水库面板堆石坝工程的渗流设...析―以松阳黄南水库工程为例_万超明.pdf
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1、11mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8水库面板堆石坝工程的渗流设计及监测数据分析 以松阳黄南水库工程为例 万超明 义乌市水务局 摘 要:渗流监测是面板堆石坝防渗效果的主要监测措施。以黄南水库渗流监测系统为例,对渗流监测的设计、施工、监测以及数据处理进行系统的阐述,对监测过程中的一些问题进行探讨,对水库蓄水高度和渗流的关系和观测数据进行分析,可作为中型偏大型堆石坝工程的渗流监测及数据分析的模板。关键词:水库;面板堆石坝;渗流监测1.工程概况(1)工程简介。松阳县黄南水库工程建在浙江省丽水市松阳县境内松阴溪最大支流小港源上,距黄南村峡谷河上游约
2、400m处。黄南水库属于中型水库,最大坝高97.00米,总库容9196万立方米,正常库容7580万立方米,正常水位329.00米。(2)大坝设计指标。1)混 凝 土面 板 堆 石坝,坝 长267.00米,坝顶高程337.00米,防浪墙墙顶高程337.50米,坝基最低高程240.00m。2)上下游坡比均为1:1.4,下游坝为砼网格生态护坡。3)堆石坝由垫层区、过渡层区、主堆石区及下游堆石区等组成,坝顶铺上厚20cm的C25F50混凝土面,坝底铺上厚15cm碎石垫层,垫层下部为坝顶静碾堆石区1。2.渗流监测布置及设计指标相关要求2.1渗流监测设施平面布置1)大坝渗流监测。大坝渗流监测分为坝体、坝基
3、、绕坝渗流、渗流量四个部分。坝体渗流监测。坝体渗流监测采用渗压计观测。坝体渗流选取3个横断面布置,分别为坝0+116.00、坝0+157.00、坝0+198.70。每个横断面各布设3支渗压计,分别位于坝上0+057.00、EL.290.00处,坝下0+005.00、EL.290.00处,坝上0+016.00、EL.319.00处,共计9支渗压计。坝基渗流监测。坝基渗流监测采用渗压计观测。坝基渗流选取3个横断面布置,分别为坝0+116.00、坝0+157.00、坝0+198.70。每个横断面各布设6支渗压计,分别位于坝上0+126.00、坝上0+100.00、坝上0+057.00、坝下0+005
4、.00、坝下0+060.00、坝下0+120.00坝基以上0.5m处,共计18支渗压计。绕坝渗流监测。大坝绕坝渗流监测采用测压管(内埋渗压计)观测。在大坝左岸布置6个绕坝渗流孔,在大坝右岸布置6个绕坝渗流孔,孔内均布置渗压计。渗流量监测。大坝渗流量监测采用量水堰观测。在大坝坝后底部布置2个量水堰。2)溢洪道渗流监测。溢洪道边坡地下水位监测采用测压管观测。布置3个测压管,位于边坡马道上。2.2渗流设计的施工要求及渗压计指标1)渗流设施的施工要求。材料:测压管及其附件采用镀锌管材。在施工中,先采用岩芯管冲击法干钻进行造孔,并对取出岩芯按取出顺序进行编号拍照和记录,如遇到塌孔时不能用泥浆固壁,但用套
5、管护壁,具体由现场地质工程师查勘确定。根据实际情况确定埋设导管长度,接头处采用外丝扣,用外丝箍接头处衔接好。在埋设测压管前,要认真检查钻孔深度、孔底高程、孔内水位、有无塌孔以及测压管加工质量、各管段长度、接头、管帽等情况,并做好详细记录。在安装、封孔完毕后测压管需进行灵敏度检验。检测方法:在库水位稳定时,先测定管中水位,再向管内注清水,后观测记录。12小时降至原水位或注水后水位升高不到3m 5m为合格。在测压管造孔至灵敏度检测的整个过程中,应及时记录并详细说明有关情况和数据,必要时要进行干密度、级配和渗透等试验检测。完工时要提交完整的“测压管钻孔岩土分布柱状图”和“测压管埋设安装考证表”,并要
6、存档保管。灵敏度检验合格后,应尽快安90学术ACADEMICDOI:10.14125/ki.zjsy.2023.03.01411mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8进水管长度80cm左右,在进 水 管 管 壁 上 开 透 水孔,孔径 为4mm6mm,按梅花形布设,开孔率控制在18%内,管外壁用土工布包裹。3)安装测压管。在钻孔底部清理干净后填充已洗净的粒径为5mm8mm的砂卵石厚30cm垫层,密实。再将测压管伸入孔内至进水管底部位的砂卵石垫层上。进水管周围填充已选定规格的干净砂砾石后,并加以密实,填充至设计要求的高度,最后铺设5mm厚的橡胶垫
7、板和3mm厚的钢垫板。测压管的孔口段采用M10水泥砂浆回填至管口高程,水泥砂浆水灰比控制在0.4内,并水泥砂浆灌实,等水泥砂浆终凝后,进行管口高程测定,安装好渗压计,并引出电缆。测压管的孔口位于地表面,从孔口引出电缆,走线将根据实际情况利用钢管或PVC管进行保护,并按设计要求牵引到指定观测箱。6.监测频率渗流监测设备完成后应及时进行观测,特别是大坝初次蓄水后,应提高观测频率,初期观测时间根据水位上涨速度而定,有一定观测经验积累后按如下要求进行:(1)绕坝渗流监测:施工期14次,初蓄期330次,运行期24次。(2)坝体、坝基渗流压力监测:施工期36次,初蓄期330次,运行期24次。(3)渗流量监
8、测:施工期36次,初蓄期330次,运行期24次。7.渗流分析7.1大坝渗流监测1)大坝渗流分析。坝基渗流。2019年5月2019年8月坝前积水,此时面板尚未浇设管口保护装置。测压管孔底高程可由现场地质工程师根据实际情况调整,以在非雨天打至地下水位以下20m并满足设计孔底高程要求为标准。测压管位置及孔口高程可根据实际地形情况作适当调整。测压管及附件防腐要求:红丹打底两遍.涂防锈漆两道。每个测压管中各埋设一只渗压计,埋设高程距孔底40cm。埋设前渗压计需饱水24h浸泡充分。埋设完毕,先将电缆适当保护,待整个测站埋设结束后,再统一接线布线,加保护管引至相应的测站。电缆要求采用水工四芯屏蔽电缆。2)渗
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