測(cè)壓管施工方案分析與體會(huì)

【摘 要】本文通過對(duì)測(cè)壓管施工方案的分析，提出符合實(shí)際的設(shè)計(jì)參數(shù)，以確定經(jīng)濟(jì)合理的除險(xiǎn)加固方案。

【關(guān)鍵詞】測(cè)壓管；施工方案；分析與體會(huì)

0.工程概況

薄山水庫(kù)位于河南省駐馬店市確山縣境內(nèi)的淮河支流臻頭河上游，控制流域面積580km2，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游、供水等綜合利用的大（Ⅱ）型水庫(kù)，工程等級(jí)為Ⅱ等，主要建筑物為2級(jí)。1952年開工興建，1954年建成，由于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，分別于1956年和1977年進(jìn)行改善和擴(kuò)建加固后達(dá)到現(xiàn)狀規(guī)模。

水庫(kù)正常需水位116.60m，相應(yīng)庫(kù)容2.80×108m3；防洪起調(diào)水位113.80m，相應(yīng)庫(kù)容2.22×108m3；死水位92.00m，相應(yīng)庫(kù)容0.10×108m3。原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)、1000年一遇洪水校核，總庫(kù)容4.14×108m3；“7·58”大水后，按100年一遇洪水設(shè)計(jì)、可能最大洪水（PMF）校核進(jìn)行加固，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位121.30m、校核洪水位128.20m，總庫(kù)容620×108m3。

樞紐工程土要由大壩、溢洪道、輸水道、電站等建筑物組成。

薄山水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目是此次加固工程項(xiàng)目的重要內(nèi)容需安裝大壩測(cè)壓管35根，為此需在壩體鉆孔35根，鉆孔總長(zhǎng)1315.87米，單管最深52米。本次工程是大壩觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工程的土建工程部分，是薄山水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一期工作。

1.大壩原型觀測(cè)資料分析和整理

薄山水庫(kù)滲流觀測(cè)設(shè)施很不完善，僅有滲流壓力觀測(cè)，無(wú)滲流量觀測(cè)積水雨晴觀測(cè)。測(cè)壓管由人工進(jìn)行觀測(cè)，手段落后、精度低，觀測(cè)資料未得到整編分析，因此大壩除險(xiǎn)加固前的防滲體系防滲效果如何以及大壩滲流性態(tài)不明在除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中，根據(jù)測(cè)壓管水位觀測(cè)資料，結(jié)合每一根測(cè)壓管繪制了水位歷時(shí)過程線、位勢(shì)過程線和壩體、壩肩等水位線以及壩基滲流壓力等勢(shì)線、大壩剖面浸潤(rùn)線等圖，進(jìn)行分析和整理。

1.1水位過程線分析

在測(cè)壓管水位過程線中，其中有些明顯異常高于正常的測(cè)值，如管水位明顯高于庫(kù)水位等，分析為人為因素或降雨影響引起，在排除滯后效應(yīng)的影響后，予以剔除。

在整個(gè)壩身測(cè)壓管中，當(dāng)水庫(kù)維持在較高水位不變的運(yùn)行條件下，5#、9#、14#管的水位均隨時(shí)間顯示出負(fù)增長(zhǎng)，說(shuō)明原來(lái)的防滲體系發(fā)揮了一定的作用。

1.2位勢(shì)變化分析

繪制年平均位勢(shì)和最高位勢(shì)過程線。對(duì)靠近下游側(cè)的測(cè)壓管以及沒有或輕微淤塞的測(cè)壓管，平均位勢(shì)與最高位勢(shì)基本相近，變化趨勢(shì)也一致，采用平均位勢(shì)分析；淤塞嚴(yán)重和透水管下端靈敏度變差的測(cè)壓管，宜采用最高位勢(shì)進(jìn)行分析。

1995年以前，除下游靠近滲流出口的9#管位勢(shì)基本保持穩(wěn)定外，其余管位勢(shì)呈較明顯上升變化，不能排除右壩體的滲流狀態(tài)有所惡化、發(fā)生滲透流失的可能性；與觀測(cè)到的0+360左右的棱體上部高程60.0M馬道內(nèi)緣發(fā)現(xiàn)一滲漏逸出點(diǎn)群相符合。

1995年后位勢(shì)有所下降，與粘土防滲墻有關(guān)。近年所有管的位勢(shì)又開始回升，說(shuō)明粘土防滲墻逐漸失效，但高水位的位勢(shì)仍較粘土心墻施工前略低，可能是由于右壩段施工了兩排粘土套井的原因，其仍在發(fā)揮一定的防滲作用。估計(jì)隨著時(shí)間推移，其防滲作用會(huì)逐漸喪失。

從整個(gè)壩體的位勢(shì)分布看，壩體浸潤(rùn)線高，壩軸線附近的位勢(shì)超過70%，反映了粘土心墻未發(fā)揮明顯作用，證明了上部壩體水平向透水性強(qiáng)?？拷?、右壩頭附近壩體內(nèi)的等水位線與壩中相比，明顯偏向下游，主要是受繞壩滲漏影響，說(shuō)明繞壩滲流嚴(yán)重。右壩段比左壩段位勢(shì)分布要高，反映了右壩段上部壩體的透水性和繞壩滲流比左壩段強(qiáng)。

綜合觀測(cè)資料分析，壩體上部質(zhì)量差，施工的粘土套井心墻在選料、施工質(zhì)量等方面存在缺陷，未起到預(yù)期防滲效果，壩體位勢(shì)較高；推算高水位時(shí)，滲流會(huì)自下游壩坡半壩高以上逸出?？赡艽嬖谑┕?dǎo)流渠滲漏、放空底涵裂縫漏水。右壩基有可能產(chǎn)生滲流破壞和變形的可能。左、右岸壩頭山體內(nèi)位勢(shì)很高，呈上升變化趨勢(shì)，繞壩滲流嚴(yán)重。

2.觀測(cè)工程施工方案

2.1具體工程內(nèi)容

補(bǔ)打壩體浸潤(rùn)線測(cè)壓管409m，補(bǔ)打壩基測(cè)壓管906.87m，孔口防護(hù)裝置35個(gè)，下游壩腳滲壓井重建2眼，沉陷樁預(yù)制和埋設(shè)包括C25砼沉陷樁預(yù)制和埋設(shè)1m3，現(xiàn)澆孔口箱0.33m3，觀測(cè)頭（銅頭） 1個(gè)，鋼筋37.8kg，鋼板57kg，螺栓及螺帽8套，滲壓計(jì)（BGK-4500S 0.35MPa）35個(gè)，四芯屏蔽電纜（BGK02-25V6）14615.87m，壩頂PVC管（Φ=150）500m，壩坡橫向電纜PVC管（Φ=50）510m，壩體PVC護(hù)線管（Φ=16）1315.87m，C20砼1.54m3，左壩肩上游包山鋪蓋觀測(cè)井清淤、修復(fù)1眼。

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書加工制作測(cè)壓管鋼管。采購(gòu)內(nèi)徑為38m、壁厚5-7mm的鍍鋅鋼管，現(xiàn)場(chǎng)制作測(cè)壓管?，F(xiàn)場(chǎng)工作主要包括鋼管拔絲、鉆孔、銼光、慮布包裹、幫扎、封底等。測(cè)壓管進(jìn)水管段：鉆孔直徑為10mm，孔縱距40mm，孔橫距26.2mm（沿管壁，孔中到孔中計(jì)算，鉆成后基本呈梅花狀。浸潤(rùn)線測(cè)壓管進(jìn)水段管長(zhǎng)為0.5m，壩基測(cè)壓管進(jìn)水段管長(zhǎng)為5.5m。所有測(cè)壓管沉淀段設(shè)計(jì)為0.3m。

與孔的縱向距離為100-120mm，橫向沿管周分4排，呈梅花狀。進(jìn)水管外包有土工織物，以免壩體土料進(jìn)入管內(nèi)。進(jìn)水管管長(zhǎng)一般為1-2m。進(jìn)水管下端應(yīng)留出長(zhǎng)度0.5m左右的沉淀管，并封閉其底部。

測(cè)壓管導(dǎo)管段：導(dǎo)管內(nèi)壁需光滑。根據(jù)每根測(cè)壓管管長(zhǎng)和進(jìn)水段管長(zhǎng)計(jì)算、制作。導(dǎo)管段上端距開口斷面適當(dāng)范圍內(nèi)預(yù)留電纜接孔1-2處（以備大壩自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擴(kuò)展）。

（2）按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位。

（3）根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及測(cè)壓管設(shè)計(jì)長(zhǎng)度確定鉆機(jī)功率和型號(hào)。

（4）測(cè)壓管地面鉆孔作業(yè)。本次工程全部采用單管式測(cè)壓管，采用巖土鉆鉆孔，鉆頭直徑在110-130mm之間。

鉆孔方法為干鉆。

（5）測(cè)壓管下管安裝埋設(shè)。

2.2測(cè)壓管建設(shè)工程施工重點(diǎn)和難點(diǎn)：

（1）地面鉆孔作業(yè)前必須認(rèn)真閱讀地質(zhì)報(bào)告，詳細(xì)了解壩體地質(zhì)狀況，以防止及正確解決地面鉆孔作業(yè)過程中出現(xiàn)的塌孔埋鉆現(xiàn)象。

（2）鉆孔機(jī)器設(shè)備在壩坡上移動(dòng)、施工平臺(tái)搭建、立鉆過程中，一定抓好安全生產(chǎn)，杜絕人身傷亡事故發(fā)生。

（3）嚴(yán)防鋼管墜孔事故發(fā)生。

（4）做好與其他作業(yè)班組的協(xié)調(diào)工作。

關(guān)于測(cè)壓管制作安裝，首先購(gòu)買原材料鍍鋅鋼管，在原材料購(gòu)買地根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行切割、拔絲，在施工工地現(xiàn)場(chǎng)鉆孔、纏繞慮布、安裝。

滲壓井、沉陷樁建設(shè)程序和方法參閱測(cè)壓施工程序方法。按照有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求開展壩后量水堰建設(shè)工作。

根據(jù)薄山水庫(kù)大壩滲壓情況及設(shè)計(jì)要求采購(gòu)滲壓計(jì)及其他相關(guān)觀測(cè)設(shè)備儀器。

3.體會(huì)和建議

重視原型觀測(cè)和勘探資料的收集與整理：現(xiàn)有水庫(kù)原型觀測(cè)資料的整理、分析和對(duì)大壩進(jìn)行探井、鉆孔取樣、鉆孔注水（滲水）等地質(zhì)勘探工作，是論證大壩性態(tài)的重要手段，也是土石壩的安全評(píng)價(jià)、加固或擴(kuò)建的依據(jù)。大壩原型觀測(cè)資料的整理和分析以及地勘工作要達(dá)到規(guī)程規(guī)范要求的深度，要重視探井、探槽等原始的地勘方法。對(duì)測(cè)壓管資料要逐管進(jìn)行水位過程線和位勢(shì)過程線及相關(guān)性的分析，設(shè)計(jì)部門和地勘部門要相互協(xié)作、印證；對(duì)取得的成果要認(rèn)真分析和統(tǒng)計(jì)，尤其是土工試驗(yàn)成果和一些滲流監(jiān)測(cè)成果，對(duì)出現(xiàn)的一些反?，F(xiàn)象應(yīng)認(rèn)真研究，提出符合實(shí)際的設(shè)計(jì)參數(shù)，以確定合理經(jīng)濟(jì)可靠的除險(xiǎn)加固方案。