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1、防滲墻監(jiān)測儀器施工埋設(shè)及分析趙鵬飛 魏碧花 (中國水利水電第五工程局有限公司科研所）摘要：本文以錦屏二級攔河閘壩深層防滲墻觀測儀器埋設(shè)介紹了混凝土防滲墻方法。1工程概況錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河彎上，是雅礱江干流上的重要梯級電站。利用雅礱江下游河段150km長大河彎的天然落差，通過長約16.67km的引水隧洞，截彎取直，獲得水頭約310m。電站總裝機容量4800MW，單機容量600MW。工程樞紐主要由首部攔河閘、引水系統(tǒng)、尾部地下廠房三大部分組成，為一低閘、長隧洞、大容量引水式電站。首部攔河閘壩位于雅礱江錦屏大河彎西端的貓貓灘，電站進(jìn)水2、口位于閘址上游2.9km處的景峰橋，地下發(fā)電廠房位于雅礱江錦屏大河彎東端的大水溝，四條引水隧洞穿過錦屏山連接閘壩與廠區(qū)樞紐。2監(jiān)測儀器布置錦屏二級水電站閘址河道順直，流向N25E，河谷較開闊，兩岸山體雄渾，河谷呈“V”型之縱向谷，左岸為順向坡，地形較陡；河床覆蓋層厚5m42m，自下而上分別為：I（）含漂石卵礫石層、II（）含細(xì)粒土碎礫石層、III-1（）含孤塊石卵礫石層、III-2（）塊碎石夾礫卵石層、IV（）層在兩岸側(cè)所分布的現(xiàn)代崩坍堆積物。防滲墻布置在壩軸線上游側(cè)30m，防滲墻寬0.80m,為了解防滲墻在施工期、運行期受力分布及變形狀態(tài)，選擇防滲墻中間部位兩個槽段作為監(jiān)測斷面，共計布置壓應(yīng)3、力計18支、鋼筋計18支、雙向應(yīng)變計8組、無應(yīng)力計8組、滲壓計6支，防滲墻布置見圖1、儀器布置見圖23。圖1 防滲墻總剖面圖2 防滲墻1#槽段監(jiān)測儀器布置圖圖3 防滲墻2#槽段監(jiān)測儀器布置圖3防滲墻監(jiān)測儀器埋設(shè)方法 近年來，隨著水電站技術(shù)的發(fā)展及機械設(shè)備的發(fā)展，很多地質(zhì)條件復(fù)雜的大型水電站立項開工，混凝土防滲墻施工期、運行期方面的監(jiān)測儀器品種和埋設(shè)方法都有了較大改進(jìn)和完善，提高了儀器埋設(shè)成活率和監(jiān)測資料的準(zhǔn)確性。 防滲墻監(jiān)測儀器埋設(shè)儀器固定是首要問題應(yīng)根據(jù)實際情況而定，具體方法有鋼架固定法、掛布法、鉆孔法、預(yù)埋導(dǎo)管法、加壓法、繩索法。本工程防滲墻監(jiān)測儀器埋設(shè)根據(jù)儀器種類及施工條件分別采用了：鋼4、架固定法、掛布法。3.1雙向應(yīng)變計、無應(yīng)力計安裝雙向應(yīng)變計、無應(yīng)力計根據(jù)防滲墻混凝土特性均選型為NVS-150E(埋入式)，兩種儀器均采用鋼架固定法安裝埋設(shè)（見圖4），先按要求檢驗儀器、接長電纜線，然后根據(jù)防滲墻體深度，確定鋼筋籠相應(yīng)部位（儀器埋設(shè)位置）。雙向應(yīng)變計安裝時，先將應(yīng)變計支座用鋼架焊接在鋼筋籠上，焊接時采用水平尺、角尺，確定和控制儀器埋設(shè)方向和位置，允許偏差小于0.5,然后安裝儀器。無應(yīng)力計安裝埋設(shè)時，為不影響防滲墻施工進(jìn)度，可以提前13天內(nèi)將無應(yīng)力計安裝在專用無應(yīng)力計筒內(nèi)，并往筒內(nèi)灌入同級配混凝土，同標(biāo)號混凝土，經(jīng)人工搗實，灑水養(yǎng)護(hù)，并將鋼架固定在相應(yīng)部位，隨鋼筋籠放入槽內(nèi)。混凝5、土澆筑，導(dǎo)管水平和垂直距儀器50cm左右時，要求混凝土面緩慢上升。雙向應(yīng)變計儀器鋼架圖4鋼架固定法3.2壓應(yīng)力計安裝壓應(yīng)力計主要安裝于兩種不同介質(zhì)之間，監(jiān)測接觸壓力，如何將儀器安裝在接觸面上，是施工難點，在防滲墻內(nèi)安裝難度就更高。埋設(shè)時可以采用掛布、壓力推頂兩種方法，本工程壓應(yīng)力計安裝采用掛布法實施（見圖5）。先按要求檢驗儀器、接長電纜線，然后將合格的儀器固定在掛布上（掛布尺寸為120 cm120 cm），利用混凝土的流動性將壓應(yīng)力計固定在墻體或槽壁的接觸部位。圖5 掛布法安裝的壓應(yīng)力計3.3滲壓計安裝滲壓計主要監(jiān)測防滲墻上、下游面滲透壓力，以此監(jiān)測防滲效果，本防滲墻滲壓計采用鉆孔安裝，鉆孔直6、徑為90mm，孔底細(xì)砂，中間回填膨潤土，上部水泥砂漿回填至孔口。3.4鋼筋計安裝選用同鋼筋直徑的鋼筋計，將檢驗合格的鋼筋計采用剖口對焊方式與鋼筋籠上的鋼筋相連接，隨鋼筋籠放入澆筑倉內(nèi)。3.5防滲墻儀器安裝施工流程防滲墻儀器安裝施工流程見圖6：儀器檢驗、安裝準(zhǔn)備設(shè)計圖紙會審儀器采購施工方案編寫 資料分析儀器安裝讀取觀測數(shù)據(jù)牽出接引線入槽4電纜保護(hù)儀器電纜牽引保護(hù)是儀器能夠正常采集數(shù)據(jù)的重要保證，原防滲墻設(shè)計電纜保護(hù)管為鍍鋅鋼管保護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，將鍍鋅鋼管改為強度高，韌性好的軟管（保護(hù)管要進(jìn)行伸長率、腐蝕試驗），在鋼筋籠的下放的同時，將電纜及護(hù)管牽引出澆筑倉外。5資料分析從防滲墻監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)整7、理分析得到：1）防滲墻18支鋼筋計初期（37天）全部處于受壓狀態(tài)，隨后逐漸變化為受拉狀態(tài)，目前應(yīng)力變化在6.1MPa23.4MPa之間；2）18支壓應(yīng)力計成果顯示，防滲墻下游測受壓，受壓最大為0.5MPa；3）目前防滲墻處于施工階段，從目前數(shù)據(jù)看，應(yīng)力應(yīng)變計在儀器埋設(shè)初期為壓應(yīng)變，后期呈現(xiàn)拉應(yīng)變，目前應(yīng)變量在-1061.91144.3 之間。4）施工期滲透壓力隨防滲墻前后水頭變化而變化，汛期水頭一樣時滲透壓力變化量一樣；變化符合規(guī)律。綜合上述方面，說明防滲墻處于穩(wěn)定狀態(tài)，運行正常，儀器埋設(shè)成功，方法可靠。6結(jié)語觀測儀器的埋設(shè)是為了更完整的收集到相應(yīng)的觀測資料，必須保證埋設(shè)成活率，由于埋設(shè)方法正確，認(rèn)真操作，儀器埋設(shè)成活率達(dá)到100%，給防滲墻受力及滲透觀測，創(chuàng)造了良好的條件。