彰武水库测压管施工与灵敏度分析

2015-03-21郭学士

海河水利 2015年5期

郭学士

（安阳市彰武南海水库工程管理局，河南安阳 455000）

1 工程概况

彰武水库位于河南省安阳市西南25 km的海河流域卫河支流安阳河上，坝址在安阳市龙安区彰武办事处原北彰武村处。彰武水库控制小南海水库以下区间流域面积120 km2，坝址以上流域面积970 km2，总库容0.78亿m3。

20 世纪50年代兴建彰武水库大坝时设计安装的坝体和坝基测压管较多，分布于主、副坝两侧和溢洪道两岸，均为1963、1964年埋设。1992—1994年水库第一次除险加固工程施工期间，拆除了部分坝基和坝体测压管，又分别增设了3排9孔坝基测压管和10孔坝体测压管，坝基和坝体测压管分别达到20和23孔。经过近50年的运行，渗流观测设施损毁失灵较多，且水库长期处于低水位运行，致使尚可正常观测的坝基和坝体测压管较少，再加上除险加固工程坝顶、下游草皮护坡的机械化施工，不可避免地又毁坏了部分测压管。

2 测压管布设

彰武水库于2008—2011年进行了除险加固工程施工。为了较好地解决彰武水库坝体、坝基渗流压力监测存在的问题，根据坝体渗流压力和坝基渗流压力监测布置规定，参考彰武水库大坝地质剖面图及彰武水库大坝纵剖面图，施工过程中对坝体和坝基测压管进行了部分更新和补设，分别在桩号0+085、0+158、0+350、0+455、0+548新建5排坝基测压管，在桩号0+112、0+162、0+300、0+500、0+600新建5排坝体测压管。测压管埋设位置1#孔设在坝顶，2#孔设在下游坡128.00 m平台，3#孔设在下游121.00 m平台。

3 测压管施工

3.1 造孔

采用150 型地质钻机、合金钻头及金刚石钻头钻进，终孔直径为110 mm。钻孔时钻机保持平稳，不倾斜、不位移，终孔下测压管。

3.2 测压管制造

测压管采用直径50 mm 镀锌钢管，由透水段和导管组成。透水段每周4个直径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锈漆，透水段外壁包裹2层尼龙网布过滤，再包裹1层无纺土工透水织物过滤层，外缠12#铅丝，间距10 mm。最后，管底采用钢板封闭。透水段顶端与导管牢固相连。导管两端接头处用外箍接头相连。

3.3 测压管安装

终孔后在孔底回填5～10 cm厚的净砂，进水管段回填净砂（d＜5 mm），边填边摇动导管使净砂填充密实。导管段先回填4 m 高度膨胀泥球，土球由直径5～10 mm 的不同粒径组成，逐粒投入孔内，并逐层捣实。导管段上部用黏土粉回填，边回填边捣实。封至设计高程后，向管内注水，至水面超过泥球段顶面，使泥球崩解膨胀。

3.4 管口保护

管口保护装置，采用现浇混凝土和钢制护箱盖，结构简单、牢固，能防止雨水流入和人畜破坏，并能锁闭且开启方便。

4 灵敏度检验

测压管安装、封孔完毕后进行灵敏度检验。检验方法采用注水试验，在库水位稳定期进行。试验前先测定管中水位，然后向管内注清水。在进行坝体测压管灵敏度检验时，因进水段周围为壤土料，注水量相当于每米测压管容积的3～5倍；在进行坝基测压管灵敏度检验时，因进水段周围为砂粒料，注水量相当于每米测压管容积的5～10倍。经计算需注水的体积后，使用塑料水壶定量向管中注水，保证注水量的准确。注入后不断观测水位，直至恢复到或接近注水前的水位（每天上午和下午各观测1次）。对于坝体测压管（黏壤土）而言，注入水位在五昼夜内降至原水位为灵敏度合格；对于坝基测压管（砂壤土和砂砾土）而言，1～2 h降至原水位或注水后水位升高不到3～5 m为合格。

经灵敏度检验，坝体、坝基测压管埋设全部合格。