斯里兰卡M坝粘土心墙堆石坝渗压计埋设与观测

10云南水力发电YUNNAN W ATER POWER第34卷增刊1期斯里兰卡M 坝粘土心墙堆石坝渗压计埋设与观测汪成富，吴官宏(中国水利水电第十四工程局有限公司亚太事业部，云南昆明650041)摘要：斯里兰卡Moragahakanda 首部水库工程是斯里兰卡目前为止最大的水电项目，也是斯里兰卡重要的惠民工程。

主要介绍斯 里兰卡Moragahakanda 首部水库工程粘土心墙堆石坝坝体渗压计的埋设与观测。

通过对粘土心墙堆石坝内部的渗压计和防渗帷幕前 后的坝基（或坝基内）布置若干渗压计的数据采集分析，可及时的掌捏心墙内部的孔隙水压力变化和沿接触面的渗水压力变化，为填 筑施工提供有力的数据保障，监测仪器设备选自美国GK -4500H D 型振弦式孔隙压力计。

关键词：粘土心墙堆石坝坝体；渗压计；埋设；观测中图分类号：TV 547.5; TV 698.1+2 文献标识码：BDOI ： 10.3969/j . issn . 1006-3951.2018. Z 1.0031工程概述Moragahakanda 水电站位于斯里兰卡首都科 伦坡东北约190km 的Amban Ganga 河上（马哈 维利河的一条主要支流），地处中部省（Central Province )东北部，靠近中部省与东部省（Eastern Province )的省界。

工程主要由粘土心墙堆石埋、碾压混凝土重 力坝、坝后式发电厂房、灌溉取水渠等组成，工 程为二等大（2)型。

其中粘土心墙堆石坝，坝 顶高程187.3m ,最大埂髙57m ，顼顶长460m 。

水库正常蓄水位海拔（FSL ) 185m ，有效库容 5.2x l 〇8m 3。

2监测设计目的1) 为了解粘土心墙渗流场变化情况，在各监 测断面粘土心墙内分2 ~ 3层布设渗流监测点（每 个测点埋设1支渗压计），在施工填筑期观测心 墙黏土的孔隙水压力，在蓄水和运行期观测心墙 内的渗水压力[1]。

2) 为了解粘土心墙堆石坝坝基渗透压力，在 各监测断面防渗帷幕前后的坝基（或顼基内）布 置若干渗压计，用以观测蓄水后沿接触面的渗水 压力变化，监视可能产生的接触面渗流破坏[2]。

3安装前准备3.1电阻检验检查电气连接可采用欧姆表。

电阻之间计应文章缠号：1006-3951(2018)Z 卜 0010-02约180Q ±10Q ,添加电缆电阻（22AWG 铜绞线 约14.7Q /1000或48.5Q /km ，乘以两个方向）。

在25 ’C 的环境下绿色和白色之间电阻约3000Q [>5]。

3.2力学性能检验[6]3.2.1主要设备力学性能检验主要设备为：水压力罐及加压 设备、0.05级活塞式压力计、或不低于0.1级的 数字压力表、分辨力不低于0.1H z 的读数仪、欧 姆表。

3.2.2检验方法1) 传感器在检验测试环境条件下预先置放 24h 以上。

2)将传感器安置于水压试验罐，试验前对受检传感器自零压力测试点至满量程压力测试点加压、卸压三次循环。

3) 测试点宜在量程内均匀分布，级差应小于 或等于20%的传感器测量范围。

4)将压力恢复至零压力测试点，稳定30s 后读取并记录数据；之后，按设定的试验级差逐级加压直至满量程测试点，各测试点均稳定30s 后读 取记录数据。

然后卸压，反向重复上述操作。

5) 重复以上操作，共3次循环。

3.2.3灵敏度系数K 及误差o ck 计算n n XPi IP i K 一___t = i _______一 t = i________1=11=1式中：Pi 一为各级压力时的压强，MPa ; 一为各* 收稿日期：2018—05—02作者简介：汪成富（1988)，男，四川南充人，助理工程师，主要从事施工技术管理工作。

汪成富，吴官宏斯里兰卡M 坝粘土心墙堆石坝渗压计埋设与观测11级压力下的频率，Hz ; fQ —为压力为零时的频率， Hz ; n —为加压次数另：Digits = (p ^d )x 10"3or D igits=i l oak =^^x \m %x V j i式中：&、^一分别为厂家和用户检验的K 值。

误差要求：灵敏度系数检验的误差c t k，其绝 对值不得大于1%。

（DL /T 5178-2003)3.3辅助工作准备[7]1)备好足够合格的干净中粗砂、泥球、回填用料及其它埋设辅助材料和专用工具等。

2) 取下仪器端部的透水石，在钢膜片上涂一 层黄油或凡士林以防生镑。

3) 未装透水石前，在大气压中测量初始读数； 埋设前将渗压计在水中浸泡2h 以上，使其达到 饱和状态，将透水石在水中装在传感器上，然后 将渗压计装入装满粒径不大于2m m 的细砂袋。

4) 坝基处安装的渗压计，提前钻孔，清洗干净。

4渗压计安装渗压计安装部位不同，安装方法也不同，具体如下：1)在坝体填筑过程中埋设渗压计：测量放线—坑槽开挖—仪器埋设—电缆敷设。

土料填筑超过仪器埋设高程〇.3m 时，暂停填筑。

测量定位并开挖坑槽，槽深约0.4m (其 平面尺寸以操作方便和减少开挖为宜）。

将裹有 渗压计的砂包在坑槽内就地安设，砂包体积约为 1000cm 3。

砂包裹体由中粗砂组成，并吸水饱和。

开挖电缆沟槽，电缆呈S 型铺设至临时观测站。

采用薄层铺料并压实的方法，按设计回填原开挖 料。

埋设后的渗压计，仪器以上的填筑安全覆盖厚度应不小于lm [8]。

回填前，必须对敷设电缆悉心照看。

将电缆绕 在凹处，确保它在巴掌大的空间内舒展开，并将其 边上的掩护土体压实。

确保在同一地区的电缆本身 以及其他电缆不交叉，确保电缆免于有棱角的物 体、压实设备、填料位移和变形带来的损害[8]。

2)在坝基浅孔中埋设渗压计：测量放线—钻 孔施工一仪器埋设一电缆敷设。

测量并放出仪器位置，在仪器安装位置钻直 径为110mm 的孔并冲洗干净，钻孔入岩80cm 左右。

先向孔内填入约40cm 厚粒径10mm 左右的 粗砂和砾石，然后将装有渗压计的砂包吊入孔底。

再在其上填约40cm 厚的细砂，包括仪器砂包在 内，总计碌石深度0.8m 。

孔口用沙和碎石堆积保 护。

将引出电缆按设计要求及现场实际情况引向观测站。

堆石区穿PE 管保护，细料区挖沟槽敷设, 并做好止水密封。

在大顼施工期间，用一个大的 接地的金属笼盖住电缆，电缆的屏蔽线与金属笼 连接是一种有效的防雷方式[8]。

安装完成后做好埋设记录。

5观测5.1观测方法1) 用相应的频率计来测读渗压计的频率或 模数。

2) 将频率计的多芯测头与渗压计的引出电缆对接。

3) 打开频率计电源开关ON (开）。

4) 待显示数稳定后，记录仪器读数及温度。

5)测量完后，关闭频率计电源，断开频率计与渗压计电缆的连接。

5.2基准值的确定取渗压计埋设前空载读数作为基准值。

5.3观测时间和频次安排观测次数根据技术文件要求确定，施工期为 每周1次，或根据现场具体情况进行调整。

6成果整理和计算所有量测数据于24h 内进行校对、整理、计算，并简单绘出时间与渗透压力（或折算水头）的关 系曲线。

遇有异常数据时及时核实，确保测读值 准确无误[9]。

观测读数为模数，按下式计算渗透压力值：P=G (R -R 0) +K (T -T 0)式中：P _渗透压力，MPa ; G 、传感器系数，由厂家给出；尺、仪器读数（Digit ) ; 7；、r 0—温度读数，X ：。

7结语内部渗压计施工程序主要为仪器检验、埋设、数据采集、数据整理。

其中埋设步骤：测量放样定位、钻孔施工/坑槽开挖、仪器安设、电缆敷设、 填筑保护、测读记录。

(下转20页）20云南水力发电2018年增刊1期管进行封堵即可[5]。

不合格的部位要利用可重复 灌浆管或排气管、采用磁座电钻钻孔按照接触灌 浆施工规范及技术要求进行补灌，再进行质量检 査，直至合格为止。

2)浆液浓度密度比率法。

浆液浓度密度比率 法参考接缝灌浆浆液变换原理，当排气管出浆浓 度密度比率达到与进浆管浆液浓度密度比率基本 一致时，排气管口压力达到规定值或注入率小于 0.4L /min ,持续20min ,灌浆即可结束。

灌浆 结束时，闭浆时间按不小于8h 控制。

8.2回填灌浆向排气管内注入水灰比为2:1的水泥浆，压 力为0.1~0.2MPa (与灌浆压力相同），初始lOmin 内注入浆量不大于10L 为合格，超过10L视为不合格；不合格的部位要利用可重复灌浆管 或排气管按照回填灌浆施工规范及技术要求进行 补灌，再进行质量检査，直至合格为止。

9施工质量控制措施1)灌浆施工之前，将灌浆施工技术方案对施工人员进行详细的技术交底并签字备案。

2)严格执行三级检验制度，以工序质量控制确保整体工程质量。

3) 灌浆前对风、水、电等供给进行认真检査， 以确保灌浆作业的连续性。

4)在灌紫过程中，严格控制灌浆压力，防止因灌浆压力过大而导致蜗壳变形等质量事故发生^5) 严格把关，保证符合要求的材料用于工程。

6) 灌浆施工过程中各种用于检验的仪器、仪(上接11页）通过对粘土心墙堆石坝内部的渗压计和防渗 帷幕前后的坝基（或顼基内）布置若干渗压计的 数据采集分析，可及时的掌握心墙内部的孔隙水 压力变化和沿接触面的渗水压力变化，为填筑施 工提供有力的数据保障，在蓄水运行期间监视可 能产生的接触面渗流破坏等。

参考文献：[1]段红梅.振弦式渗压计的工作原理及设计m .科技资讯，2013(21)：47-48.表必须定期进行检验和标定，防止因仪器、仪表 的原因造成质量事故。

7)在施工过程中遇到的特殊情况按照技术要 求及时处理。

10安全环保措施1) 作业人员必须穿戴好劳保用品。

2) 施工用电、照明用电线路有序布设，并做 好各项防护措施。

3) 做到文明施工，现场施工废水、废浆集中排放至项目部指定地点，严禁污染环境，做到工完场清。

11结语详细介绍可重复灌浆管在该工程厂房蜗壳混 凝部位接触灌浆、回填灌浆的施工工艺，可重复 灌浆管的应用使蜗壳部位灌浆达到了很好的效果， 避免了传统灌浆管出浆孔易堵塞，灌浆不饱满、 不密实，不能进行重复灌浆等缺点。

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