燕山水庫測壓管在設計施工與觀測管理中的若干問題探討

□李 建 □黃 峰 □汪晨陽（河南省燕山水庫管理局）

燕山水庫測壓管在設計施工與觀測管理中的若干問題探討

□李 建 □黃 峰 □汪晨陽（河南省燕山水庫管理局）

文章結合燕山水庫測壓管的實際情況，以溢洪道測壓管up-y1為例，簡要闡述測壓管設計時的管口改造、結構等各項指標，對測壓管施工過程中的測量放樣、造孔，測壓管制作，安裝埋設等工藝做了詳細敘述，重點介紹水庫運行管理期測壓管管口高程校核、靈敏度檢驗、測壓管進水段淤積堵塞的處理，以及儀器的使用保養。用實例分析up-y1數據異常的原因。

測壓管；設計；施工；管理維護；異常分析

1 工程概況

燕山水庫流域面積1169km2，主要任務是以防洪為主，結合供水、灌溉，兼顧發電等綜合利用。燕山水庫工程總庫容9.25億m3，整體工程等別和規模屬于大（2）型，主要建筑物包括大壩、溢洪道、泄洪洞和輸水洞進水口為2級。

2 測壓管設計

2.1 溢洪道周邊測壓管根據各項規范要求對管口進行了改造

φ12圓鋼的長度約18～20cm，焊接在測壓管上，具體位置如圖1所示。盡量左右對稱。扁鐵是作為防雷接地用，因此須保證焊接牢靠，不能虛焊。扁鐵采用長度為25cm左右、寬度為3cm左右、厚度3mm鋼材，焊接時，從中間折彎90°，焊接的位置如圖1所示。測壓管開挖的橢圓孔口邊必須光滑，以免傷電纜。

2.2 測壓管結構

本工程測壓管口徑為50mm的鍍鋅鋼管，壁厚為3.00mm。根據規范要求為保證管壁上的開孔面積滿足開工率的要求，濾管上的鉆孔直徑為6.00mm，沿管周每周均布鉆14孔為宜，見圖2。

2.3 測壓管各項指標

測壓管大致分為透水段、沉砂段和管徑。以up-y1為例，測壓管管體透水段長度1.00m，孔底高程是76.91m，周圍填充的是反濾料，透水段小于進水段，進水段是測壓管孔底到反濾層頂面的孔段長度，測壓管日常觀測中，就是測量進水管段的的平均值，進水段長度不宜過大，正常范圍是1～2m。沉砂管長度是0.30m，管底高程80m，up-y1內徑50.80mm，外經58.80mm，測壓管接管長度39.34m，測壓管總長度39.34m。

3 測壓管的施工

圖1 測壓管管口改造圖 (單位：mm)

圖2 測壓管構造圖

3.1 測量放樣

按照監理人確認的工作基點，根據施工圖紙，對測點正確測量放線。本次定位平面位置和垂直方向偏差均<5cm，滿足規范要求的孔位與設計位置偏差≤100mm的要求。

3.2 造孔

以up-y1為例，按測量放樣確定的位置就位，鉆具、鉆桿連接鉛直不許彎曲，確保鉆孔垂直度，此次鉆孔傾斜度<2。開孔直徑110mm，深度按照設計要求建基面下1.50m。滿足設計要求的終孔直徑≥90mm，深入相應透水層深度≮1m的要求。鉆進采用Z150型地質鉆造孔，鉆進過程中要求記錄完整，丈量準確。以up-y1為例，孔底高程是76.91m，孔深達到設計要求后，采用壓水進行沖洗，將孔道內的鉆孔巖屑和泥沙沖洗干凈，直到回水變清10min后結束。報請監理復測和驗收，合格后開始安裝測壓管，安裝完成并經監理驗收合格后方可搬遷孔位。

3.3 測壓管的制作

以up-y1為例，測壓管采用內徑50.80mm鍍鋅鋼管制作，管底封閉，進水段開孔率為20%，進水段長度為1m。在施工過程中，會有卡管的情況，允許根據實際需要焊制45度導向錐。up-y1進水管外包裹反濾無紡布，測壓管之間采用外接螺紋管箍，生膠帶密封，管周回填粗砂反濾料。測壓管保持垂直。透水段根據長度要求，自底向上鉆透水孔，孔間5梅花狀錯開分布。透水孔用φ8mm的鉆頭鉆通孔，嚴禁用氣焊割孔。鉆孔后打光管壁內外的鉆孔毛刺和鉆屑等。管底封閉，不留沉淀管段。

3.4 儀器安裝埋設

3.4.1 埋設前的準備工作

檢查測壓管制作是否符合設計要求，外觀是否完好。對安裝測壓管地點進行測量定位，并做明顯標志，將測量定位資料及時整理，認真記錄在埋設考證表內。安裝前檢查進水管開孔率為20%，進水管長度為1m。準備中砂和細砂備用。

3.4.2 安裝埋設

用干凈的細砂回填至測壓管端頭以下15cm。將測壓管進水段包裹反濾無紡布放入鉆孔內預定深度，管周回填粗砂反濾料至花管上部20cm處，余下的孔段全部用水泥砂漿回填。施工完成后按照施工圖紙或監理人指示澆筑孔口混凝土保護墩并安裝孔口保護蓋板。在施工期間,由于土體沉降量大,必須定期進行管口高程測量,國家一、二等水準測量規定在施工期和初蓄期應每隔1-3個月校測一次。測壓管安裝完畢后,應按《水工建筑物觀測工作手冊》第59條有關要求,注水檢驗,以檢查測壓管的靈敏度。

3.5 觀測

測壓管安裝后立即觀測，以檢查測壓管是否正常；測壓管隨壩體分層澆筑進行埋設，如發現斷裂、歪斜應立即處理或更換測壓管。測壓管安裝后的一周內，每日觀測一次，以后改為每周觀測兩次，持續一個月，再后改為每周觀測一次。

4 測壓管的管理維護

4.1 管口高程測量

測壓管管內水位是根據管口高程算出來的，按照規范，施工期間1-3個月校核一次管口高程，運行期，按三等水準測量，每年校核一次。校核時應注意一些細節，在管口用油漆標記高程點，保證每次測量的是同一個位置。

4.2 靈敏度檢驗

測壓管靈敏度在水庫運行管理期每5年做一次靈敏度檢測，方法是注水試驗，在水庫水位穩定期進行，步驟如下：先準備幾桶水，然后將測壓管管內水位測出。將水快速注入管內，使水淹沒管頂。注水后，用電測水位儀在 1、3、5、10、20、30、60min的時候各讀取數據一次，并認真記錄，60min以后可以時間長一些再過來觀測水位，一直到水位恢復或接近注水前的水位，記錄原始數據以后，繪制過程線。根據規范要求，砂礫料地基一般是12h為合格。

4.3 測壓管進水段淤積、堵塞檢查

4.3.1 測壓管進水段透水孔是否堵塞

保證透水孔的通透性是測壓管工作的重要保證，如果進水段被淤積，或被固體顆粒堵塞，會嚴重影響測壓管的靈敏度，當土壤或者基巖水位低于孔底高程的時候，由于通透性不好，管內水不能及時排除，會出現數據滯后現象。

4.3.2 測壓管淤積量計算

測壓管淤積高程是管口高程減去管內淤積面高程，然后再減去管底高程。按規范要求，每年汛后進行淤積量檢查。檢查方法為用電測水位儀兩次測量以后求平均值，但是兩次測量誤差≤5cm。

4.3.3 當測壓管淤積物影響到正常觀測時要分析原因

對于淤積的淤泥可用壓力水泵沖洗，注意沖洗時水管放在距離淤積面0.50m處，避免水壓力對反濾料的破壞和周圍土壤的破壞，一直沖洗到冒出清水為止。對于測壓管內的固體顆粒要用特制的撈石器或者沖擊式撈石器進行清除，完成清淤工作后，馬上進行靈敏度試驗。

4.4 觀測設備要注意愛護和保護

觀測用的電測水位儀，要嚴格按照儀器使用方法操作，使用完畢后，應放置原位。根據規范要求，1-3個月校核一次。校核方法要嚴格按照規范。

測壓管一般在戶外，使用時要注意管口保護，防止降雨、地面徑流以及周圍生活用水設施對管內水位的影響。管口易生銹和損壞，發現有上述情況應盡快維護。

5 實例分析數據異常

結合燕山水庫長期觀測數據，以up-y1管2014年5月份數據為例簡要分析造成異常的因數。Up-y1在5月8日的管內水位為106.16m，庫水位是103.18m，間隔升降是0.32m,在5月15日的管內水位是104.80m，庫水位是103.18m，間隔升降是-1.37m。在庫水位不變的情況下，造成管內水位突變，初步分析有以下原因:一是管口防雨措施不好，管口蓋板封閉不好，地面徑流影響；二是管內淤積量影響，5月22日觀測up-y1管內淤積量為0.97m，5月29日管內淤積量為0.96m，平均值為0.97m；三是測壓管失效，反濾層不起作用，密封失效，管身彎曲、變樣，長時間被腐蝕。如果測壓管失效，需要考慮重新埋設，以保證正常觀測延續進行。

TV698.12

A

1673-8853(2014)18-0061-03

2014-06-30

左英勇）