渗压计及测压管施工方案设计.docx

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渗压计及测压管施工方案设计

测压管及渗压计施工技术方案

根据首部挡水坝基础渗流监测布置图[图号：

NJ54SG-51-6（5）（6）（7）]，在闸坝基础布置测压管（内设渗压计）7套，监测坝基扬压力；在防渗墙两头及下游侧布置测压管（内设渗压计）6套，监测两岸绕坝渗流情况。

我部对测压管及渗压计安装埋设提出以下施工技术方案。

1.仪器布置和工程量

1.1坝基渗流监测

在监测剖面闸0+003.00m的坝基范围内顺坝轴向布设7套测压管（内设渗压计），钻孔埋设，深入坝基1米，渗压计及测压管设计位置和设计工程量如下：

坝基渗压计及测压管设计位置和设计工程量表

序号

仪器编号

桩号m

工程量

顺河流向

坝轴向

渗压计埋设

高程

渗压计数量

支

电缆长度m

钻孔深度m

测压管设计长度m

透水管

导管

沉淀管

1

UP1

闸0+003.00

坝0+001.00

2977.50

1

36.6

28.8

0.7

27.8

0.3

2

UP2

坝0+013.50

2979.50

1

50.4

28.8

0.7

27.8

0.3

3

UP3

坝0+032.50

2979.50

1

71.3

28.8

0.7

27.8

0.3

4

UP4

坝0+050.00

2984.00

1

83.4

22.3

0.7

21.3

0.3

5

UP5

坝0+066.00

2986.00

1

98.8

20.3

0.7

19.3

0.3

6

UP6

坝0+082.00

2986.00

1

116.4

20.3

0.7

19.3

0.3

7

UP7

坝0+098.00

2986.00

1

134

20.3

0.7

19.3

0.3

备注：

1.测压管钻孔深入坝基1m，表中钻孔深度为图纸计算量，钻孔工程量按实际发生量计；

2.表中测压管导管长度为图纸计算量，导管长度按按实际发生量计；

3.渗压计深入坝基0.8m，观测电缆引入排污闸顶观测房，表中长度为图纸计算量，电缆长度按实际发生量计

1.2绕坝渗流监测

在防渗墙两头及下游侧布置测压管（内设渗压计）6套，监测两岸绕坝渗流情况。

两岸绕渗孔各测点的布置随水工防渗布置和地形地质情况做具体调整，渗压计电缆实际长度根据管线去向确定。

设计位置和设计工程量如下：

绕坝渗流测压管设计位置和设计工程量表

序号

仪器编号

桩号m

工程量

顺河流向

坝轴向

渗压计埋设

高程

渗压计数量

支

电缆长度m

钻孔深度m

测压管设计长度m

透水管

导管

沉淀管

1

OH1

0-005.00

0-048.00

1

2.75

0.3

2

OH2

0+000.50

0-040.00

1

2.75

0.3

3

OH3

0+001.50

0+175.00

1

2.75

0.3

4

OH4

0+003.00

0+203.00

1

2.75

0.3

5

OH5

0+008.00

0+175.00

1

2.75

0.3

6

OH6

0+013.00

0+152.50

1

2.75

0.3

备注：

1.绕坝渗流测压管根据钻孔工程量按实际发生量计；

2.测压管导管长度按按实际发生量计；

3.渗压计深入坝基0.8m，观测电缆引入排污闸顶观测房，电缆长度按实际发生量计。

2.仪器设备和材料性能参数

2.1测压管

2.1.1进水管、导管和沉淀管

进水管：

φ50镀锌钢管，进水孔φ8mm，呈梅花型布置，水平方向沿管壁周长均匀布成6排；竖向孔距为50mm，每节钢管两端加工外丝扣；

导管和沉淀管：

φ50镀锌钢管、外箍接头、管顶盖和管底盖，每节钢管两端加工外丝扣。

2.1.2无纺土工布

300g/m2，等效孔径095＜0.12mm，垂直渗透系数10-2cm/s。

2.1.3孔内回填料

反滤料：

干净砾石，粒径10~15mm。

沥青麻布：

位于测压管建基面，用于封孔时隔离水泥浆。

水泥砂浆：

C15水泥砂浆

2.1.4测压管顶保护盒

管帽：

φ260mm带丝扣和止水垫圈管帽；

管盖：

φ50镀锌管堵头，带电缆穿线孔；

2.2渗压计

生产厂家：

南京达捷大坝安全技术发展公司；

传感器类型：

振弦式；

型号规格：

SXX-150；

测量范围：

0.5MPa；

分辨率：

0.2％F.S；

2.3读数仪表

生产厂家：

基康仪器（北京）有限公司；

型号：

BGK408；

测量范围：

400～4500Hz；

温度测量范围：

-30～70℃；

分辨率：

频率0.1Hz，温度0.1℃；

示值误差：

＜0.002%。

2.4观测电缆及连接

生产厂家：

南京南瑞集团公司大坝工程监测分公司

电缆型号：

NDBT2×2×11/0.2通信电缆

热缩接头：

φ3mm芯线绝缘热缩套管、φ10mm绝缘热缩套管、热熔胶

保护管：

φ70PVC管

3.测压管钻孔和回填

在施工现场具备钻孔条件时将及时按照设计位置进行测量放点，钻孔施工过程中按照设计钻孔技术要求随时检控。

因测压管钻孔回填材料的特殊要求，所有回填材料由我部按照设计图纸要求准备并回填。

本工程有闸坝测压管和绕坝渗流测压管钻孔，在具备钻孔条件时及时另行上报钻孔施工方案。

4.仪器设备埋设、安装和调试：

4.1测压管管路安装

测压管钻孔深度应比设计测压管管底稍低，以防止局部坍塌而影响测压管埋设高程，钻孔工作结束后，测压管埋设之前钻孔应冲洗干净；

测压管安装前使用水位计测量孔内地下水位并记录，两次测读误差应不大于2cm；

组装测压管：

按照管底盖→外箍接头→沉淀管→进水管→外箍接头→导管→外箍接头→管顶盖的顺序逐节组装放入孔内，管路安装连接做到紧固、严密、无渗漏；进水管段采用二层土工布包裹，土工布包裹范围长出进水管段两端各10cm；沉淀管应置入坝基0.5m以上；

测压管及钻孔回填：

下管前先在孔底回填10cm厚反滤料；在测压管建基面以下的进水管段与孔壁间填塞砾石；在建基面填塞沥青麻布，建基面以上回填水泥砂浆

测压管及管口保护罩安装参见设计图纸中的测压管管帽及其安装示意图。

4.2测压管灵敏度检验

测压管安装封孔完成后进行灵敏度检验。

检验方法采用注水试验，一般应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，注水量为每米测压管容积的5～10倍，注入后不断观测水位，直至恢复到或接近注水前的水位，对于砂砾土，1～2小时降至原水位或注水后水位升高不到3～5m为合格。

在运用期间，发现管内水位或压力表读数不正常时，亦应进行注水或放水试验以检查其灵敏度。

4.3测压管内渗压计安装

埋设前取下渗压计测头的透水石，在渗压计钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈，透水石放入水中煮沸排气；

在水中将透水石安装在渗压计测头，渗压计在水中浸泡2h以上，使测头内达到饱和状态，再在测头端用土工布包上干净饱和细砂制成的砂袋（直径＜40mm），使仪器进水口通畅，防止泥浆等进入渗压计测头内部；

将组装好的渗压计砂袋测头向下垂直放入管内设计高程，应严格控制和记录测头部位的埋设高程。

4.4观测电缆敷设保护

⑴振弦式渗压计配用电缆是四芯屏蔽通信电缆，按照设计长度准备各个测点相应的电缆长度，并对电缆做如下检查：

用万用表测量每根电缆的芯线电阻并记录；

用100V（或250V）兆欧表分别检查每根芯线与屏蔽层间的绝缘电阻值，要求阻值大于100兆欧。

⑵仪器电缆布置时不得与交流电缆一同敷设，电缆走线应尽量避免受到移动设备、尖锐材料等的伤害。

电缆布线应规整，在套入电缆保护管后沿引张线沟槽引入观测房。

⑶电缆接头采用热缩管密封电缆接头技术，步骤如下：

先将仪器电缆头每根芯线套上φ3mm细热缩管（长度比芯线裸露长度长1cm以上），然后与电缆每根芯线一一进行对联接，各联接芯线用焊锡焊牢，焊接段套上细热缩管，用热风枪加热热缩；

各芯线联接热缩好后，用电工自粘绝缘胶带分别缠紧，再用自粘绝缘胶带总缠扎紧，缠裹要均匀，长度以覆盖住所有芯线为宜；

在芯线联接前，将φ10mm热缩管预先套入电缆，芯线两端的电缆外套锉毛以便于热熔胶与电缆紧密结合，芯线联接和绝缘胶带缠裹完成后再缠裹热熔胶带，套上热缩管，用热风枪从热缩管中间向两边逐渐加热热缩，以排出气泡，直至热缩完成。

电缆接头示意图如下：

4.5检查验收标准

根据GB/T22385-2008《大坝安全监测系统验收规范》的规定，静力水准仪安装质量检查验收标准如下：

4.5.1测压管

主要检查项目（严重缺陷）：

⑴安装测压管时未准确测量或计算出其管底和孔口高程，平面坐标，并做记录；

⑵测压管进水段结构不满足设计要求；

⑶测压管管口和孔口装置存在渗漏现象。

一般检查项目（一般缺陷）：

⑴测压管钻孔未按其钻孔要求进行；

⑵不能提供钻孔质量记录；

⑶未按要求安装反滤装置；

⑷管口装置不符合测压管水位测量方式和监测要求；

⑸管口保护装置不符合设计要求；

4.5.2渗压计

主要检查项目（严重缺陷）：

⑴不能提供渗压计埋设部位及高程；

⑵渗压计埋设前没有率定或不能提供埋设前率定资料；

⑶无法测读数据或数据明显不符合实际；

⑷渗压计量程与测点实有压力不相适应。

一般检查项目（一般缺陷）：

⑴渗压计埋设前未按安装要求做相应的准备工作（如浸泡、包装细砂袋）；

⑵接长电缆未按同型号同色芯线并焊的要求；

⑶接长电缆未认真进行硫化或热缩；

⑷电缆接长后未用测试仪器进行量测，并做记录；

⑸砂垫层、孔口盖或固定砂包的砂浆等安装有缺陷；

⑹电缆走向和保护不符合设计要求。

5.监测和数据处理

5.1观测方法

在自动化数据采集系统未布置前，测压水位采用电测水位计观测，渗压计采用BGK408振弦式读数仪进行测量，渗压计引出电缆芯线颜色为黑红绿白，分别对应接入读数仪接线夹的黑红绿白，黑红芯线测量频率或频率模数，绿白芯线测量温度；在读数仪测量时选择传感器类型中的“B”档进行测量，测量结果为频率或频率模数及温度值。

5.2计算方法

渗压计计算公式：

渗压计读数=Hz2/1000，称为F

P=（Fi—F基）G+（Ti—T基）K

式中：

P—压力变化值，单位MPa；

Fi—本次频率模数测值；

F基—建立基准时的测值；

G—仪器的灵敏度系数，单位MPa/读数。

Ti—本次温度测值，单位℃；

T基—建立基准时的温度测值，单位℃；

K—仪器的温度系数，单位MPa/℃。

5.3观测频率

按照规范、设计和监理工程师要求的测次和时间进行观测；在仪器安装后进行基准值（初始值）的测读，之后每三天观测一次，连续观测一周，以后每周或每旬观测一次，若遇特殊情况按监理指示加密观测。

5.4检查验收标准

根据验收规范的规定，监测和数据处理质量通用检查验收标准如下：

主要检查项目（严重缺陷）：

⑴二次仪表检验不合格；

⑵观测精度不满足设计和规范的要求；

⑶基准值取得不及时。

一般检查项目（一般缺陷）：

⑴一般监测项目中有少量项目观测频次不够；

⑵基准值取值不合理；

⑶异常值未进行加密观测与判别；

⑷物理量计算方法不当；

⑸观测记录不全；

⑹失效仪器未经过审核而停测。

6.资料整编和初步分析

6.1每次观测后立即对原始数据进行检查校核和整理，并及时作出初步分析，同时反馈给监理部和业主。

6.2每次的观测数据于当天对原始数据进行校对、整理、计算、绘图，每张观测记录表测记和计算完毕后，立即归档保管。

6.3观测数据采用规范和厂家说明书提供的公式和方法进行计算。

6.4点绘物理量、温度与时间过程线图，纵坐标为物理量、温度，横坐标为时间；绘制物理量在坝体的分布图；绘制相关物理量关系图。

6.5检查验收标准

根据验收规范的规定，资料整编和初步分析通用质量检查验收标准如下：

主要检查项目（严重缺陷）：

⑴未按规范要求及时进行资料整理和整编；

⑵整编资料不齐全；

⑶基本资料不全；

⑷无完整的整理说明；

⑸监测成果计算不正确；

⑹异常值未作出处理、解释；

⑺资料分析未与环境和施工变化情况相结合。

一般检查项目（一般缺陷）：

⑴资料归档分类不够清晰；

⑵整编图表规格不统一；

⑶测量粗差未剔除；

⑷资料分析未进行全面特征值统计、分析；

⑸资料分析未按成果绘制分布图；

⑹过程线代表性不够。

7单元工程质量评定表格

单元工程质量评定表格由单元工程质量评定表（表1，与静力水准施工技术方案中的相同，不再另附）及下列附表组成：

仪器设备进场检查记录表（表2，与静力水准施工技术方案中的相同，不再另附）

土建及安装质量检查记录表（表3-1、3-2）

监测和数据处理质量检查记录表（表4，与静力水准施工技术方案中的相同，不再另附）

资料整编和初步分析检查记录表（表5，与静力水准施工技术方案中的相同，不再另附）

测压管埋设考证表（基本资料表）（表6-1、6-2）

表3-1测压管土建及安装质量检查记录表

编号或名称

主要检查项目（严重缺陷）

一般检查项目（一般缺陷）

备注或

评价

检查项目和标准

1.安装测压管时未准确测量或计算出其管底和孔口高程、平面坐标，并做记录；

2.测压管进水段结构不满足设计要求；

3.测压管管口和孔口装置存在渗漏现象。

1.测压管钻孔未按其钻孔要求进行；

2.不能提供钻孔质量记录；

3.未按要求安装反滤装置；

4.管口装置不符合测压管水位测量方式和监测要求；

5.管口保护装置不符合设计要求。

1.符合检查项目标准的，在各仪器检查栏中的方框内划√，不符合划×；

2.主要检查项目应全部符合检查标准；主要检查项目和一般检查项目全部符合评价为优良；一般检查项目比例达到70%符合率评价为合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

1□2□3□

1□2□3□4□5□

□优良□合格□不合格

共计只，检验只，检验比例为%

检查结果：

主要检查项目符合检查标准，一般检查项目%符合检查标准，质量评定为。

承包人

年月日

监理人

年月日

表3-2渗压计土建及安装质量检查记录表

编号或名称

主要检查项目（严重缺陷）

一般检查项目（一般缺陷）

备注或

评价

检查项目和标准

1.不能提供渗压计埋设部位及高程；

2.渗压计埋设前没有率定或不能提供埋设前率定资料；

3.无法测读数据或数据明显不符合实际；

4.渗压计量程与测点实有压力不相适应。

1.渗压计埋设前未按安装要求做相应的准备工作（如浸泡、包装细砂袋等）；

2.接长电缆未按同型号同色芯线并焊的要求；

3.接长电缆未认真进行硫化或热缩；

4.电缆接长后未用测试仪器进行量测，并做记录；

5.砂垫层、孔口盖或固定沙包的砂浆等安装有缺陷；

6.电缆走向和保护不符合设计要求。

1.符合检查项目标准的，在各仪器检查栏中的方框内划√，不符合划×；

2.主要检查项目应全部符合检查标准；主要检查项目和一般检查项目全部符合评价为优良；一般检查项目比例达到70%符合率评价为合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

1□2□3□4□

1□2□3□4□5□6□

□优良□合格□不合格

共计只，检验只，检验比例为%

检查结果：

主要检查项目符合检查标准，一般检查项目%符合检查标准，质量评定为。

承包人

年月日

监理人

年月日

表6-1测压管基本资料表（设计编号）

测点编号

埋设

位置

桩号m

坝轴距m

钻孔直径mm

测压管直径mm

孔底高程m

基岩面高程m

管口高程m

管底高程m

测压管长度m

测压管材料

埋设日期

年月日

始测日期

年月日

始测时上游水位/下游水位m

始测管内水位m

始测时近期降雨情况

埋设示意图及有关说明

施工单位责任人

审查

校核

观测

埋设

填表

填表日期

表6-2钢弦式渗压计基本资料表（设计编号）

测点编号

仪器型号

出厂编号

生产厂家

量程

精度

接长电缆型号

接长电缆长度m

仪器常数K

温度修正系数b

物理量计算公式

埋设位置及始测读数

桩号m

坝轴距m

高程m

埋入前读数（频率模数）

埋入前温度T0℃

埋入后读数（频率模数）

埋入后温度T0℃

埋设日期

年月日

埋设示意图及说明

基准值观测日期

年月日

基准值读数（频率模数）

基准温度值T℃

基准值对应的上游水位m

基准值对应的气温℃

责任人

审查

校核

观测

埋设

填表

填表日期