大坝原型观测及减压排水沟施工.pdf

2 0 1 3年第 5期 ( 第4 l 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o ． 5 ． 2 Ol 3 ( T o t a l N o ． 4 1 ) 文章编号： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 1 3 5— 0 2 大坝原 型观测及减压排水 沟施 工 杨红轩 ( 新疆 水利 水电勘测 设计研 究院勘测 总队， 新疆 昌吉 8 3 1 1 0 0 ) 摘要 ： 为确保水工建筑物安全运行 ， 工程竣工后应对建筑物进行观测。阐述了新疆博尔塔拉 河五一水库大坝原型观测及减压排水沟施工过程。在坝坡采用卷扬机和手推车进行 反滤料的拉卸， 解决了在坝坡填筑反滤料的运输难题， 质量合格率达到 1 0 0 ％。 关键词 ： 大坝； 原型观测 ； 减压排水沟 ； 测压管布置； 安装 ； 施工 中图分类 号 ： T V 6 4 文献标识码 ： B 1 工程概 况 新疆博尔 塔拉 河 五一水 库 位 于博 乐西 南 3— 4 k m， 水库总库容1 9 6 0万 m ， 正常蓄水位5 2 8 ． 5 m， 最大坝高2 2 I n， 坝线 总长2 7 0 0 m， 为黏土心墙砂砾 石坝， 根据《 水利水电工程等级划分及洪水标准》 ( S L 2 5 2 --2 0 0 0 ) J ， 工程 规模为中型 ， 工程 等级 为三 等 ， 主要建筑物为大坝 ， 放水涵洞级别 为 3级 ， 次要 建筑物级别为 4级 ， 临时建筑物级别为 5级。 库 区左右岸发育有 I 级阶地 ， 水库南北两侧大都 被第四系冲积淤泥质亚黏土覆盖， 1+ 8 0 0～ 2+ 2 0 0段 淤积层较薄 ， 产生局部库 区渗漏 ； 坝址 区出露 的基岩 岩性为华力西期浅成石英斜长班岩 ， 该岩石强风化层 2— 3 m， 弱风化层 8～1 0 m， 属致密坚硬岩石， 属弱透 水岩石 ， 新鲜基岩不透水 ， 0+ 0 0 0～ 0+1 0 0段心墙土 具有工程 区位于准葛尔盆地西北缘一萨吾尔 山复背 斜北翼 ， 构造线主要方向为近东西 向。库区处于萨吾 尔山北坡山前凹陷内， 无大的断裂构造。坝区为中低 山地区， 两岸基岩裸露， 有薄层碎石覆盖， 岸坡坡度上 缓下陡， 河床覆盖层为砂 、 砂砾和粉质黏土层 ， 厚 l 0— 2 0 i n 。坝基基岩岩性为火 山角砾岩， 强风化层厚度 3 ～ 5 m， 弱风化层厚度在 2 0— 5 0 m。 由于该水库在原有大坝变形观测孔及减压排水 沟已失效 ， 现新 增加 1 6个 观测孔 ， 进行大坝 的安全 监测情况 ， 新建减压沟防止坝体渗透水流溢出后 ， 带 走坝体土料， 导致坝体产生渗透破坏。 2 大坝原型观测工程施工 监测断面和仪 器布置 在大 坝具有 代表性 的部 位 ， 能准确反映大坝及基础的工作状态 ； 仪器选型在 满足精度要求 的前提下， 做到可靠、 耐久、 经济、 实 用 ； 各监测仪器 、 设施的安装 和埋设 ， 必须按设计要 求精心施 工确保质量 。安装和埋设完 毕 ， 绘制竣工 图、 填写考证表 ， 存档备查 ； 各观测值能互相校核 ， 尽 量做到一种设备多种用途 。 为确保水工建筑物安全运行， 工程竣工后对建 筑物进行经常的系统的观察、 测量、 了解各建筑物状 态的变化和工作情况 ， 本工程安全监测项 目参 照土 石坝三等工程执行。观测内容为： ①土坝渗流观测； ②水文、 气象观测。 为了解坝内浸润线位置变化情况 ， 判断土坝渗 流稳定原因， 本工程采用在坝内埋测压管， 利用仪器 测量管 中水 位 的方 法 测 定 坝 内浸 润线 高低 变 化 规律。 [ 收稿 日期] 2 0 1 3— 0 3— 0 7 [ 作者简介] 杨红轩( 1 9 7 8 一) ， 男， 新疆玛纳斯人， 工程师， 主要从事水利工程施工及管理工作。 一 l 3 5 — 2 0 1 3年第 5期 ( 第 4 l 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 5 ． 2 0 1 3 ( T o t a l N o ． 4 1 ) 2 ． 1 测压管的布置 坝体浸润观测管设计 7个观测横断面 ， 每个观 测横断面上布置 1 — 3个观测管 ， 共计 l 6个观测管。 7个观测横断面分别为 0+1 0 0横断面 、 0+2 4 0横断 面、 0+ 4 0 0横断面 、 0+ 8 0 0横断面 、 1+ 3 0 0横断面 、 1 +8 0 0横断面 、 2+ 2 0 0横断面 ， 均垂直坝轴线。观测 管最深设计为2 5 ． 8 I n ， 最浅为5 ． 9 i n 。 2 ． 2 测压管的结构要求 测压管为一孔 双管 ， 管径 分别为 ‘ P 5 0 m m和 ‘ P 1 0 2 m m， 管材为镀锌铁管。根据观测管不 同部位 、 不 同高程 ， 对观测管的深度有不同的要求。 测压管是分 析评价 水库大 坝稳定 性 的永 久设 施 ， 因此每根观测管必须满足设计要求 ， 严格按照技 术要求进行施工。 2 ． 2 ． 1 造孔 坝体部位的钻进基本使用硬质合金钻头配岩芯 管、 吊锤夯击法钻进 ， 进入坝体底部因土体处于饱 和 状态 ， 有缩孔现象 ， 采用 q ~ 1 4 6 m m的套管跟 进护壁 ， 待钻进 达 到设 计 孔深 后 ， 下 测压 管。钻 孑 L 直 径 为 q ~ 1 2 7 mm， 使用钻机 X Y一1 1 型地质岩芯钻机。钻孔 岩芯 逐段描 述 ， 画柱状 图 ， 各孔 每米 取土样 3 0 0— 5 0 0 g ， 用塑料袋存放 ， 便于检查分析， 观测孔 水位都 是连续观测到水位稳定 。 2 ． 2 ． 2 测压管构造 测压管采用管径为5 0 mm的 P V C硬塑料管及钢 管 ， 包括进水管 、 导管和管 口3个部分。 1 ) 进水管 ： 外径5 0 mmP V C硬塑料管 ， 管壁钻孔 8排 ， 纵距1 2 0 m m， 呈梅花形排列 ， 孔径5 m m。管外 壁纵 向焊 8根立筋 ， 每根立筋 由 3根直径为3 m m的 塑料焊条堆焊而成 。立筋外面用塑料焊条弯成螺旋 形点焊固定成箍筋。外 面包 扎 3层土工无纺布 ， 用 1 2 镀锌铅丝绕 紧， 测管底部 留1 ． 0 i n 沉淀管不需钻 眼 ， 管底用钢板焊死封堵。 2 ) 导管 ： D =5 0 mm钢管 ， 长3 V i i ， 与进水 管连 接 ， 进水管与导管采用7 5 mm硬塑料套 连接 ， 套管长 1 in， 与进水管间用 P V C胶黏接。 3 ) 管 口高出坝面5 0 c m， 管 口采用堵头保护。 2 ． 2 ． 3 测压管安装 反滤料使用粒径 d<2 m m的水洗砂子 ， 用测绳 一 】 3 6 一 边量边填 ， 直到填至管 口位置。 2 ． 2 ． 4 下设要求 下管过程中， 花管与导管必须连接严密 ， 吊系牢 固， 保持管身顺直 ， 就位 后， 立 即测量管底 高程 和管 水位 ， 并在管外回填反滤料 。 2 ． 2 ． 5 管口保护体施工 先制作定型钢模板 ， 在每个观测管 口处立模浇 筑管 口保护体 ， 浇筑完毕后2 d 拆模 ， 上覆草帘 ， 洒水 养护 1 0 d 保护体盖板在工地提前 预制好 ， 运到各 观测管口进行覆盖。 3 减压 排水沟施工 在坝后坡浸润线水溢 出点处设置排水 减压沟， 排水沟深1 ． 5 m； 上 口宽1 ． 5 m， 下 口宽1 ． 5 m。内衬 长丝针刺无纺布( 2 0 0 g ／ m ) ， 上填天然级配砂砾石 ， 最大粒径 ≤1 5 e m， 分层夯实 。 施工前备足反滤料 、 设好 中心桩 、 按设 计图及有 关技术要求进行减压排水沟 的开挖施 _T， 排水沟必 须穿过相对不透水层 ， 排水沟施工时 ， 将沟底弱透水 层清理干净 ， 然后填筑反滤料 ， 利用卷扬机和手推 车 拉卸料 ， 由底部向上按设计结构层要求逐层铺设 ， 并 保证层次清楚 ， 互不混杂。 反滤料不得 与其它层 填料 发生 错位 、 缺 断、 混 杂 ， 分段铺筑时， 要使接缝层次清楚。已铺筑反滤层 的工段 ， 及时铺筑上层填料 ， 严禁人车通行。土工织 物的检测质量符合设计及施工技术规范要求 。 4 结语 五一水库大坝原型观测及减压排水 沟工程 ， 工 期短、 施工任务重 ， 在保证按期 蓄水 的要 求下 ， 全体 施工人员经过不懈 的艰苦努力 和奋 斗， 克服 了在坝 坡填筑反滤料时的运输难题 ， 采用卷扬机和手推车 进行拉卸料 ， 圆满完成了施工任务， 其单元工程评定 质量均达到 1 0 0 ％合格 ， 满足设计和规范要求。 参考文献 ： [ 1 ] 长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 ． S L 2 5 2 --2 0 0 0 水利水电l丁程等级划分及洪水标准[ S ] ．北京： 中国水利 水 电出版社 ， 2 0 0 0 ． [ 2 ] 孙艳玲， 王斌 ， 施容芬 ．关于排水减压沟设计[ J ] ．黑龙江 水利科技 ， 2 0 0 4 ， 3 2 ( 0 2 ) ： 7 9 ．