jì)埋設(shè)前，取下儀器端部的透水石，在鋼膜片上涂一層黃油或凡士林以防生銹（但要避免堵孔）。安裝前需將儀器在水中浸泡24h以上，使其達(dá)到飽和狀態(tài)。埋設(shè)方法如下圖所示。滲壓計(jì)壩體中埋設(shè)示意圖滲壓計(jì)鉆孔埋(1)在壩體中埋設(shè)滲壓計(jì)方法。

清理好滲壓計(jì)埋設(shè)點(diǎn)處的基礎(chǔ)面后，開(kāi)挖埋設(shè)坑，坑底尺寸為15cm×40cm，深度40cm。

將坑底部先鋪10-15cm干凈的中粗砂，并注水飽和，測(cè)頭埋人后，周?chē)靥钪写稚?，注水飽和，并小心用人工擊?shí)。

中粗砂以上可填筑壩體土料，坑深高度以?xún)?nèi)用人工分層夯實(shí)，其壓實(shí)密度和含水量同壩體填土。

在反濾層粗砂和砂礫料排水帶中，以及河槽砂卵石壩基表面埋設(shè)滲壓計(jì)方法基本同上，依反濾關(guān)系，側(cè)頭周?chē)盍弦嗫捎么稚疤钪?2)鉆孔中埋設(shè)滲壓計(jì)方法

在埋設(shè)點(diǎn)位置垂直鉆孔至預(yù)定深度以下15—30cm，孔徑≠llOmm。安裝滲壓計(jì)的鉆孔均不得采用泥漿鉆進(jìn)。

沖洗鉆孔后，在孔底用干凈的細(xì)砂回填至滲壓計(jì)端頭以下15cm。

將滲壓計(jì)封裝在飽水的透水砂袋中，放人鉆孔內(nèi)預(yù)定深度，用干凈的砂回填至測(cè)頭以上30cm，記錄埋設(shè)高程并1)均質(zhì)透水壩基，除滲流出口內(nèi)側(cè)必設(shè)1測(cè)點(diǎn)外，其余視壩型而定。有鋪蓋的均質(zhì)壩、斜墻壩和心墻壩，應(yīng)在鋪蓋末端底部設(shè)1測(cè)點(diǎn)，其余部位適當(dāng)插補(bǔ)測(cè)點(diǎn)；有截滲墻（槽）的心墻壩、斜墻壩，應(yīng)在墻（槽）的上、下游側(cè)各設(shè)1測(cè)點(diǎn)，當(dāng)墻（槽）偏上游壩踵時(shí)，可僅在下游側(cè)設(shè)點(diǎn)；有剛性防滲墻與塑性心（斜）墻相接時(shí)，需在結(jié)合部適當(dāng)增設(shè)測(cè)點(diǎn)。※基本知識(shí)※1.測(cè)壓管水位觀測(cè)當(dāng)測(cè)壓管水位低于管口時(shí)，采用電測(cè)水位計(jì)量測(cè)測(cè)壓管水位。首先將水位計(jì)測(cè)頭緩慢放入管內(nèi)，在指示器和蜂鳴器開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，測(cè)量出管口至孔內(nèi)水面的距離。應(yīng)先后觀測(cè)兩次，兩次讀數(shù)之差不應(yīng)大于1cm。當(dāng)測(cè)壓管水位高于管口時(shí)，采用壓力表測(cè)量管內(nèi)水壓。原則上應(yīng)首先排掉管內(nèi)積存氣體，待壓力穩(wěn)定后才能讀數(shù)。壓力值應(yīng)讀到壓力表的最小估算單位，每年應(yīng)對(duì)壓力表進(jìn)行一次校驗(yàn)。無(wú)論是測(cè)壓管內(nèi)水位高于或低于管口，均可采用滲壓計(jì)進(jìn)行測(cè)讀。2.壩基滲流壓力觀測(cè)方法壩基滲流壓力觀測(cè)設(shè)施及其安裝一般情況同本節(jié)“一”。但當(dāng)接觸面處的測(cè)點(diǎn)選用測(cè)壓管時(shí)，其透水段和回填反濾料的長(zhǎng)度宜小于0.5m。3.滲壓計(jì)觀測(cè)方法(1)鋼弦式滲壓計(jì)水壓力P計(jì)算公式：Pt=K×（R0-Rt）+C×（Tt-T0）（10.27）式中：P－t時(shí)刻測(cè)量的滲壓力（MPa）K－儀器系數(shù)（MPa/digitl）Rt－t時(shí)刻儀器讀數(shù)（digitl）R0－初始儀器讀數(shù)（digitl）C－溫度系數(shù)（MPa/℃）Tt－t時(shí)刻溫度讀數(shù)（℃）T0－初始溫度讀數(shù)（℃）(2)差阻式滲壓計(jì)水壓力P計(jì)算公式：式中：P—滲透水壓力（MPa），受壓為負(fù)值f—滲壓計(jì)最小讀數(shù)（10-6/0.01%）b—滲壓計(jì)的溫度修正系數(shù)（MPa/oC）ΔZ—電阻比相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，儀器壓力升高，ΔZ為負(fù)Δt—溫度相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，溫度升高為正，降低為負(fù)，單位oC另外，對(duì)于滲壓計(jì)而言，由于在裝有感應(yīng)部件的密封室內(nèi)除了灌充中性油用于保護(hù)