松子坑水庫除險加固測壓管布置研究

【摘要】在土石壩大壩安全監(jiān)測內(nèi)容中，壩體內(nèi)滲流壓力監(jiān)測工作一直是一項重要工作，而在大壩內(nèi)埋設(shè)測壓管是目前國內(nèi)較常用的一種觀測設(shè)備。本文以松子坑水庫除險加固中測壓管布置為例來闡述水利工程排險加固中的測壓管安排分布設(shè)計布局。以便更好的了解整個大壩滲壓情況，及時匯總大壩的安全數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】松子坑水庫；除險加固；測壓管；供水和防洪

1、工程概況

松子坑水庫位于深圳市龍崗區(qū)坑梓街道西側(cè)，水庫流域匯水面積3.46km2，地貌形態(tài)破碎，山巒海拔高程多在45～80m，屬低矮丘陵地區(qū)。

水庫原為集雨面積1.6km2，庫容114萬m3的小（1）型水庫。1993年對水庫進(jìn)行了擴(kuò)建，擴(kuò)建后的松子坑水庫集雨面積3.46km2，總庫容2659萬m3，正常庫容2450萬m3，成為東江水源工程進(jìn)入深圳市的第一個調(diào)蓄水庫。主要作用是調(diào)節(jié)東江來水。位于水庫壩下的獺湖泵站可將東江來水提升至松子坑水庫，以調(diào)節(jié)整個東江供水網(wǎng)絡(luò)干線來水量平衡。松子坑水庫目前和遠(yuǎn)期功能定位于調(diào)蓄、供水和防洪，是深圳市重要的中型水庫。

水庫由主壩（1#壩）和15座副壩共16條壩組成，本文著重研究1#壩除險加固中測壓管設(shè)置問題。1#壩總長666米，最大壩高28米，典型斷面見附圖 ：

除險加固內(nèi)容

根據(jù)一期擴(kuò)建工程地質(zhì)勘查報告，1#壩壩基地層上部分布有沖洪積的淤泥質(zhì)土、中細(xì)砂和中粗砂，見壩時截水槽部位已挖除，下部為全～弱風(fēng)化砂礫巖、砂巖。壩基強(qiáng)風(fēng)化巖為中等透水性，另外壩基存在 F1-1 斷層。填土主要為砂礫巖、砂巖的殘積土和全風(fēng)化土回填，夾部分花崗巖風(fēng)化土，局部含較多碎石塊，壩體注水試驗表明， 滲透系數(shù)平均值 2.43E-4 cm/s， 壩體存在滲漏問題。

此次除險加固工程主要是對1#壩進(jìn)行兩段普通混凝土防滲墻澆灌及對兩段強(qiáng)風(fēng)化及以下基礎(chǔ)采用帷幕灌漿進(jìn)行處理。普通混凝土防滲墻自 A0+000～A0+210 及 A0+510～A0+666 。帷幕灌漿范圍根據(jù)地勘確定為A0+039.45～A0+070.40、A0+270.28～A0+350.28 段，軸線總長為 110.95m

2、新增測壓管設(shè)計

此次除險加固主體工程完成后，主要從以下幾個方面考慮滲流監(jiān)測設(shè)施的設(shè)計：1）規(guī)范性。系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)以上規(guī)范作為設(shè)計依據(jù)。2）針對性。系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合規(guī)范要求和松子坑水庫大壩工程的特點，有針對性地監(jiān)測影響和控制大壩安全性態(tài)的效應(yīng)量，優(yōu)化監(jiān)測項目、測點布

置和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3）穩(wěn)定可靠性。儀器設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性是儀器選型設(shè)計的主要條件，要求其能在工程實際的運行環(huán)境條件下長期保持原有的技術(shù)性能，正常工作。4）先進(jìn)性。監(jiān)測儀器和監(jiān)測方法力求先進(jìn)，技術(shù)性能應(yīng)滿足規(guī)范及工程監(jiān)測要求。改造后的系統(tǒng)以自動監(jiān)測為主、人工監(jiān)測和人工巡視檢查相結(jié)合。5）可維護(hù)性和擴(kuò)展性。選用的監(jiān)測儀器在滿足規(guī)范和工程要求的前提下，應(yīng)具有可維護(hù)性及擴(kuò)展性，以便于系統(tǒng)的日常維護(hù)和功能擴(kuò)展。

適應(yīng)性。監(jiān)測系統(tǒng)具有離線輸入功能，以便人工錄入。同時系統(tǒng)應(yīng)備有人工測量接口，以便在系統(tǒng)完建之前或系統(tǒng)發(fā)生故障時，進(jìn)入人工補(bǔ)測，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，也可在系統(tǒng)正常運行時，進(jìn)行校測。

1#壩在一期擴(kuò)建后共布置16個測壓管三個剩流量測點，具體布置為三個清潤線觀測斷面每個斷面設(shè)三個特點，繞壩滲流4測點 ，另外設(shè)三個測點，沿著放水管三米地方布置監(jiān)測放水管對壩體滲透的影響。通過對典型斷面上測壓管水位過程線及與庫水位相關(guān)關(guān)系圖的分析得知在沒有大壩防滲心墻的情況下，這種現(xiàn)象基本符合該管反映的滲透壓力隨庫水位的變化而變化，但是其變幅均遠(yuǎn)小于庫水位變幅，有可能測壓管底部有淤積或者堵塞、儀器或測壓管故障等原因造成。

本次除險加固工程在1#壩上灌注了兩段混凝土防滲墻防滲，為檢測混凝土防滲墻防滲效果，在防滲墻前既大壩上游壩坡正常蓄水位以上增設(shè) 1 排測壓管共 4 個測壓管，壩頂原測壓管在混凝土防滲墻施工時會破壞，考慮將壩軸線偏下游重新布置一排共 4 個測壓管，同時在右壩肩布置 2 根測壓管監(jiān)測繞壩滲流。

1）造孔：要求鉆孔孔徑為 110～130mm，下部基巖終孔孔徑為 91mm，壩體采用沖擊干鉆，要求在短時間內(nèi)完成鉆孔，特別當(dāng)鉆孔鉆至壩體浸潤線以下時，鉆機(jī)不能停機(jī)，以免大量的水滲入孔內(nèi)。

2）埋設(shè)：鉆孔鉆好后，先量測鉆孔深度估算測壓管的預(yù)埋高程，是否達(dá)到設(shè)計孔深，并填入考證表備查。在放入測頭前，還要量測鉆孔內(nèi)的水深及泥漿深度，若泥漿深度達(dá)孔深的 10%以上，

則不能馬上放入測頭埋設(shè)，待孔內(nèi)水澄清后，如果孔內(nèi)泥漿深度小于 0.2m 左右，則放入測頭前應(yīng)采取壓漿措施，不使泥漿上冒而堵死測頭，可采用玻璃纖維布袋，內(nèi)裝 0.5～2.0mm 洗凈的干砂，砂包的大小根據(jù)鉆孔的孔徑而定，長度為 20cm 左右，放入孔底，壓漿效果明顯。在埋設(shè)測壓管時，每個測頭下部墊 50cm 中粗砂、下入測壓管、再回填中粗砂、至測頭以上 50cm，上部填干粘土球，再在第二個測頭位置以下50cm，按前述步驟埋設(shè)第二根測壓管，埋設(shè)過程中應(yīng)不斷地用測繩量測孔深、嚴(yán)格掌握回填深度及測壓管埋設(shè)的具體位置。

3）封孔時要將測壓管四周的地表土擊實，以防雨水滲入，每埋一根測壓管要及時做好保護(hù)設(shè)施及標(biāo)記，等全部測壓管埋完后，再一次安設(shè)孔口保護(hù)裝置。

3、結(jié)語

通過實際案例分析，可以更加直觀的了解大壩測壓管的布置，要合理合情，分布位置要恰當(dāng)，埋設(shè)時需要注意事項等，只有合理的布局好測壓管的埋設(shè)位置，這樣才可以比較直觀全面的了解大壩滲壓情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]滿紅飛，陳昌仁，曹瑛. 土石壩滲流安全監(jiān)測技術(shù)及工程應(yīng)用[J]. 中國水利，2009，12：28-30.

[2]胡國平. 談土石壩滲流監(jiān)測自動化設(shè)計及工程應(yīng)用[J]. 山西建筑，2012，34：246-248.