防渗监测施工方案

1 概述

1.1工程概况

**水库位于**郑集镇与新街乡交界处，**小街以南，距**区约10km，位于淮河流域高邮湖水系白塔河的支流**河上。水库控制来水面积164km2，水库总库容0.483亿m3，设计灌溉面积3.48万亩，有效灌溉面积2.87万亩。水库保护下游天长城区、郑集、新街、城南、十八集等乡镇，防洪保护面积86.75km2，耕地面积5.2万亩，人口5.6万人。该水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的中型水库，目前按省重点中型水库运行管理。

**水库于1958年4月开始兴建，为均质土坝，1959年底竣工。1961年、1962年和1963年相继续建后蓄水，并初步发挥灌溉效益。1978年对水库进行加固，坝顶高程达到23.0m。1998年~1999年对水库再次进行初步除险加固。水库枢纽工程主要由大坝、泄洪闸、西非常溢洪道、东、西、中放水涵洞组成。

主坝为均质土坝，全长2060m。坝顶高程23.00m，防浪墙顶高程23.50m，坝顶净宽6.0m，最大坝高14.3m，土坝迎水面坝坡坡比为1：3，采用干砌块石护坡，从15.00 m高程护砌至堤顶，背水面坝坡在18.00m高程处设有4m宽平台。

副坝位于大坝右端，1998年水库大坝除险加固时废弃了东非常溢洪道，改建为副坝，坝长170m、顶宽3 m、顶高22.3m，上下游边坡均为1：2.0。

泄洪闸位于大坝西段，有闸首、泄槽、消能工三部分组成。闸首为六孔开敞式，每孔5m，闸室长11.5m，闸底板为混凝土反拱底板，高程14.5m，底板为100cm厚钢筋混凝土结构。消力池底板为混凝土结构，其表面为厚6cm钢筋混凝土结构，纵向约20m设一道伸缩缝，消力池底高程9.0m，池深1.5m，两侧挡土墙为重力式浆砌石结构。公路桥为5m宽的钢筋混凝土板梁式桥，六孔，每孔5m，桥面高程23.10m。

西放水涵洞位于西非常溢洪道南侧，底高程15.0m，1.1m×1.2m浆砌石方涵，设计流量1.8m3/s。

中放水涵洞位于大坝0+120处，底高程16.1m，系直径为0.6m的钢筋混凝土圆涵，设计流量0.5m3/s。

1.2大坝运行中存在的问题

水库自运行以来，各建筑物均暴露出比较严重的问题，一直带病运行。2003年7月淮河流域发生大洪水，水库经历了建库以来的最高库水位，大坝出现渗流隐患。大坝存在主要问题如下：

1.桩号1+200～1+350段下游坝脚出现多处渗漏，最大渗漏量达120L/s。

2.上游块石护坡变形和损坏严重、护砌范围不足。

3.正常溢洪道闸底板和陡坡混凝土表面存在冲坑、露石、漏水等现象，侧墙渗水，闸底板断裂，启闭机主梁开裂露筋，启闭房墙体开裂、屋顶漏水，启闭设施不能正常运行。

4.西涵洞洞身断裂、漏水，进、出口破损严重，启闭机不能正常运行；中涵洞身、闸门渗漏水严重，存在大坝渗流安全隐患。

5.无大坝安全监测设施。

1.3本次主要防渗加固措施

1.新建中放水涵洞，位于主坝0+120桩号。

2.坝体垂直防渗加固：0+060~0+800桩号及1+830~2+016桩号为厚度142mm 的多头小直径深层搅拌桩；0+800~1+830桩号为厚度240mm的多头小直径深层搅拌桩。

3.上下游坝坡护坡工程。

2大坝安全监测系统设计原则及依据

2.1 系统设计原则

1.规范性：系统监测项目设计、测点布置应满足相关标准和规范要求。

2.实用性：系统的功能应实用、完整，能够满足水库安全监测和管理实际需求。

3.先进性和成熟性：技术设计应符合发展趋势，既保证系统的先进性，又兼顾技术上的成熟性，降低新技术和新产品不成熟带来的风险。

4.稳定性和可靠性：系统仪器设备应选择经过实际工程考验的稳定、可靠、耐久的产品。

5.易用性：系统软件用户界面设计友好、美观，操作简单、实用。

6.易维护性：系统数据自动化采集设备宜选用模块化产品，安装及维护方便。

7.安全性：硬件能够在高湿、高温、低温等恶劣环境下正常工作；软件可对设备运行状态进行监控。

2.2设计依据

1.《土石坝安全监测技术规范》SL551-1012；

2.《大坝安全监测仪器安装标准》SL531-2012；

3.《大坝安全监测仪器检验测试规程》SL530-2012；

4.《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》SL 268-2001；

5.《建筑物防雷设计规范》GB 50057-94(2000年版)；

6.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004。

3监测项目设计

3.1表面变形

鉴于**水库自兴建至今已50年，最大坝高仅14.3m，坝体填土深层固结已经完成，不会发生较大变形，因此，表面变形监测主要针对本次除险加固工程及1999年拆除重建的坝下埋涵及新筑坝体以及溢洪道进行设计。

中放水涵洞位于0+120桩号，在0+120桩号布置1个垂直位移监测横断面，布置4个垂直位移监测标点，其布置为上游坝肩、下游坝肩、下游18.00m平台和15.50m平台。

与中放水涵相同布置方式，在东放水涵2+000桩号布置1个垂直位移监测横断面，4个垂直位移监测标点。

在溢洪道左右侧墙下游各布置1个垂直位移监测标点。

在中放水涵启闭室工作桥面设1个垂直位移监测标点。

在大坝左右坝端各布置1个垂直位移起测工作基点。

综上所述，**水库共布置11个垂直位移监测标点，2个垂直位移起测工作基点。横断面垂直位移监测标点布置见图1。

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9图1 垂直位移监测标点断面布置图

3.2渗流

根据大坝运行情况，结合本次除险加固防渗工程措施及坝下埋涵拆除重建等

实际情况，在大坝最大坝高、涵洞部位等关键及易产生渗流隐患部位布置渗流监测断面。

1. 0+117和2+013断面

在放水涵涵洞一侧距涵管外壁0.5m~1.0m 处布置一个监测横断面，设3个渗

流监测点，分别位于上游坝肩、下游坝肩和涵洞出口前缘，钻孔以深入洞轴线以下1.0m 作为控制条件，每孔安装1支振弦式渗压计，监测涵洞与坝体间是否存在接触渗流。

涵洞接触渗流监测共布置6个钻孔6支振弦式渗压计。

2. 0+900、1+200和1+500断面

防渗加固措施为多头小直径深层搅拌桩，所不同的是0+060~0+800和

1+830~2+016较小坝高坝段搅拌桩厚142mm ，0+800~1+830较大坝高段搅拌桩厚240mm 。

1+200桩号为最大坝高断面，布置5个钻孔，分别位于上游坝肩、下游坝肩、下游18.00m 平台、下游15.50m 平台和坝脚外，坝脚外测点兼做下游水位，其布置见图2。

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9图2 1+200断面渗流监测布置图

0+900和1+500两断面监测垂线布置与1+200前4条垂线相同，测点高程以