彰武水庫測壓管施工與靈敏度分析

郭學士

（安陽市彰武南海水庫工程管理局，河南 安陽 455000）

1 工程概況

彰武水庫位于河南省安陽市西南25 km的海河流域衛河支流安陽河上，壩址在安陽市龍安區彰武辦事處原北彰武村處。彰武水庫控制小南海水庫以下區間流域面積120 km2，壩址以上流域面積970 km2，總庫容0.78億m3。

20 世紀50年代興建彰武水庫大壩時設計安裝的壩體和壩基測壓管較多，分布于主、副壩兩側和溢洪道兩岸，均為1963、1964年埋設。1992—1994年水庫第一次除險加固工程施工期間，拆除了部分壩基和壩體測壓管，又分別增設了3排9孔壩基測壓管和10孔壩體測壓管，壩基和壩體測壓管分別達到20和23孔。經過近50年的運行，滲流觀測設施損毀失靈較多，且水庫長期處于低水位運行，致使尚可正常觀測的壩基和壩體測壓管較少，再加上除險加固工程壩頂、下游草皮護坡的機械化施工，不可避免地又毀壞了部分測壓管。

2 測壓管布設

彰武水庫于2008—2011年進行了除險加固工程施工。為了較好地解決彰武水庫壩體、壩基滲流壓力監測存在的問題，根據壩體滲流壓力和壩基滲流壓力監測布置規定，參考彰武水庫大壩地質剖面圖及彰武水庫大壩縱剖面圖，施工過程中對壩體和壩基測壓管進行了部分更新和補設，分別在樁號0+085、0+158、0+350、0+455、0+548新建5排壩基測壓管，在樁號0+112、0+162、0+300、0+500、0+600新建5排壩體測壓管。測壓管埋設位置1#孔設在壩頂，2#孔設在下游坡128.00 m平臺，3#孔設在下游121.00 m平臺。

3 測壓管施工

3.1 造孔

采用150 型地質鉆機、合金鉆頭及金剛石鉆頭鉆進，終孔直徑為110 mm。鉆孔時鉆機保持平穩，不傾斜、不位移，終孔下測壓管。

3.2 測壓管制造

測壓管采用直徑50 mm 鍍鋅鋼管，由透水段和導管組成。透水段每周4個直徑8 mm透水孔，上下排距50 mm，梅花型布置，孔眼毛刺磨光后涂防銹漆，透水段外壁包裹2層尼龍網布過濾，再包裹1層無紡土工透水織物過濾層，外纏12#鉛絲，間距10 mm。最后，管底采用鋼板封閉。透水段頂端與導管牢固相連。導管兩端接頭處用外箍接頭相連。

3.3 測壓管安裝

終孔后在孔底回填5～10 cm厚的凈砂，進水管段回填凈砂（d＜5 mm），邊填邊搖動導管使凈砂填充密實。導管段先回填4 m 高度膨脹泥球，土球由直徑5～10 mm 的不同粒徑組成，逐粒投入孔內，并逐層搗實。導管段上部用黏土粉回填，邊回填邊搗實。封至設計高程后，向管內注水，至水面超過泥球段頂面，使泥球崩解膨脹。

3.4 管口保護

管口保護裝置，采用現澆混凝土和鋼制護箱蓋，結構簡單、牢固，能防止雨水流入和人畜破壞，并能鎖閉且開啟方便。

4 靈敏度檢驗

測壓管安裝、封孔完畢后進行靈敏度檢驗。檢驗方法采用注水試驗，在庫水位穩定期進行。試驗前先測定管中水位，然后向管內注清水。在進行壩體測壓管靈敏度檢驗時，因進水段周圍為壤土料，注水量相當于每米測壓管容積的3～5倍；在進行壩基測壓管靈敏度檢驗時，因進水段周圍為砂粒料，注水量相當于每米測壓管容積的5～10倍。經計算需注水的體積后，使用塑料水壺定量向管中注水，保證注水量的準確。注入后不斷觀測水位，直至恢復到或接近注水前的水位（每天上午和下午各觀測1次）。對于壩體測壓管（黏壤土）而言，注入水位在五晝夜內降至原水位為靈敏度合格；對于壩基測壓管（砂壤土和砂礫土）而言，1～2 h降至原水位或注水后水位升高不到3～5 m為合格。

經靈敏度檢驗，壩體、壩基測壓管埋設全部合格。

5 結語

壩體、壩基測壓管是大壩安全監測的重要觀測設施之一，永久埋設于壩體、壩基中，其施工質量直接關系到測值的精度和大壩的安全運行狀態。因此，應高度重視壩體和壩基測壓管的結構、埋設等工作，確保壩體、壩基測壓管正常運行。