滲壓計及測壓管施工技術方案
根據砼面板堆石壩安全監測平面布置圖（圖號：**壩施－水－66）、內部變形監測斷面圖及項目說明（圖號：**壩施－水－67）、防滲墻、高趾墻、陡壁及各進口觀測斷面圖（圖號：**壩施－水－68）、滲壓計埋設圖（圖號：**壩施－水－71）、*監會字（[2010]第129號），在大壩基礎、趾墻、兩岸壩體與陡壁交接位置、下游排水棱體與渣場處埋設滲壓計及測壓管14套，監測壩基滲流和兩岸繞壩滲流情況。我部對滲壓計及測壓管安裝埋設提出以下施工技術方案。
1.儀器布置和工程量
1.1壩基滲流監測
在監測斷面壩0+163.00m的壩基范圍內順水流方向布設4支滲壓計，分別在防滲墻下游、壩軸線附近、壩軸線下游壩體中部和下游壩腳排水棱體下各埋設1支，除下游壩腳排水棱體下的滲壓計安裝在Ⅱ型測壓管內，其他三支滲壓計均安裝在Ⅰ型測壓管內；在大壩下游排水棱體與渣場處布置5個滲流監測孔，孔內埋設Ⅱ型測壓管，測壓管內均安裝滲壓計。對于Ⅰ型測壓管將根據現場鉆孔設備，如使用地質鉆機套管鉆進則直接在孔內埋設滲壓計，使用沖擊鉆套管鉆進則埋設測壓管后再安裝滲壓計。測壓管長度根據鉆孔深度確定，滲壓計電纜實際長度根據管線去向確定。滲壓計及測壓管設計位置和設計工程量如下：
壩基滲壓計及測壓管設計位置和設計工程量表
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序號
|
儀器編號
|
樁號 m
|
工程量
|
||||||
|
順河流向
|
壩軸向
|
孔口高程
|
滲壓計數量
支
|
電纜長度m
|
測壓管設計長度m
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||||
|
透水管
|
導管
|
沉淀管
|
|||||||
|
1
|
C1
|
壩上118.56
|
壩0+163.00
|
鉆孔時實際建基面高程
|
1
|
250
|
5
|
6.5
|
0.5
|
|
2
|
C2
|
壩上006.00
|
壩0+163.00
|
1
|
150
|
5
|
6.0
|
0.5
|
|
|
3
|
C3
|
壩下004.50
|
壩0+163.00
|
1
|
110
|
5
|
8.5
|
0.5
|
|
|
4
|
C6
|
壩下130.00
|
壩0+163.00
|
1
|
120
|
5
|
54.5
|
0.5
|
|
|
5
|
C4
|
壩下130.00
|
壩0+254.00
|
1
|
180
|
5
|
49.5
|
0.5
|
|
|
6
|
C5
|
壩下130.00
|
壩0+212.00
|
1
|
150
|
5
|
49.5
|
0.5
|
|
|
7
|
C7
|
壩下180.50
|
壩0+254.00
|
1
|
200
|
5
|
39.5
|
0.5
|
|
|
8
|
C8
|
壩下180.50
|
壩0+210.00
|
1
|
200
|
5
|
44.5
|
0.5
|
|
|
備注：滲壓計安裝埋設在實際巖面線上0.7m處。
|
|||||||||
1.2繞壩滲流監測
在兩岸壩體與陡壁交接位置的陡壁上設孔，各布置3支滲壓計觀測繞壩滲流。根據防滲墻、高趾墻、陡壁及各進口觀測斷面圖（圖號：楊電壩施－水－68），在兩岸陡壁高程1050～1080間存在砂質泥巖與石英砂巖接觸帶，滲壓計應布置在接觸帶水平淺孔內。滲壓計電纜實際長度根據管線去向確定。滲壓計設計位置和設計工程量如下：
繞壩滲流滲壓計設計位置和設計工程量表
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序號
|
儀器編號
|
樁號 m
|
工程量
|
|||
|
順河流向
|
壩軸向
|
孔口高程
|
滲壓計數量 支
|
電纜長度m
|
||
|
1
|
C9
|
壩上027.00
|
右岸陡壁
|
砂質泥巖與石英砂巖接觸帶實際高程
|
1
|
150
|
|
2
|
C10
|
壩下005.00
|
1
|
150
|
||
|
3
|
C11
|
壩下028.00
|
1
|
130
|
||
|
4
|
C12
|
壩上020.00
|
左岸陡壁
|
1
|
170
|
|
|
5
|
C13
|
壩下005.00
|
1
|
200
|
||
|
6
|
C14
|
壩下028.00
|
1
|
170
|
||
2.儀器設備和材料性能參數
2.1測壓管
2.1.1進水管、導管和沉淀管
進水管：φ50鍍鋅鋼管，長度5m，透水孔開孔率18%～20%，每節鋼管兩端加工外絲扣；
導管和沉淀管：φ50鍍鋅鋼管、外箍接頭、管頂蓋和管底蓋，每節鋼管兩端加工外絲扣。
2.1.2無紡土工布
300g/m2，等效孔徑095＜0.12mm，垂直滲透系數10-2cm/s。
2.1.3孔內回填料
反濾料：干凈中粗砂，細度模數3～3.5。
粘土球：球徑5～10mm，粘土中摻入42.5普通硅酸鹽水泥制成，水泥摻量15%左右。
2.1.4管內回填料
礫石：粒徑8～12mm，沖洗干凈；
細沙：細度模數＜3，沖洗干凈。
2.1.5測壓管頂保護盒
鋼蓋板：28×28cm普通鋼板，厚3mm，配暗鎖、鑰匙；
配套預埋件：扁鐵120×50×7mm，預埋鐵盒80×50×30mm， 鋼筋φ10mm長35cm。
砼井：40×40×8cm回型，C20F50砼澆筑。
2.2滲壓計
生產廠家：美國基康儀器公司；
傳感器類型：振弦式；
型號規格：GK4500S-2.0MPa；
分辨率：0.2％F.S；
2.3讀數儀表
生產廠家：基康儀器（北京）有限公司；
型號：BGK408；
測量范圍：400～4500Hz；
溫度測量范圍：-30～70℃；
分辨率：頻率0.1Hz，溫度 0.1℃；
示值誤差：＜0.002%。
2.4觀測電纜及連接
2.4.1電纜
生產廠家：南京信寧電纜有限公司；
類型：四芯屏蔽電纜，鍍錫銅芯線，100米內無接頭；
型號：CGYVP 4×11/0.2+10/0.2；
2.4.2電纜接頭
銅芯線焊接：錫焊接；
焊劑：松香酒精溶液；
防水絕緣層：高壓絕緣膠帶、厚壁熱縮管、熱熔膠；
2.4.3電纜及接頭防水絕緣性能
防水性能：在大于2MPa外水壓下6小時絕緣度不變。
絕緣性能：對地絕緣電阻大于50MΩ（250v直流電阻表測試）。
2.4.4電纜保護管
保護管：壩內和壩基引線使用PPR管，表面引線使用PVC管，直徑32～50mm（根據管內電纜數量定），每節2m；
伸縮節：用于壩內和壩基引線，PPR管或PVC管，直徑能套入保護管并有少許間隙，每節40cm；
土工布：長度80cm，包裹伸縮節并防止泥沙進入保護管內。
3.測壓管鉆孔和回填
合同和招標文件規定“監測儀器安裝埋設的土建工程（如鉆孔、灌漿，混凝土，觀測房，壩體內部儀器埋設條帶的開挖和回填等），由本工程其余標段的土建承包商配合完成，應在監理人協調下，本合同承包人做好相關的技術服務工作”。我部在施工現場具備鉆孔條件時將及時按照設計位置進行測量放點，鉆孔施工過程中按照設計鉆孔技術要求隨時檢控。因測壓管鉆孔回填材料的特殊要求，所有回填材料由我部按照設計圖紙要求準備并回填。
4.儀器及電纜率定檢查
4.1滲壓計檢驗
按照規范的規定對滲壓計的力學、防水絕緣性能進行檢驗。滲壓計檢驗分級和限差規定見下表：
滲壓計力學性能檢驗分級規定
|
規 格
|
GK4500S-2.0MPa
|
|
最大壓力KPa
|
2000
|
|
分級測點數
|
9
|
|
分級壓力KPa
|
250
|
規定限差值
|
項 目
|
端基線性度
誤差ɑ1
|
非直線度
誤差ɑ2
|
不重復性
誤差ɑ3
|
最小讀數
誤差ɑf
|
|
限差（%）
|
2
|
1
|
1
|
3
|
4.2電纜檢驗
成批電纜采用抽樣檢查法，抽樣數量為本批的10%，不得小于100m；對于振弦式傳感器使用的四芯屏蔽電纜，因為電纜電阻對傳感器測值沒有影響，可不對電纜電阻進行檢驗。
用500V直流電阻表測量被測電纜各芯線間的絕緣電阻，測值應不小于100MΩ；
根據電纜耐水壓參數，把被測電纜置于耐水壓參數規定的水壓環境下48h，用500V直流電阻表測量被測電纜芯線與水壓容器間的絕緣電阻，測值應不小于100MΩ；
5.儀器設備埋設、安裝和調試：
5.1測壓管及滲壓計
5.1.1測壓管管路安裝
測壓管鉆孔深度應比設計測壓管管底稍低，以防止局部坍塌而影響測壓管埋設高程，鉆孔工作結束后，測壓管埋設之前鉆孔應沖洗干凈；
測壓管安裝前使用水位計測量孔內地下水位并記錄，兩次測讀誤差應不大于2cm；
組裝測壓管：按照管底蓋→外箍接頭→沉淀管→進水管→外箍接頭→導管→外箍接頭→管頂蓋的順序逐節組裝放入孔內，管路安裝連接做到緊固、嚴密、無滲漏；進水管段采用二層土工布包裹，土工布包裹范圍長出進水管段兩端各10cm；沉淀管應置入基巖0.5m以上；
測壓管及鉆孔回填：下管前先在孔底回填10cm厚反濾料；在測壓管內滲壓計以下管段填塞礫石；在沉淀管至進水管段管外至孔壁間回填反濾料，反濾料回填時應逐層搗壓密實；反濾料以上至管頂段管外至孔壁間逐粒回填粘土球，逐層搗壓密實；管口以下1～2m范圍內用夯實法回填粘土；Ⅰ型測壓管管頂采用30×30cm、厚5cm的M7.5砂漿保護層；Ⅰ型測壓管管頂采用壩面砼井加鋼蓋板的保護盒型式。
測壓管及管口保護盒安裝參見滲壓計埋設圖（圖號：楊電壩施－水－71）。
5.1.2測壓管靈敏度檢驗
測壓管安裝封孔完成后進行靈敏度檢驗。檢驗方法采用注水試驗，一般應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，注水量為每米測壓管容積的5～10倍，注入后不斷觀測水位，直至恢復到或接近注水前的水位，對于砂礫土，1～2小時降至原水位或注水后水位升高不到3～5m為合格。在運用期間，發現管內水位或壓力表讀數不正常時，亦應進行注水或放水試驗以檢查其靈敏度。
5.1.3測壓管內滲壓計安裝
埋設前取下滲壓計測頭的透水石，在滲壓計鋼膜片上涂一層黃油或凡士林以防生銹，透水石放入水中煮沸排氣；
在水中將透水石安裝在滲壓計測頭，滲壓計在水中浸泡2h以上，使測頭內達到飽和狀態，再在測頭端用土工布包上干凈飽和細砂制成的砂袋（直徑＜40mm），使儀器進水口通暢，防止泥漿等進入滲壓計測頭內部；
將組裝好的滲壓計砂袋測頭向下垂直放入管內設計高程，應嚴格控制和記錄測頭部位的埋設高程。
5.2繞壩滲流滲壓計
滲壓計埋設見滲壓計埋設圖（圖號：楊電壩施－水－71 Ⅲ型：水平淺孔內滲壓計埋設圖）。
在壩體填筑到陡壁砂質泥巖與石英砂巖接觸帶位置時，在設計位置鉆或鑿出一個孔深50cm、孔徑15～20cm的水平淺孔，如孔內無透水裂隙，在根據需要的深度，在大孔孔底套鉆一個孔徑3cm的小孔；
在小孔內填入礫石，在大孔內回填細砂；
滲壓計埋設前的準備和組裝與5.1.3相同，將滲壓計埋在細砂中，孔口用蓋板封上，并用水泥砂漿封住，待砂漿凝固后，即可繼續填筑。
5.3觀測電纜敷設保護
5.3.1基本原則
1電纜走線敷設時，應嚴格按照電纜走線設計圖和技術規范施工，盡可能減少電纜接頭。
2施工期電纜臨時走線，應根據現場條件采取相應敷設方法，并加注標志，注意保護，選好臨時監測站的位置，尤其在堆石壩的施工中，監測電纜的保護要有切實可靠的措施。
3在電纜走線的線路上，應設置警告標志。尤其是暗埋線，應在暗線位置和范圍設置明顯標志。設專人對監測電纜進行日常維護，并健全維護制度。
4電纜跨縫施工留縫時，應有5cm～10cm的彎曲長度，并用鋼管保護，鋼管兩頭用瀝青麻布包裹。穿越阻水設施時，應單根平等排列，間距2cm，加阻水環或阻水材料回填。在填筑過程中，電纜隨著填筑體垂直向上引伸時，可采用立管引伸，管外填料壓實后，將立管提升，管內電纜周圍有相應的填料人工夯實。
5電纜敷設過程中，要保護好電纜頭和編號標志，防止浸水或受潮；應隨時檢測電纜和儀器的狀態及絕緣情況，并記錄和說明。
5.3.2電纜敷設路線
電纜敷設路線見附圖《砼面板堆石壩內部滲壓計電纜敷設保護斷面示意圖》。為保證電纜不因堆石壩內部不均勻沉降變形而損壞，電纜敷設以垂直上引為主，盡量減少在壩體內部的水平引線；所有電纜均穿管保護，保護管接頭使用伸縮節，電纜在管內呈自由松弛彎曲狀態，電纜預留彎曲量根據壩體各部位沉降量決定。
電纜敷設完成后及時繪制敷設路線圖和儀器埋設圖，并且提供給相關的施工單位，提醒并注意保護儀器和電纜的安全。
5.3.3電纜連接
觀測電纜的連接采用熱縮接頭，電纜芯線采用焊接連接，電纜與儀器連接或電纜接長的前、后均對儀器讀數并記錄；
1根據設計和現場情況準備儀器的加長電纜。
2在要連接的電纜一端預先套上的里層帶有熱融膠的熱縮套管，再在電纜的每根芯線的一端分別套上一根細的熱縮套管。
3把銅絲的氧化層用砂布擦去，按同種顏色互相搭接，銅絲相互叉入，擰緊，涂上松香粉，放入已熔化好的錫鍋內擺動幾下取出，使上錫處表面光滑無毛刺，如有應銼平。
4檢查各芯線電阻，測值正常后加熱熱縮每根芯線的熱縮套管，用熱風槍從中部向兩端均勻的加熱，排盡管內空氣，使熱縮管均勻的收縮，并緊密的與芯線結合。
5將芯線并在一起，用專用的自粘膠帶緊緊的把芯線裹在一起，裹時一圈一圈地依次進行，并用力拉長膠帶，邊拉邊纏，使粗細一致，包扎體內不能留空氣。
6接好電纜的屏蔽層（可以互相壓按在一起），重復上述第（5）步的做法，包裹之后的電纜外徑略小于外層熱縮管的內徑為宜。
7將預先套在電纜的外層熱縮套管移至纏膠帶處加溫熱縮，如果外層熱縮套管的內層不自帶熱融膠，熱縮前應在熱縮管與電纜外皮搭接段纏上熱熔膠，用熱風槍從中部向兩端均勻的加熱，排盡管內空氣，使熱縮管均勻的收縮，并緊密的與電纜結合。
8接頭熱縮前后應測量、記錄電纜芯線電阻、儀器讀數。
5.3.4電纜編號
儀器與電纜連接或電纜接長以后，按設計規定的編碼系統進行儀器編號，同時做好傳感器號與設計編號的對應記錄。編號標注在傳感器上、電纜端頭與二次儀表連接附近，同時標上兩套以上標簽備用，防止損壞和丟失；電纜敷設過程中，要保護好電纜頭和編號標志，防止浸水或受潮；應隨時檢查電纜和儀器的狀態及絕緣情況，并記錄和說明；
5.3.5觀測電纜引線長度
觀測電纜引線長度按照規范規定的下列方法進行計算。
觀測電纜引線長度計量式：L=KL0+B
L-電纜總長度，單位：米； K-電纜接長系數，混凝土內埋設時取1.05～1.1；L0-電纜引線路線長度，單位：米；B-觀測端加長值，取3～5米。
電纜保護管計量式：電纜保護管長度＝引線長度－觀測端加長值，（單位：米）。
6.觀測：
觀測頻率：按照規范、設計和監理工程師要求的測次和時間進行觀測；在埋設前后隨時進行檢查，以檢查儀器工作是否正常；
每次讀數時，必須立即同前次測值對照檢查，讀數值應是穩定的；在觀測中若發現異常，要及時進行復測，分析原因，記錄說明；所有的讀數進行三次重復測讀，三次讀數誤差不大于儀器的精度值，取三次讀數的算術平均值作為觀測值。
滲壓計在施工期取埋設后第一次測值作為基準值；在初蓄期取蓄水后的第一次測值作為基準值。
7.觀測資料計算整理：
每次觀測后立即對原始數據進行檢查校核和整理，并及時作出初步分析，同時反饋給監理部和業主。
每次的觀測數據于當天對原始數據進行校對、整理、計算、繪圖，每張觀測記錄表測記和計算完畢后，立即歸檔保管。
觀測數據采用規范和廠家說明書提供的公式和方法進行計算。
點繪物理量、溫度與時間過程線圖，縱坐標為物理量、溫度，橫坐標為時間。
