黎昱+馮禎輝
摘 要:測(cè)壓管進(jìn)水段以上用膨潤(rùn)土球或高崩解性黏土進(jìn)行封閉,黏性土?xí)廴具M(jìn)水管段周圍回填的中粗砂濾料,甚至?xí)氯M(jìn)水管段,讓測(cè)壓管失去應(yīng)有的功效。采用遇水膨脹止水條和不紊散砼在進(jìn)水段以上進(jìn)行封閉,止水效果良好,不會(huì)污染濾料和堵塞進(jìn)水管,測(cè)壓管經(jīng)久耐用,提高工程使用效率。
關(guān)鍵詞:測(cè)壓管;遇水膨脹止水條;不紊散砼
中圖分類號(hào):TV698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.引言
測(cè)壓管是一種古老而又常見的滲流監(jiān)測(cè)儀器,它靠管中水柱的高度來表示滲透壓力的大小。在水工建筑物原體觀測(cè)中,測(cè)壓管常用于監(jiān)測(cè)地下水位、堤壩浸潤(rùn)線、孔隙水壓力、繞閘壩滲流、壩基滲流壓力、砼閘壩揚(yáng)壓力、隧洞涵洞的外水壓力等。在洪水季節(jié),通過對(duì)堤壩的滲流監(jiān)測(cè)成果進(jìn)行分析,可以及時(shí)、準(zhǔn)確地了解堤壩的安全信息,判斷堤壩的運(yùn)行狀態(tài),可為抗洪搶險(xiǎn)提供有效的科學(xué)依據(jù),為搶險(xiǎn)救災(zāi)爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。
測(cè)壓管安放完畢并檢查符合要求后進(jìn)行回填,進(jìn)水管段周圍回填洗干凈的中粗砂,進(jìn)水段以上用膨潤(rùn)土球或高崩解性黏土進(jìn)行封閉。測(cè)壓管周圍回填的中粗砂和黏土球之間直接接觸,在水流作用下,高崩解性黏土?xí)廴净靥畹闹写稚?,甚至?xí)氯M(jìn)水管段,讓測(cè)壓管失去應(yīng)有的功效。
金灣閘位于揚(yáng)州市廣陵區(qū)與江都區(qū)交界的金灣河上,是淮河入江水道的重要控制建筑物。該閘共22孔,每孔凈寬6.0m,閘身總長(zhǎng)157.20m。金灣閘原有9根測(cè)壓管,采用傳統(tǒng)的黏土球止水方法埋設(shè),翼墻4根測(cè)壓管長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬雨淋,已損壞,無法測(cè)得數(shù)據(jù),工作橋5根測(cè)壓管,觀測(cè)數(shù)據(jù)沒有變化,靈敏度試驗(yàn)不符合要求,需對(duì)金灣閘測(cè)壓管進(jìn)行重設(shè)。為避免傳統(tǒng)的黏土球止水方法的不利影響,采用了新型的膨脹止水條進(jìn)行止水,效果良好。
1.場(chǎng)地土層
金灣閘閘身部位底板底面高程-4.1m以下為③層Q3的灰黃色粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)壤土。翼墻部位上部為灰黃夾灰色素填土,以粉質(zhì)黏土為主,底板以下為③層Q3的灰黃色粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)壤土。因此,本次埋設(shè)的測(cè)壓管進(jìn)入③層。
2.測(cè)壓管埋設(shè)施工過程
2.1 測(cè)壓管管身結(jié)構(gòu)
測(cè)壓管采用2寸鍍鋅白鐵管。2寸鍍鋅白鐵管的內(nèi)徑為50mm、外徑為60mm,透水管長(zhǎng)度為2.0m,透水管以下接沉淀管(不透水管,底部用直徑90mm鐵板封閉,鐵板兼顧導(dǎo)向),沉淀管長(zhǎng)約1.0m,濾管以上為不透水導(dǎo)管,不透水導(dǎo)管接至地面。
2.2 濾管結(jié)構(gòu)
濾管的透水孔直徑約10mm,濾管透水率為18%左右,外側(cè)采用80目尼龍網(wǎng)布及銅絲布包扎兩層。
2.3 遇水膨脹止水條和不紊散砼
(1)遇水膨脹止水條:是一種獨(dú)特的橡膠新產(chǎn)品,是有遇水膨脹性能的膩?zhàn)有椭顾畻l和制品型止水條的統(tǒng)稱。該種橡膠在遇水后產(chǎn)生2~3倍的膨脹變形,并充滿接縫的所有不規(guī)則表面、空穴及間隙,同時(shí)產(chǎn)生巨大的接觸壓力,徹底防止?jié)B漏。
(2)不紊散砼:黃砂60%~65%、水泥12%~15%、添加劑22%~25%。先將砂、水泥拌勻后再開始配漿,以免產(chǎn)生樹脂快速固化的現(xiàn)象。
2.4 測(cè)壓管埋設(shè)鉆孔孔徑及深度
開孔孔徑采用130mm(套管),終孔孔徑為110mm,進(jìn)入閘底板以下(底板厚度按2.0m考慮)持力層中3.0m左右(即孔深超過閘底板3.0m)終孔,孔深約17.0m(閘身部位)和12.5m~14.0m不等(翼墻部位,上游孔深達(dá)到高程-3.4m,即進(jìn)入原狀土層1.0m以上,下游孔深達(dá)到高程-5.2m,即進(jìn)入原狀土層1.0m以上)。
2.5 施工過程
(1)閘身部位:成孔后,清水洗孔,待鉆孔回水至清水后,安放測(cè)壓管,于測(cè)壓管外側(cè)投放濾料(采用清潔的中、細(xì)砂,一邊投放濾料一邊從測(cè)壓管內(nèi)注入小水量對(duì)濾料進(jìn)行清洗)至濾管上部0.5m左右高度,其上用膨脹止水條,止水條高度在0.06m左右,上面再投放不紊散砼,其高度在0.5m左右,然后投放1∶1∶0.6(水泥:砂:水)的水泥砂漿進(jìn)行封填至地面。
(2)翼墻部位:成孔后,清水洗孔,待鉆孔回水至清水后,安放測(cè)壓管,于測(cè)壓管外側(cè)投放濾料(采用清潔的中、細(xì)砂,一邊投放濾料一邊從測(cè)壓管內(nèi)注入小水量對(duì)濾料進(jìn)行清洗)與濾管頂部高度一致,上面再投放不紊散砼,其高度在0.5m左右,然后投放1∶1∶0.6的水泥砂漿進(jìn)行封填至地面。
2.6 洗孔
在測(cè)壓管內(nèi)放入1.2寸軟管,采用從測(cè)壓管內(nèi)壓入清水和從測(cè)壓管內(nèi)抽水的方法對(duì)測(cè)壓管進(jìn)行反復(fù)清洗,直至測(cè)壓管內(nèi)回水和抽出的水變清為止。
3.靈敏度試驗(yàn)
測(cè)壓管清洗結(jié)束后,進(jìn)行測(cè)壓管內(nèi)的水位恢復(fù),觀測(cè)靜止水位,即時(shí)進(jìn)行測(cè)壓管的靈敏度試驗(yàn),觀測(cè)、記錄測(cè)壓管內(nèi)的水位變化情況,繪制每個(gè)測(cè)壓管靈敏度試驗(yàn)曲線(水位下降過程曲線),如圖1所示。
依據(jù)《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL551-2012)附錄D的說明,從檢測(cè)結(jié)果看,本次埋設(shè)的測(cè)壓管是靈敏的。
4.測(cè)壓管水位觀測(cè)結(jié)果
各測(cè)壓管埋設(shè)完成后,統(tǒng)一測(cè)量了管口高程和管內(nèi)水位,并同步觀測(cè)了上下游水位。觀測(cè)結(jié)果顯示翼墻部位上游測(cè)壓管水位受上游水位漲落影響,翼墻部位下游測(cè)壓管水位及閘身部位測(cè)壓管水位受下游水位漲落影響,并有一定的滯后效應(yīng)。
結(jié)語
使用遇水膨脹橡膠作為堵漏密封止水材料,該材料可以通過吸水膨脹來止水,在遇水后產(chǎn)生2~3倍的膨脹變形,并充滿接縫的所有不規(guī)則表面、空穴及間隙,同時(shí)產(chǎn)生巨大的接觸壓力,徹底防止?jié)B漏。
不紊散砼利用環(huán)氧樹脂為砂漿漿液,因水下環(huán)氧樹脂是一種強(qiáng)度高、可在水下固化的高分子復(fù)合材料,具有在水下不分散、自流平、自密實(shí)的性能;混凝土早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快、終期強(qiáng)度高、收縮小、粘菌類強(qiáng),具有優(yōu)良的抗沖磨和耐腐蝕性能,耐久性好,施工、攪拌和水下澆注工藝簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。
利用遇水膨脹止水條和不紊散砼為止水材料,克服了傳統(tǒng)黏性土止水的不良后果,不僅不會(huì)污染濾料和堵塞進(jìn)水管,而且測(cè)壓管更加經(jīng)久耐用,提高測(cè)壓管工程使用效率。
測(cè)壓管在水利工程中應(yīng)用廣泛,采用新型止水方法能提高測(cè)壓管埋設(shè)工藝水平,具有良好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)應(yīng)用前景。
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