測壓管在東武仕水庫堤防中的應(yīng)用

梁付芬 胡偉偉

1.工程概況

1.1東武仕水庫簡介

東武仕水庫位于邯鄲市磁縣縣城以西約7公里處的滏陽河干流上游,控制流域面積340平方公里,總庫容1.615億立方米,校核洪水位110.7米,正常蓄水位109.68米,是一座以防洪和城市工業(yè)用水為主,并兼顧農(nóng)業(yè)灌溉和水力發(fā)電等綜合利用的大(2)型水利樞紐工程。

1.2工程簡介及現(xiàn)狀

水庫大壩為均質(zhì)碾壓土壩,壩頂高程112米,壩長2874米,最大壩高34.1米;副壩建于左岸大壩上游約1公里處的非常溢洪道上,壩頂高程111.7米,壩長212.15米,最大壩高6.7米,為土壩。

在壩體多處布置有測壓管,現(xiàn)在能用于工程觀測的壩基測壓管有35個(gè)、壩體測壓管只有14個(gè),其余不再發(fā)揮工程作用。

1.3工程地質(zhì)條件

1.3.1壩基地質(zhì)狀況

壩基處于起伏丘陵地帶,呈現(xiàn)多種地質(zhì)構(gòu)造,由地表向下依次為砂巖板層、細(xì)砂層、粘土礫石層、砂礫石層等。

1.3.2壩體地質(zhì)情況

壩體地質(zhì)情況多為粉質(zhì)粘土、粘土、泥質(zhì)膠結(jié)的卵礫石層。

2.原因分析

觀測設(shè)備測壓管是分多次設(shè)置的,而且材料、管徑、質(zhì)量都不盡相同,經(jīng)過30余年的使用,由于材料自然老化、變形,以及維護(hù)管理不善等原因,使之失去對工程的觀測作用。

3.應(yīng)對措施

現(xiàn)有測壓管難以保證滲透觀測資料的完整性和連續(xù)性,給資料分析和利用帶來許多困難。為全面掌握大壩工程的運(yùn)行情況,確保工程安全運(yùn)用,完善工程觀測設(shè)備,對東武仕水庫大壩增設(shè)測壓管進(jìn)行了補(bǔ)打。

3.1工程措施規(guī)模

該工程共增設(shè)測壓管22根,其中:壩基管11根,進(jìn)尺232米,壩體管11根,:進(jìn)尺157.8米,完成總進(jìn)尺389.8米。

3.2設(shè)備、管材選擇及成孔工藝

3.2.1設(shè)備組織

根據(jù)場地施工條件和技術(shù)要求,我們先后使用了YZ-150型鉆機(jī)一臺(tái),DPP-100汽車鉆一臺(tái),DZX-300型鉆機(jī)兩臺(tái)進(jìn)行成孔工藝。

用電焊機(jī)、手電鉆等設(shè)備進(jìn)行管材的加工制作,配備解放客貨一輛。

3.2.2管材選擇

采用衡水華岐鍍鋅鋼管,直徑為50mm,壁厚3mm,均為國標(biāo)產(chǎn)品,材料進(jìn)場后經(jīng)工程監(jiān)理驗(yàn)收合格后,對管材進(jìn)行加工套絲,在進(jìn)水管段,沿管壁中心線方向均勻鉆有4排直徑6mm的進(jìn)水孔,每排進(jìn)水孔的孔距為200m,相鄰兩排孔交錯(cuò)排列,外壁先焊上4道6mm鋼筋,外纏14號(hào)鍍鋅鉛絲,再采用3mm電鍍鋅絲網(wǎng),用14號(hào)鍍鋅鉛絲扎緊,后用棕皮交錯(cuò)包裹,14號(hào)鍍鋅鉛絲扎緊后,最外層包兩層麻布保護(hù)后,同樣用14號(hào)鉛絲扎緊,每層鉛絲間距為100mm。

導(dǎo)管段:采用同樣50mm鍍鋅管與進(jìn)水管段套絲后用管箍連接。

3.2.3成孔工藝

經(jīng)測量確定孔位后,壩基采用DPP-100型汽車鉆機(jī)進(jìn)行施工。首先對準(zhǔn)孔位,調(diào)平設(shè)備,使垂直鉆進(jìn),保證了定位誤差±10cm,孔斜率不大于1/1000。用直徑150cm麻花鉆頭開孔進(jìn)尺,到達(dá)砂礫層后,用150cm三翼鉆頭和150cm巖芯管成孔。

壩體采用DZX-300型鉆機(jī),同樣調(diào)平設(shè)備使其垂直,保證達(dá)到以技術(shù)要求,開孔進(jìn)尺用150cm麻花鉆頭進(jìn)尺,遇到孔內(nèi)縮徑現(xiàn)象,即下套管跟進(jìn),直至設(shè)計(jì)孔深。因壩體孔位多處于壩體邊坡上,為避免破壞壩體表層礫石護(hù)坡,以槽鋼做軌道,用汽車鉆卷揚(yáng)機(jī)、吊車將鉆機(jī)送到孔位,依次進(jìn)行施工。

3.3施工技術(shù)措施

3.3.1鉆機(jī)成孔

達(dá)到垂直成孔,跟管鉆進(jìn),保證孔徑,孔位誤差士10cm,孔斜率不大于1/1000。

3.3.2下管

每個(gè)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,用測繩確定孔深無誤后,先填入φ5-10cm碎石,墊層250cm,用卷揚(yáng)機(jī)吊起測壓管,下到孔內(nèi),連接管箍,以麻絲、鉛油密封,直至設(shè)計(jì)長度。

3.3.3填濾、泥球封孔

用測繩探測確認(rèn)進(jìn)水管部分,回填4 5-10cm碎石到進(jìn)水管頂端25cm,封孔材料用φ15-20cm泥球填至地表,加水浸透密實(shí)。

3.3.4管口保護(hù)

導(dǎo)管段最頂端采用管箍變徑后,連接封口,使其封死,避免雨水、地表水進(jìn)入管內(nèi)及人為的向管內(nèi)拋扔雜物等,地表以上導(dǎo)管采用混凝土澆注成圓形保護(hù)臺(tái),高為40cm, R=20cm。

測壓管使用要特別注意管口保護(hù),如魯布革大壩繞壩滲流監(jiān)測的許多測壓管就因放牛娃在管內(nèi)投入石塊而不能使用。因此使用一定時(shí)間后一定要對靈敏度進(jìn)行檢驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)有泥砂沉淀必須進(jìn)行掃孔。

3.4運(yùn)行與維護(hù)

要建立定期與不定期相結(jié)合的巡視制度,加強(qiáng)對壩體測壓管設(shè)施的監(jiān)測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,保障設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行,及時(shí)準(zhǔn)確地記錄測量數(shù)據(jù),為保證工程的可靠運(yùn)行提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！?/p>

參考文獻(xiàn):

《水工設(shè)計(jì)手冊》水利電力出版社