测压管在东武仕水库堤防中的应用

梁付芬 胡伟伟

1.工程概况

1.1东武仕水库简介

东武仕水库位于邯郸市磁县县城以西约7公里处的滏阳河干流上游,控制流域面积340平方公里,总库容1.615亿立方米,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业用水为主,并兼顾农业灌溉和水力发电等综合利用的大(2)型水利枢纽工程。

1.2工程简介及现状

水库大坝为均质碾压土坝,坝顶高程112米,坝长2874米,最大坝高34.1米;副坝建于左岸大坝上游约1公里处的非常溢洪道上,坝顶高程111.7米,坝长212.15米,最大坝高6.7米,为土坝。

在坝体多处布置有测压管,现在能用于工程观测的坝基测压管有35个、坝体测压管只有14个,其余不再发挥工程作用。

1.3工程地质条件

1.3.1坝基地质状况

坝基处于起伏丘陵地带,呈现多种地质构造,由地表向下依次为砂岩板层、细砂层、粘土砾石层、砂砾石层等。

1.3.2坝体地质情况

坝体地质情况多为粉质粘土、粘土、泥质胶结的卵砾石层。

2.原因分析

观测设备测压管是分多次设置的,而且材料、管径、质量都不尽相同,经过30余年的使用,由于材料自然老化、变形,以及维护管理不善等原因,使之失去对工程的观测作用。

3.应对措施

现有测压管难以保证渗透观测资料的完整性和连续性,给资料分析和利用带来许多困难。为全面掌握大坝工程的运行情况,确保工程安全运用,完善工程观测设备,对东武仕水库大坝增设测压管进行了补打。

3.1工程措施规模

该工程共增设测压管22根,其中:坝基管11根,进尺232米,坝体管11根,:进尺157.8米,完成总进尺389.8米。

3.2设备、管材选择及成孔工艺

3.2.1设备组织

根据场地施工条件和技术要求,我们先后使用了YZ-150型钻机一台,DPP-100汽车钻一台,DZX-300型钻机两台进行成孔工艺。

用电焊机、手电钻等设备进行管材的加工制作,配备解放客货一辆。

3.2.2管材选择

采用衡水华岐镀锌钢管,直径为50mm,壁厚3mm,均为国标产品,材料进场后经工程监理验收合格后,对管材进行加工套丝,在进水管段,沿管壁中心线方向均匀钻有4排直径6mm的进水孔,每排进水孔的孔距为200m,相邻两排孔交错排列,外壁先焊上4道6mm钢筋,外缠14号镀锌铅丝,再采用3mm电镀锌丝网,用14号镀锌铅丝扎紧,后用棕皮交错包裹,14号镀锌铅丝扎紧后,最外层包两层麻布保护后,同样用14号铅丝扎紧,每层铅丝间距为100mm。

导管段:采用同样50mm镀锌管与进水管段套丝后用管箍连接。

3.2.3成孔工艺

经测量确定孔位后,坝基采用DPP-100型汽车钻机进行施工。首先对准孔位,调平设备,使垂直钻进,保证了定位误差±10cm,孔斜率不大于1/1000。用直径150cm麻花钻头开孔进尺,到达砂砾层后,用150cm三翼钻头和150cm岩芯管成孔。

坝体采用DZX-300型钻机,同样调平设备使其垂直,保证达到以技术要求,开孔进尺用150cm麻花钻头进尺,遇到孔内缩径现象,即下套管跟进,直至设计孔深。因坝体孔位多处于坝体边坡上,为避免破坏坝体表层砾石护坡,以槽钢做轨道,用汽车钻卷扬机、吊车将钻机送到孔位,依次进行施工。

3.3施工技术措施

3.3.1钻机成孔

达到垂直成孔,跟管钻进,保证孔径,孔位误差士10cm,孔斜率不大于1/1000。

3.3.2下管

每个钻孔达到设计要求后,用测绳确定孔深无误后,先填入φ5-10cm碎石,垫层250cm,用卷扬机吊起测压管,下到孔内,连接管箍,以麻丝、铅油密封,直至设计长度。

3.3.3填滤、泥球封孔

用测绳探测确认进水管部分,回填4 5-10cm碎石到进水管顶端25cm,封孔材料用φ15-20cm泥球填至地表,加水浸透密实。

3.3.4管口保护

导管段最顶端采用管箍变径后,连接封口,使其封死,避免雨水、地表水进入管内及人为的向管内抛扔杂物等,地表以上导管采用混凝土浇注成圆形保护台,高为40cm, R=20cm。

测压管使用要特别注意管口保护,如鲁布革大坝绕坝渗流监测的许多测压管就因放牛娃在管内投入石块而不能使用。因此使用一定时间后一定要对灵敏度进行检验,如发现有泥砂沉淀必须进行扫孔。

3.4运行与维护

要建立定期与不定期相结合的巡视制度,加强对坝体测压管设施的监测,及时发现问题及时解决,保障设施设备的正常运行,及时准确地记录测量数据,为保证工程的可靠运行提供必要的基础数据。◆

参考文献:

《水工设计手册》水利电力出版社