浅谈岗南水库安全监测设施施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：

岗南水库是滹沱河中下游重要的大（1）型水利枢纽工程，控制流域面积15900平方公里，总库容17.04亿立方米。枢纽建筑物主要由主坝、副坝、正常溢洪道、新增溢洪道、泄洪洞、输水洞、电站及坝后调节池等组成。主坝为粘土斜墙坝，坝顶长度1701m，最大坝高64.5m。副坝为均质土坝，共有17座，全长5467m，最大坝高29.5m。岗南水库大坝安全监测项目包括大坝表面变形观测、坝体浸润线观测、坝基渗流压力观测、绕坝渗流观测、渗流量观测等。岗南水库除险加固工程对水库安全监测设施进行了重新布置和埋设，以确保水库工程设施的安全运行。下面就大坝安全监测设施施工技术及注意事项进行详细介绍。

1 施工准备

1.1在观测仪器施工埋设前成立专门的观测班组，班组中配备熟悉观测技术、富有观测经验的人员负责观测仪器的采购和率定、仪器附件的加工、电缆的联接、仪器埋设、施工期观测及观测资料的整理分析等工作。

1.2 根据设计要求及工程施工进度安排，提前备齐所需观测仪器、试验设备以及加工好仪器埋设所需的零部件。

1.3 仪器运抵现场后，技术人员按照有关规范或仪器生产厂家提供的方法，对仪器的性能进行全面率定。率定合格后，将仪器放在干燥的仓库中妥善保存，以避免仪器和电缆受到日晒、雨淋和洪水浸泡。

2 仪器安装、埋设前的准备

2.1 仪器率定

仪器安装埋设前，技术人员对每支仪器进行检验、测试和率定，如在第一次率定后储存时间超过3个月需重新进行率定。

2.2 电缆的联接

2.2.1基本要求

（1）仪器采用具有耐酸、耐碱和防水的专用电缆进行联接，安装在钻孔中的仪器使用厚乙烯树脂护套的电缆。

（2）电缆在使用温度为-25°～60°、承受的水压力为1.0Mpa时，绝缘电阻应≥50MΩ。

（3）电缆芯线在100m内无接头，电缆内通入0.1～0.15Mpa气压时，不得有漏气现象发生。

2.2.2 电缆的联接

（1）根据设计图纸和现场情况，准备好埋设仪器的加长电缆，按要求进行联接，并对电缆接头进行处理。

（2）仪器电缆联接好后，在仪器端部、电缆中部和测量端部安放仪器编号牌，其编号与设计图纸中测点编号一致。

2.3 进行仪器埋设的测量放样，并作明显标记，及时整理测量定位资料，并填写到考证表内永久保存。

2.4在仪器的埋设位置、钻孔深度和孔斜等验收合格后开始进行监测仪器的埋设。

3 仪器、设施的安装和埋设

3.1 渗压计埋设

3.1.1 钻孔

（1）渗压计埋设采用钻孔法， 钻孔直径为φ130mm，开孔孔位偏差一般不大于10cm，孔深误差不大于20cm，钻孔倾斜度不大于1°。

（2）坝体和坝基土造孔采用干钻，套管跟进；坝体和坝基砂砾石层、基岩造孔采用清水钻进，造孔过程中为了防止塌孔局部采用套管护壁。

（3）造孔过程中连续取样对坝体不同填料、覆盖层、基岩进行地质描述，同时记录初见水位、终孔水位。造孔完成后测量孔位、孔底高程、孔口高程和孔斜等，并完成钻孔柱状图。

3.1.2 渗压计埋设

（1）钻孔完成后，先向孔内注入经筛分、洗净、风干的反滤料50cm。

（2）渗压计现场安装前，将其外壳及透水石在清水中浸泡24h以上，使其充分饱和，然后将渗压计从水中提出，从钻孔中心位置慢慢放入孔内。

（3）仪器下放到设计高程时测读仪器读数，进行复核计算，确定其是否正常。

（4）仪器就位并测值正常后，向孔内注入经筛分、洗净、风干的反滤料至设计进水段高程，其中土层段回填粒径0.1～0.5mm的中细砂，砂砾石层段回填粒径0.25～2.0的中粗砂，然后再向孔内逐粒投放直径为5～10mm不同粒径的风干膨润土球，封孔至设计高程。

（5）回填料时分段捣实，套管随逐层回填而逐段拔出。封孔至孔口以下2m范围内时，回填粘土并按坝体填筑要求夯实。

（6）渗压计安装和埋设过程中，随时记录，填写考证表。

（7）渗压计电缆沿钻孔向上引至孔口后，穿入φ50mm电缆保护管，沿电缆沟引至相应断面的测控单元室内。

3.2 测压管的安装和埋设

3.2.1 钻孔

（1）坝体、坝基及绕坝渗流测压管均采用钻孔法埋设，其中坝体、坝基测压管在坝体填筑完成后在坝坡上进行。

（2）其余同渗压计埋设钻孔。

3.2.2 测压管加工

（1）测压管采用φ50mm镀锌钢管，测压管的导管段要求管段顺直，内壁光滑无阻，每段管子两端均应有外丝扣，用外箍接头相连。

（2）测压管透水花管面积开孔率大于10%。开孔采用φ8mm的钻头沿测压管环向均匀钻出6个小孔，各透水孔须排列均匀，相邻两排孔交错排列，钻孔周围的毛刺用绞刀清除、打光，直至用手触摸不感到刺手为止。

3.2.3 测压管的安装、埋设

（1）测压管安装、埋设前进行细致的检查，并试安装，以便及时发现问题进行补正。测压管各部件均加以编号，分别放置。

（2）下管前先在孔底填入经筛分、洗净和风干的反滤料，下管过程中必须要连接严密，吊系牢固，保持管身顺直。测压管就位后，立即测量管底高程和管内水位。

（3）在管外回填经筛分、洗净和风干的反滤料至设计进水段高度，土层段回填粒径0.1～0.5mm中细砂，砂砾石层段回填粒径0.25～2.0mm中粗砂，岩石段回填粒径5～20mm砾石，反滤料缓慢入孔，逐层夯实。然后再向孔内逐粒投放直径为5～10mm不同粒径风干的膨润土球，封孔至设计高程。

（4）测压管安装、封孔完毕后进行灵敏度检验。检验方法采用注水试验，并在库水位稳定期进行。

试验前先测定管中水位，然后向管内注清水，若进水段周围为壤土料，注水量相当于每米测压管容积的3～5倍，若为砂砾料则为5～10倍，测得注水面高程后，再经过5、10、15、20、30、60min后各测量管内水位一次，以后时间可适当延长，测至降到原水位时为止，记录测量结果并绘制水位下降过程线做为原始资料。对于粘壤土料，注水水位在5昼夜内降至原水位为灵敏度合格；对于砂壤土料，1昼夜降至原水位为灵敏度合格；对于砂砾土，1～2h降至原水位或注水后水位升高不到3～5m为合格。

（5）测压管施工过程中，随时记录填写测压管考证表，并存档妥善保管。

3.3 外部变形观测设施的安装和埋设

外部变形观测设施包括水平位移和垂直位移观测标点。水平和垂直位移测点墩按设计图纸在设计位置开挖造埋，测点墩就位后按坝体结构分层回填密实。

3.3.1 垂直位移标点的埋设

测点墩混凝土浇筑到垂直位移标点的设计高程时，将标点埋入混凝土内，标点头高出混凝土表面5～10mm。

3.3.2 水平位移测点的安装和埋设

（1）测点墩埋设时保持立柱铅直，墩顶强制对中底座水平，其倾斜度不得大于4′。

（2）采用视准线法进行水平位移观测的各测点，强制对中底座中心埋设在两端点底座中心的连线上，其偏差不得大于10mm。

（3）测点墩顶强制对中底座的安装按照设备生产厂家的使用说明书操作。

4 仪器埋设后的工作

4.1 观测仪器埋设后立即检测仪器的工作状态是否正常，如发现不正常应分析原因，并提出补救措施。

4.2 仪器埋设完成后立即将仪器的实际位置、电缆牵引位置画到竣工图上，并作好埋设仪器的施工记录。

5 监测设施施工注意事项

5.1施工中仪器备有适当的备品、备件，以防止安装损坏影响后序工作。

5.2所有仪器设备埋设前后均校验，特别是测点的校验，检查无误后方可进行混凝土浇筑。

5.3整个施工期安排观测经验丰富的专业人员负责按要求观测，记录全部数据，并及时将观测数据换算成相应的物理量，注意施工期观测资料的整理工作。