滲流壓力觀測是指對水工建築物的浸潤線及包括兩岸、地基、人工防滲和排滲設施等關鍵部位在內的整個滲流場的滲流壓力分布的觀測。
基本介紹
- 中文名：滲流壓力觀測
- 外文名：seepage pressure observation
- 學科：水利工程
- 領域：水工建築
- 範圍：人工防滲和排滲設施等
- 內容：滲流壓力分布
簡介,觀測布置,觀測儀器及其安裝,觀測方法與要求,資料整編與分析,
簡介
滲流壓力觀測是指對水工建築物的浸潤線及包括兩岸、地基、人工防滲和排滲設施等關鍵部位在內的整個滲流場的滲流壓力分布的觀測。目的是掌握水工建築物在運行期間的滲流壓力分布情況和變化規律，結合工程地質情況、鑽探與試驗資料、土的滲透變形資料及其他觀測資料，分析有無管涌、流土或接觸沖刷等滲透變形或破壞;判斷防滲、排水、降壓設施是否有效，發現異常滲流情況，及時採取有效處理措施，保證工程安全運用。
觀測布置
(1)水工建築物滲流壓力觀測。觀測橫斷面宜選在最大斷面處、原河床段、施工合龍段、地形或地質條件複雜段，斷面一般不得少於3個，並儘量與變形、應力觀測斷面相結合。觀測橫斷面上的測點布置，應根據水工建築物的結構型式、斷面大小和滲流場特徵，設3條~4條觀測鉛直線。觀測鉛直線上的測點布置應根據壩高和需要監視的範圍、滲流場特徵，並考慮能通過流網分析確定浸潤線位置，沿不同高程布點。需要觀測上游壩坡內滲流壓力分布的均質壩、心牆壩，應在上游坡的正常蓄水位與死水位之間適當增設觀測點。
(2)地基滲流壓力觀測。橫斷面的選擇主要取決於地層結構、地質構造情況，斷面數一般不少於3個，並宜順流線方向布置或與水工建築物體內滲流壓力觀測斷面相重合。觀測橫斷面上的測點布置，應根據建築物地下輪廓形狀、基礎地質條件以及防滲和排水形式等確定，一般每個斷面上的測點不少於3個。
(3)兩岸滲流壓力觀測。宜沿流線方向或滲流較集中的透水層(帶)設2個~3個觀測斷面，每個斷面上設3條~4條觀測鉛直線(含滲流出口)。如需分層觀測，應做好層間止水。不同水工建築物結合部的滲流壓力觀測，應在接觸輪廓線的控制處設定觀測鉛直線，沿接觸面不同高程布設觀測點。在岸坡防滲齒槽和灌漿帷幕的上下游側各設1個觀測點。
觀測儀器及其安裝
滲流壓力觀測儀器應根據不同的觀測目的、土體透水性、滲流場特徵以及埋設條件等，選用測壓管或振弦式孔隙水壓力計。一般情況是:
①作用水頭小於20m、滲透係數不小於10cm/s的土體中，滲流壓力變幅小的部位，監視防滲體裂縫等，宜採用測壓管。
②作用水頭大於20m、滲透係數小於10cm/s的土體中，觀測不穩定滲流過程以及不適宜埋設測壓管的部位(如鋪蓋或斜牆底部、接觸面等)，宜採用振弦式孔隙水壓力計，其量程應與測點實有滲流壓力相適應。
測壓管宜採用鍍鋅鋼管或硬塑膠管，一般內徑不宜大於50mmo測壓管的導管段應順直，內壁光滑無阻，接頭應採用外箍接頭。管口應高出地面，並加保護裝置，防止雨水進入和人為破壞。測壓管除必須隨壩體填築適時埋設者外，一般在水工建築物竣工後、蓄水
前鑽孔埋設。隨建築物填築埋設時，應確保管壁與周圍土體結合良好並不因施工遭受破壞。測壓管埋設完畢後，需及時進行注水試驗，檢查其靈敏度。
振弦式孔隙水壓力計在施工期可採用坑式埋設法，在運用期應採用鑽孔埋設法。坑式埋設時，採用砂包裹體的方法，將孔隙水壓力計在坑內就地埋設。土料回填按設計採用原開挖料薄層鋪料、專門壓實，儀器上方的回填土厚度應不小於lm。當在堆石體中敷設時，應加保護管。鑽孔埋設孔隙水壓力計時，鑽孔孔徑根據孔中埋設儀器的數量而定，一般為108mm~146mm。埋設過程中，應隨時檢測儀器和電纜是否損壞，一旦發現，必須及時處理或重新埋設。
觀測方法與要求
測壓管水位的觀測，可採用測聲鐘、電測水位計、示數水位計，有條件的可採用遙測水位計或自計水位計等。對於水位超過管口高程的，可在管口安裝壓力表或各種壓差計進行觀測。測壓管管口高程，在施工期和初次蓄水期應每隔1個月~3個月校測1次;在運行期至少每年校測1次。
振弦式孔隙水壓力計的壓力觀測，應採用頻率接收儀，兩次讀數誤差應不大於1Hz。有條件的也可採用測量控制單元(MCU)自動採集數據。
觀測滲流壓力時應同時觀測上、下游水位，滲流量，降水量，氣溫，大氣壓力等其他有關項目。蓄水初期、高水位、上游水位驟變階段、遇有較大地震或發現異常滲流情況時，均應加強觀測。
資料整編與分析
觀測資料應及時整編和分析。
資料整編一般包括:
①測壓管或孔隙水壓力計的考證記錄。
②測壓管水位或滲流壓力統計表的填寫，統計表中應同時記錄上、下游水位，降水量等觀測資料。
③測壓管水位或滲流壓力過程線圖、分布圖、相關圖以及測壓管水位或滲流壓力特徵值過程線、位勢過程線等的繪製。
資料分析包括:
①對測壓管水位或滲流壓力隨時間、空間變化規律的分析。
②對測壓管水位或滲流壓力特徵值變化規律的分析。
③對測壓管水位或滲流壓力與庫水位、時效、降雨量等因素之間相關關係變化規律的分析。
④將巡視檢查成果、測壓管水位或滲流壓力分析成果、設計計算覆核成果進行比較，並結合滲流量分析以及工程地質、鑽探、填築等資料，判斷水工建築物的滲流性態，是否存在異常滲流、存在部位及其對安全的影響程度與變化趨勢等。
