某电站面板堆石坝渗压计及测压管(联合埋设)施工技术方案.doc

渗压计及测压管施工技术方案根据砼面板堆石坝安全监测平面布置图（图号：*坝施水66）、内部变形监测断面图及项目说明（图号：*坝施水67）、防渗墙、高趾墙、陡壁及各进口观测断面图（图号：*坝施水68）、渗压计埋设图（图号：*坝施水71）、*监会字（2010第129号），在大坝基础、趾墙、两岸坝体与陡壁交接位置、下游排水棱体与渣场处埋设渗压计及测压管14套，监测坝基渗流和两岸绕坝渗流情况。我部对渗压计及测压管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断面坝0+163.00m的坝基范围内顺水流方向布设4支渗压计，分别在防渗墙下游、坝轴线附近、坝轴线下游坝体中部和下游坝脚排水棱体下各埋设1支，除下游坝脚排水棱体下的渗压计安装在型测压管内，其他三支渗压计均安装在型测压管内；在大坝下游排水棱体与渣场处布置5个渗流监测孔，孔内埋设型测压管，测压管内均安装渗压计。对于型测压管将根据现场钻孔设备，如使用地质钻机套管钻进则直接在孔内埋设渗压计，使用冲击钻套管钻进则埋设测压管后再安装渗压计。测压管长度根据钻孔深度确定，渗压计电缆实际长度根据管线去向确定。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孔口高程渗压计数量支电缆长度m测压管设计长度m透水管导管沉淀管1C1坝上118.56坝0+163.00钻孔时实际建基面高程125056.50.52C2坝上006.00坝0+163.00115056.00.53C3坝下004.50坝0+163.00111058.50.54C6坝下130.00坝0+163.001120554.50.55C4坝下130.00坝0+254.001180549.50.56C5坝下130.00坝0+212.001150549.50.57C7坝下180.50坝0+254.001200539.50.58C8坝下180.50坝0+210.001200544.50.5备注：渗压计安装埋设在实际岩面线上0.7m处。1.2绕坝渗流监测在两岸坝体与陡壁交接位置的陡壁上设孔，各布置3支渗压计观测绕坝渗流。根据防渗墙、高趾墙、陡壁及各进口观测断面图（图号：杨电坝施水68），在两岸陡壁高程10501080间存在砂质泥岩与石英砂岩接触带，渗压计应布置在接触带水平浅孔内。渗压计电缆实际长度根据管线去向确定。渗压计设计位置和设计工程量如下：绕坝渗流渗压计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孔口高程渗压计数量 支电缆长度m1C9坝上027.00右岸陡壁砂质泥岩与石英砂岩接触带实际高程11502C10坝下005.0011503C11坝下028.0011304C12坝上020.00左岸陡壁11705C13坝下005.0012006C14坝下028.0011702.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：50镀锌钢管，长度5m，透水孔开孔率18%20%，每节钢管两端加工外丝扣；导管和沉淀管：50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0950.12mm，垂直渗透系数10-2cm/s。2.1.3孔内回填料反滤料：干净中粗砂，细度模数33.5。粘土球：球径510mm，粘土中掺入42.5普通硅酸盐水泥制成，水泥掺量15%左右。2.1.4管内回填料砾石：粒径812mm，冲洗干净；细沙：细度模数3，冲洗干净。2.1.5测压管顶保护盒钢盖板：2828cm普通钢板，厚3mm，配暗锁、钥匙；配套预埋件：扁铁120507mm，预埋铁盒805030mm， 钢筋10mm长35cm。砼井：40408cm回型，C20F50砼浇筑。2.2渗压计生产厂家：美国基康仪器公司；传感器类型：振弦式；型号规格：GK4500S-2.0MPa；测量范围：2.0MPa；分辨率：0.2F.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：4004500Hz；温度测量范围：-3070；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2.4.1电缆生产厂家：南京信宁电缆有限公司；类型：四芯屏蔽电缆，镀锡铜芯线，100米内无接头；型号：CGYVP 411/0.2+10/0.2；2.4.2电缆接头铜芯线焊接：锡焊接；焊剂：松香酒精溶液；防水绝缘层：高压绝缘胶带、厚壁热缩管、热熔胶；2.4.3电缆及接头防水绝缘性能防水性能：在大于2MPa外水压下6小时绝缘度不变。绝缘性能：对地绝缘电阻大于50M（250v直流电阻表测试）。2.4.4电缆保护管保护管：坝内和坝基引线使用PPR管，表面引线使用PVC管，直径3250mm（根据管内电缆数量定），每节2m；伸缩节：用于坝内和坝基引线，PPR管或PVC管，直径能套入保护管并有少许间隙，每节40cm；土工布：长度80cm，包裹伸缩节并防止泥沙进入保护管内。3.测压管钻孔和回填合同和招标文件规定“监测仪器安装埋设的土建工程（如钻孔、灌浆，混凝土，观测房，坝体内部仪器埋设条带的开挖和回填等），由本工程其余标段的土建承包商配合完成，应在监理人协调下，本合同承包人做好相关的技术服务工作”。我部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。4.仪器及电缆率定检查4.1渗压计检验按照规范的规定对渗压计的力学、防水绝缘性能进行检验。渗压计检验分级和限差规定见下表：渗压计力学性能检验分级规定规 格GK4500S-2.0MPa最大压力KPa2000分级测点数9分级压力KPa250规定限差值 项 目端基线性度误差1非直线度误差2不重复性误差3最小读数误差f限差（%）21134.2电缆检验成批电缆采用抽样检查法，抽样数量为本批的10%，不得小于100m；对于振弦式传感器使用的四芯屏蔽电缆，因为电缆电阻对传感器测值没有影响，可不对电缆电阻进行检验。用500V直流电阻表测量被测电缆各芯线间的绝缘电阻，测值应不小于100M；根据电缆耐水压参数，把被测电缆置于耐水压参数规定的水压环境下48h，用500V直流电阻表测量被测电缆芯线与水压容器间的绝缘电阻，测值应不小于100M；5.仪器设备埋设、安装和调试：5.1测压管及渗压计5.1.1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；沉淀管应置入基岩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；在测压管内渗压计以下管段填塞砾石；在沉淀管至进水管段管外至孔壁间回填反滤料，反滤料回填时应逐层捣压密实；反滤料以上至管顶段管外至孔壁间逐粒回填粘土球，逐层捣压密实；管口以下12m范围内用夯实法回填粘土；型测压管管顶采用3030cm、厚5cm的M7.5砂浆保护层；型测压管管顶采用坝面砼井加钢盖板的保护盒型式。测压管及管口保护盒安装参见渗压计埋设图（图号：杨电坝施水71）。5.1.2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510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，12小时降至原水位或注水后水位升高不到35m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。5.1.3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。5.2绕坝渗流渗压计渗压计埋设见渗压计埋设图（图号：杨电坝施水71型：水平浅孔内渗压计埋设图）。在坝体填筑到陡壁砂质泥岩与石英砂岩接触带位置时，在设计位置钻或凿出一个孔深50cm、孔径1520cm的水平浅孔，如孔内无透水裂隙，在根据需要的深度，在大孔孔底套钻一个孔径3cm的小孔；在小孔内填入砾石，在大孔内回填细砂；渗压计埋设前的准备和组装与5.1.3相同，将渗压计埋在细砂中，孔口用盖板封上，并用水泥砂浆封住，待砂浆凝固后，即可继续填筑。5.3观测电缆敷设保护5.3.1基本原则1电缆走线敷设时，应严格按照电缆走线设计图和技术规范施工，尽可能减少电缆接头。2施工期电缆临时走线，应根据现场条件采取相应敷设方法，并加注标志，注意保护，选好临时监测站的位置，尤其在堆石坝的施工中，监测电缆的保护要有切实可靠的措施。3在电缆走线的线路上，应设置警告标志。尤其是暗埋线，应在暗线位置和范围设置明显标志。设专人对监测电缆进行日常维护，并健全维护制度。4电缆跨缝施工留缝时，应有5cm10cm的弯曲长度，并用钢管保护，钢管两头用沥青麻布包裹。穿越阻水设施时，应单根平等排列，间距2cm，加阻水环或阻水材料回填。在填筑过程中，电缆随着填筑体垂直向上引伸时，可采用立管引伸，管外填料压实后，将立管提升，管内电缆周围有相应的填料人工夯实。5电缆敷设过程中，要保护好电缆头和编号标志，防止浸水或受潮；应随时检测电缆和仪器的状态及绝缘情况，并记录和说明。5.3.2电缆敷设路线电缆敷设路线见附图砼面板堆石坝内部渗压计电缆敷设保护断面示意图。为保证电缆不因堆石坝内部不均匀沉降变形而损坏，电缆敷设以垂直上引为主，尽量减少在坝体内部的水平引线；所有电缆均穿管保护，保护管接头使用伸缩节，电缆在管内呈自由松弛弯曲状态，电缆预留弯曲量根据坝体各部位沉降量决定。电缆敷设完成后及时绘制敷设路线图和仪器埋设图，并且提供给相关的施工单位，提醒并注意保护仪器和电缆的安全。5.3.3电缆连接观测电缆的连接采用热缩接头，电缆芯线采用焊接连接，电缆与仪器连接或电缆接长的前、后均对仪器读数并记录；1根据设计和现场情况准备仪器的加长电缆。2在要连接的电缆一端预先套上的里层带有热融胶的热缩套管，再在电缆的每根芯线的一端分别套上一根细的热缩套管。3把铜丝的氧化层用砂布擦去，按同种颜色互相搭接，铜丝相互叉入，拧紧，涂上松香粉，放入已熔化好的锡锅内摆动几下取出，使上锡处表面光滑无毛刺，如有应锉平。4检查各芯线电阻，测值正常后加热热缩每根芯线的热缩套管，用热风枪从中部向两端均匀的加热，排尽管内空气，使热缩管均匀的收缩，并紧密的与芯线结合。5将芯线并在一起，用专用的自粘胶带紧紧的把芯线裹在一起，裹时一圈一圈地依次进行，并用力拉长胶带，边拉边缠，使粗细一致，包扎体内不能留空气。6接好电缆的屏蔽层（可以互相压按在一起），重复上述第（5）步的做法，包裹之后的电缆外径略小于外层热缩管的内径为宜。7将预先套在电缆的外层热缩套管移至缠胶带处加温热缩，如果外层热缩套管的内层不自带热融胶，热缩前应在热缩管与电缆外皮搭接段缠上热熔胶，用热风枪从中部向两端均匀的加热，排尽管内空气，使热缩管均匀的收缩，并紧密的与电缆结合。8接头热缩前后应测量、记录电缆芯线电阻、仪器读数。5.3.4电缆编号仪器与电缆连接或电缆接长以后，按设计规定的编码系统进行仪器编号，同时做好传感器号与设计编号的对应记录。编号标注在传感器上、电缆端头与二次仪表连接附近，同时标上两套以上标签备用，防止损坏和丢失；电缆敷设过程中，要保护好电缆头和编号标志，防止浸水或受潮；应随时检查电缆和仪器的状态及绝缘情况，并记录和说明；5.3.5观测电缆引线长度观测电缆引线长度按照规范规定的下列方法进行计算。观测电缆引线长度计量式：L=KL0+BL-电缆总长度，单位：米； K-电缆接长系数，混凝土内埋设时取1.051.1；L0-电缆引线路线长度，单位：米；B-观测端加长值，取35米。电缆保护管计量式：电缆保护管长度引线长度观测端加长值，（单位：米）。6.观测：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；在埋设前后随时进行检查，以检查仪器工作是否正常；每次读数时，必须立即同前次测值对照检查，读数值应是稳定的；在观测中若发现异