新型止水方法在測壓管埋設(shè)中的應(yīng)用探索

黎昱+馮禎輝

摘 要：測壓管進(jìn)水段以上用膨潤土球或高崩解性黏土進(jìn)行封閉，黏性土?xí)廴具M(jìn)水管段周圍回填的中粗砂濾料，甚至?xí)氯M(jìn)水管段，讓測壓管失去應(yīng)有的功效。采用遇水膨脹止水條和不紊散砼在進(jìn)水段以上進(jìn)行封閉，止水效果良好，不會污染濾料和堵塞進(jìn)水管，測壓管經(jīng)久耐用，提高工程使用效率。

關(guān)鍵詞：測壓管；遇水膨脹止水條；不紊散砼

中圖分類號：TV698 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

測壓管是一種古老而又常見的滲流監(jiān)測儀器，它靠管中水柱的高度來表示滲透壓力的大小。在水工建筑物原體觀測中，測壓管常用于監(jiān)測地下水位、堤壩浸潤線、孔隙水壓力、繞閘壩滲流、壩基滲流壓力、砼閘壩揚(yáng)壓力、隧洞涵洞的外水壓力等。在洪水季節(jié)，通過對堤壩的滲流監(jiān)測成果進(jìn)行分析，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地了解堤壩的安全信息，判斷堤壩的運(yùn)行狀態(tài)，可為抗洪搶險(xiǎn)提供有效的科學(xué)依據(jù)，為搶險(xiǎn)救災(zāi)爭取寶貴的時(shí)間。

測壓管安放完畢并檢查符合要求后進(jìn)行回填，進(jìn)水管段周圍回填洗干凈的中粗砂，進(jìn)水段以上用膨潤土球或高崩解性黏土進(jìn)行封閉。測壓管周圍回填的中粗砂和黏土球之間直接接觸，在水流作用下，高崩解性黏土?xí)廴净靥畹闹写稚?，甚至?xí)氯M(jìn)水管段，讓測壓管失去應(yīng)有的功效。

金灣閘位于揚(yáng)州市廣陵區(qū)與江都區(qū)交界的金灣河上，是淮河入江水道的重要控制建筑物。該閘共22孔，每孔凈寬6.0m，閘身總長157.20m。金灣閘原有9根測壓管，采用傳統(tǒng)的黏土球止水方法埋設(shè)，翼墻4根測壓管長期風(fēng)吹日曬雨淋，已損壞，無法測得數(shù)據(jù)，工作橋5根測壓管，觀測數(shù)據(jù)沒有變化，靈敏度試驗(yàn)不符合要求，需對金灣閘測壓管進(jìn)行重設(shè)。為避免傳統(tǒng)的黏土球止水方法的不利影響，采用了新型的膨脹止水條進(jìn)行止水，效果良好。

1.場地土層

金灣閘閘身部位底板底面高程-4.1m以下為③層Q3的灰黃色粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)壤土。翼墻部位上部為灰黃夾灰色素填土，以粉質(zhì)黏土為主，底板以下為③層Q3的灰黃色粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)壤土。因此，本次埋設(shè)的測壓管進(jìn)入③層。

2.測壓管埋設(shè)施工過程

2.1 測壓管管身結(jié)構(gòu)

測壓管采用2寸鍍鋅白鐵管。2寸鍍鋅白鐵管的內(nèi)徑為50mm、外徑為60mm，透水管長度為2.0m，透水管以下接沉淀管（不透水管，底部用直徑90mm鐵板封閉，鐵板兼顧導(dǎo)向），沉淀管長約1.0m，濾管以上為不透水導(dǎo)管，不透水導(dǎo)管接至地面。

2.2 濾管結(jié)構(gòu)

濾管的透水孔直徑約10mm，濾管透水率為18%左右，外側(cè)采用80目尼龍網(wǎng)布及銅絲布包扎兩層。

2.3 遇水膨脹止水條和不紊散砼

（1）遇水膨脹止水條：是一種獨(dú)特的橡膠新產(chǎn)品，是有遇水膨脹性能的膩?zhàn)有椭顾畻l和制品型止水條的統(tǒng)稱。該種橡膠在遇水后產(chǎn)生2～3倍的膨脹變形，并充滿接縫的所有不規(guī)則表面、空穴及間隙，同時(shí)產(chǎn)生巨大的接觸壓力，徹底防止?jié)B漏。

（2）不紊散砼：黃砂60%～65%、水泥12%～15%、添加劑22%～25%。先將砂、水泥拌勻后再開始配漿，以免產(chǎn)生樹脂快速固化的現(xiàn)象。

2.4 測壓管埋設(shè)鉆孔孔徑及深度

開孔孔徑采用130mm（套管），終孔孔徑為110mm，進(jìn)入閘底板以下（底板厚度按2.0m考慮）持力層中3.0m左右（即孔深超過閘底板3.0m）終孔，孔深約17.0m（閘身部位）和12.5m～14.0m不等（翼墻部位，上游孔深達(dá)到高程-3.4m，即進(jìn)入原狀土層1.0m以上，下游孔深達(dá)到高程-5.2m，即進(jìn)入原狀土層1.0m以上）。

2.5 施工過程

（1）閘身部位：成孔后，清水洗孔，待鉆孔回水至清水后，安放測壓管，于測壓管外側(cè)投放濾料（采用清潔的中、細(xì)砂，一邊投放濾料一邊從測壓管內(nèi)注入小水量對濾料進(jìn)行清洗）至濾管上部0.5m左右高度，其上用膨脹止水條，止水條高度在0.06m左右，上面再投放不紊散砼，其高度在0.5m左右，然后投放1∶1∶0.6（水泥：砂：水）的水泥砂漿進(jìn)行封填至地面。

（2）翼墻部位：成孔后，清水洗孔，待鉆孔回水至清水后，安放測壓管，于測壓管外側(cè)投放濾料（采用清潔的中、細(xì)砂，一邊投放濾料一邊從測壓管內(nèi)注入小水量對濾料進(jìn)行清洗）與濾管頂部高度一致，上面再投放不紊散砼，其高度在0.5m左右，然后投放1∶1∶0.6的水泥砂漿進(jìn)行封填至地面。

2.6 洗孔

在測壓管內(nèi)放入1.2寸軟管，采用從測壓管內(nèi)壓入清水和從測壓管內(nèi)抽水的方法對測壓管進(jìn)行反復(fù)清洗，直至測壓管內(nèi)回水和抽出的水變清為止。

3.靈敏度試驗(yàn)

測壓管清洗結(jié)束后，進(jìn)行測壓管內(nèi)的水位恢復(fù)，觀測靜止水位，即時(shí)進(jìn)行測壓管的靈敏度試驗(yàn)，觀測、記錄測壓管內(nèi)的水位變化情況，繪制每個(gè)測壓管靈敏度試驗(yàn)曲線（水位下降過程曲線），如圖1所示。

依據(jù)《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL551-2012）附錄D的說明，從檢測結(jié)果看，本次埋設(shè)的測壓管是靈敏的。

4.測壓管水位觀測結(jié)果

各測壓管埋設(shè)完成后，統(tǒng)一測量了管口高程和管內(nèi)水位，并同步觀測了上下游水位。觀測結(jié)果顯示翼墻部位上游測壓管水位受上游水位漲落影響，翼墻部位下游測壓管水位及閘身部位測壓管水位受下游水位漲落影響，并有一定的滯后效應(yīng)。

結(jié)語

使用遇水膨脹橡膠作為堵漏密封止水材料，該材料可以通過吸水膨脹來止水，在遇水后產(chǎn)生2～3倍的膨脹變形，并充滿接縫的所有不規(guī)則表面、空穴及間隙，同時(shí)產(chǎn)生巨大的接觸壓力，徹底防止?jié)B漏。

不紊散砼利用環(huán)氧樹脂為砂漿漿液，因水下環(huán)氧樹脂是一種強(qiáng)度高、可在水下固化的高分子復(fù)合材料，具有在水下不分散、自流平、自密實(shí)的性能；混凝土早期強(qiáng)度增長快、終期強(qiáng)度高、收縮小、粘菌類強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗沖磨和耐腐蝕性能，耐久性好，施工、攪拌和水下澆注工藝簡便的特點(diǎn)。

利用遇水膨脹止水條和不紊散砼為止水材料，克服了傳統(tǒng)黏性土止水的不良后果，不僅不會污染濾料和堵塞進(jìn)水管，而且測壓管更加經(jīng)久耐用，提高測壓管工程使用效率。

測壓管在水利工程中應(yīng)用廣泛，采用新型止水方法能提高測壓管埋設(shè)工藝水平，具有良好的推廣價(jià)值和市場應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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