滲流壓力觀測(cè)簡(jiǎn)介

滲流壓力觀測(cè)是指對(duì)水工建筑物的浸潤(rùn)線及包括兩岸、地基、人工防滲和排滲設(shè)施等關(guān)鍵部位在內(nèi)的整個(gè)滲流場(chǎng)的滲流壓力分布的觀測(cè)。目的是掌握水工建筑物在運(yùn)行期間的滲流壓力分布情況和變化規(guī)律，結(jié)合工程地質(zhì)情況、鉆探與試驗(yàn)資料、土的滲透變形資料及其他觀測(cè)資料，分析有無(wú)管涌、流土或接觸沖刷等滲透變形或破壞;判斷防滲、排水、降壓設(shè)施是否有效，發(fā)現(xiàn)異常滲流情況，及時(shí)采取有效處理措施，保證工程安全運(yùn)用。

(1)水工建筑物滲流壓力觀測(cè)。觀測(cè)橫斷面宜選在最大斷面處、原河床段、施工合龍段、地形或地質(zhì)條件復(fù)雜段，斷面一般不得少于3個(gè)，并盡量與變形、應(yīng)力觀測(cè)斷面相結(jié)合。觀測(cè)橫斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)水工建筑物的結(jié)構(gòu)型式、斷面大小和滲流場(chǎng)特征，設(shè)3條~4條觀測(cè)鉛直線。觀測(cè)鉛直線上的測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)根據(jù)壩高和需要監(jiān)視的范圍、滲流場(chǎng)特征，并考慮能通過(guò)流網(wǎng)分析確定浸潤(rùn)線位置，沿不同高程布點(diǎn)。需要觀測(cè)上游壩坡內(nèi)滲流壓力分布的均質(zhì)壩、心墻壩，應(yīng)在上游坡的正常蓄水位與死水位之間適當(dāng)增設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。

(2)地基滲流壓力觀測(cè)。橫斷面的選擇主要取決于地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造情況，斷面數(shù)一般不少于3個(gè)，并宜順流線方向布置或與水工建筑物體內(nèi)滲流壓力觀測(cè)斷面相重合。觀測(cè)橫斷面上的測(cè)點(diǎn)布置，應(yīng)根據(jù)建筑物地下輪廓形狀、基礎(chǔ)地質(zhì)條件以及防滲和排水形式等確定，一般每個(gè)斷面上的測(cè)點(diǎn)不少于3個(gè)。

(3)兩岸滲流壓力觀測(cè)。宜沿流線方向或滲流較集中的透水層(帶)設(shè)2個(gè)~3個(gè)觀測(cè)斷面，每個(gè)斷面上設(shè)3條~4條觀測(cè)鉛直線(含滲流出口)。如需分層觀測(cè)，應(yīng)做好層間止水。不同水工建筑物結(jié)合部的滲流壓力觀測(cè)，應(yīng)在接觸輪廓線的控制處設(shè)置觀測(cè)鉛直線，沿接觸面不同高程布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。在岸坡防滲齒槽和灌漿帷幕的上下游側(cè)各設(shè)1個(gè)觀測(cè)點(diǎn) 。

滲流壓力觀測(cè)儀器應(yīng)根據(jù)不同的觀測(cè)目的、土體透水性、滲流場(chǎng)特征以及埋設(shè)條件等，選用測(cè)壓管或振弦式孔隙水壓力計(jì)。一般情況是:

①作用水頭小于20m、滲透系數(shù)不小于10cm/s的土體中，滲流壓力變幅小的部位，監(jiān)視防滲體裂縫等，宜采用測(cè)壓管。

②作用水頭大于20m、滲透系數(shù)小于10cm/s的土體中，觀測(cè)不穩(wěn)定滲流過(guò)程以及不適宜埋設(shè)測(cè)壓管的部位(如鋪蓋或斜墻底部、接觸面等)，宜采用振弦式孔隙水壓力計(jì)，其量程應(yīng)與測(cè)點(diǎn)實(shí)有滲流壓力相適應(yīng)。

測(cè)壓管宜采用鍍鋅鋼管或硬塑料管，一般內(nèi)徑不宜大于50mmo測(cè)壓管的導(dǎo)管段應(yīng)順直，內(nèi)壁光滑無(wú)阻，接頭應(yīng)采用外箍接頭。管口應(yīng)高出地面，并加保護(hù)裝置，防止雨水進(jìn)入和人為破壞。測(cè)壓管除必須隨壩體填筑適時(shí)埋設(shè)者外，一般在水工建筑物竣工后、蓄水

前鉆孔埋設(shè)。隨建筑物填筑埋設(shè)時(shí)，應(yīng)確保管壁與周圍土體結(jié)合良好并不因施工遭受破壞。測(cè)壓管埋設(shè)完畢后，需及時(shí)進(jìn)行注水試驗(yàn)，檢查其靈敏度。

振弦式孔隙水壓力計(jì)在施工期可采用坑式埋設(shè)法，在運(yùn)用期應(yīng)采用鉆孔埋設(shè)法?？邮铰裨O(shè)時(shí)，采用砂包裹體的方法，將孔隙水壓力計(jì)在坑內(nèi)就地埋設(shè)。土料回填按設(shè)計(jì)采用原開(kāi)挖料薄層鋪料、專門壓實(shí)，儀器上方的回填土厚度應(yīng)不小于lm。當(dāng)在堆石體中敷設(shè)時(shí)，應(yīng)加保護(hù)管。鉆孔埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)時(shí)，鉆孔孔徑根據(jù)孔中埋設(shè)儀器的數(shù)量而定，一般為108mm~146mm。埋設(shè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢測(cè)儀器和電纜是否損壞，一旦發(fā)現(xiàn)，必須及時(shí)處理或重新埋設(shè) 。

測(cè)壓管水位的觀測(cè)，可采用測(cè)聲鐘、電測(cè)水位計(jì)、示數(shù)水位計(jì)，有條件的可采用遙測(cè)水位計(jì)或自計(jì)水位計(jì)等。對(duì)于水位超過(guò)管口高程的，可在管口安裝壓力表或各種壓差計(jì)進(jìn)行觀測(cè)。測(cè)壓管管口高程，在施工期和初次蓄水期應(yīng)每隔1個(gè)月~3個(gè)月校測(cè)1次;在運(yùn)行期至少每年校測(cè)1次。

振弦式孔隙水壓力計(jì)的壓力觀測(cè)，應(yīng)采用頻率接收儀，兩次讀數(shù)誤差應(yīng)不大于1Hz。有條件的也可采用測(cè)量控制單元(MCU)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。

觀測(cè)滲流壓力時(shí)應(yīng)同時(shí)觀測(cè)上、下游水位，滲流量，降水量，氣溫，大氣壓力等其他有關(guān)項(xiàng)目。蓄水初期、高水位、上游水位驟變階段、遇有較大地震或發(fā)現(xiàn)異常滲流情況時(shí)，均應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)。

觀測(cè)資料應(yīng)及時(shí)整編和分析。

資料整編一般包括:

①測(cè)壓管或孔隙水壓力計(jì)的考證記錄。

②測(cè)壓管水位或滲流壓力統(tǒng)計(jì)表的填寫，統(tǒng)計(jì)表中應(yīng)同時(shí)記錄上、下游水位，降水量等觀測(cè)資料。

③測(cè)壓管水位或滲流壓力過(guò)程線圖、分布圖、相關(guān)圖以及測(cè)壓管水位或滲流壓力特征值過(guò)程線、位勢(shì)過(guò)程線等的繪制。

資料分析包括:

①對(duì)測(cè)壓管水位或滲流壓力隨時(shí)間、空間變化規(guī)律的分析。

②對(duì)測(cè)壓管水位或滲流壓力特征值變化規(guī)律的分析。

③對(duì)測(cè)壓管水位或滲流壓力與庫(kù)水位、時(shí)效、降雨量等因素之間相關(guān)關(guān)系變化規(guī)律的分析。

④將巡視檢查成果、測(cè)壓管水位或滲流壓力分析成果、設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)核成果進(jìn)行比較，并結(jié)合滲流量分析以及工程地質(zhì)、鉆探、填筑等資料，判斷水工建筑物的滲流性態(tài)，是否存在異常滲流、存在部位及其對(duì)安全的影響程度與變化趨勢(shì) 等。

滲流壓力測(cè)壓管

1.設(shè)置要求

按規(guī)定，測(cè)壓管適用于作用水頭小于20m的壩、滲透系數(shù)大于或等于

2.孔口段

應(yīng)設(shè)置管口保護(hù)裝置，要求簡(jiǎn)單牢固、開(kāi)啟方便，并能鎖閉、防止損壞。當(dāng)自動(dòng)或遙測(cè)時(shí)能滿足接收儀表的測(cè)量要求。

3.導(dǎo)管段

采用直徑不大于50mm的無(wú)縫鍍鋅鋼管，內(nèi)壁涂防腐防銹材料，外壁應(yīng)嚴(yán)密封堵，以防客水干擾或壓力水串通。封孔材料為膨潤(rùn)土球、高崩解性粘土球或水泥砂漿，以避免滲透。

管徑增大后，當(dāng)管中水位上升（或下降）時(shí)，則補(bǔ)充（或排出）管中相應(yīng)滲水量所需的時(shí)間即滯后時(shí)間與管徑呈正比，當(dāng)巖土的滲透系數(shù)較小時(shí)，增加管徑造成的時(shí)間滯后是嚴(yán)重的，若庫(kù)水位變化較快時(shí)，觀測(cè)誤差就更大。

設(shè)庫(kù)水位上升（或下降）

式中，d——測(cè)壓管導(dǎo)管段管徑，cm；

k——巖土滲透系數(shù)，cm/s；

i——巖土滲透坡降；

n——測(cè)壓管進(jìn)水段開(kāi)孔率，%；

L——測(cè)壓管進(jìn)水段長(zhǎng)度，cm。

4.進(jìn)水端

對(duì)于土石壩測(cè)壓管進(jìn)水段管外應(yīng)包扎無(wú)紡?fù)凉た椢锓乐雇令w粒進(jìn)入管內(nèi)，管底封閉不留沉淀管段。進(jìn)水段管長(zhǎng)不小于1.0m，進(jìn)水孔應(yīng)排列均勻，內(nèi)壁無(wú)毛刺，原則上盡量增大開(kāi)孔率，也可采用與導(dǎo)管段內(nèi)徑相同的多孔聚乙烯過(guò)濾管或透水石管作進(jìn)水段。

進(jìn)水段鉆孔直徑不小于10cm，下管前先填10cm厚反濾料，下管后管外需填反濾料并逐層夯實(shí)，直至進(jìn)水段頂部。反濾料要有足夠的透水性又能防止細(xì)顆粒進(jìn)入測(cè)壓管，其滲透系數(shù)宜大于周圍介質(zhì)的10~100倍，對(duì)粘壤土或砂壤土可用純凈細(xì)砂，對(duì)砂礫石層可用洗凈、風(fēng)干的細(xì)砂到粗砂的混合料。

5.觀測(cè)儀器

當(dāng)為無(wú)壓孔時(shí)，可用電測(cè)水位計(jì)進(jìn)行觀測(cè)。

滲流壓力滲壓計(jì)

1.設(shè)置要求

滲壓計(jì)適用于作用水頭大于20m的壩、滲透系數(shù)小于

2.安裝埋設(shè)

（1）挖坑埋設(shè)時(shí)，在填筑高程超出測(cè)點(diǎn)0.3m時(shí)，開(kāi)挖長(zhǎng)、寬、深分別為30、30、40cm的坑，將已浸水飽和裝入銅砂網(wǎng)袋內(nèi)的儀器放入坑中，回填原開(kāi)挖土料，人工夯實(shí)，上部填土保護(hù)厚度為1m。

（2）鉆孔埋設(shè)時(shí)，孔徑按孔中安裝儀器數(shù)量而定，一般為φ108~146mm，成孔后在儀器上、下各回填中粗砂30~40cm，其上按設(shè)計(jì)充填封孔材料組水并分段搗實(shí)。

3.傳感器

可選用相應(yīng)的滲壓計(jì)進(jìn)行安裝和觀測(cè) 。