任务六 土石坝的渗流监测.ppt

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1、项目一土石坝的监测与维护任务六土石坝渗流观测异常渗流——能引起土体渗透破坏或渗流量影响到蓄水兴利的渗流。正常渗流——渗水从原有防渗排水设施渗出，其逸出坡降不大于允许值，不会引起土体发生渗透破坏的渗流。任务六土石坝渗流观测坝渗流监测的一般要求（1）大坝渗流监测各项目应相应配合，并同时观测大坝上下游水位、降雨量和大气温度等环境因素。（2）土石坝浸润线和渗压的观测可采用测压管或渗压计。使用测压管观测，成本低、操作简便，但存在时间滞后的问题，滞后时间主要与坝料的渗透系数K有关。若K≥10-3cm/s，测压管观测的时间滞后影响可以忽略不计；若10-5cm/s≤K≤10-4cm/s，则需考虑测压管滞后

2、时间的影响；若K≤10-6cm/s，由于滞后时间的影响比较显著，故不宜用测压管进行观测。任务六土石坝渗流观测坝渗流监测的一般要求（3）使用渗压计监测渗流压力时，精度不得低于总量程的5/1000。（4）采用压力表量测测压管水头时，应估计管口可能产生的最大压力值，选用量程合适的精密压力表，保证读数在1/3～2/3量程范围内，同时，精度不能低于0.4级。（5）渗流量通常采用体积法或量水堰进行监测。当采用水尺法量测量水堰的堰顶水头时，精度不得低于1mm；采用量水堰水位计或水位测针量测堰顶水头时，精度不得低于0.1mm。任务六土石坝渗流观测坝体渗水压力(浸润线)观测测压管和渗压计的选择1）上下游水位

3、差小于2Om的坝、渗透系数K≥10-4cm/s的土中、渗流压力变幅小或防渗体需监视裂缝的部位，宜采用测压管。2）上下游水位差大于2Om的坝、渗透系数K＜10-4cm/s的土中、非稳定渗流的监测以及铺盖或斜墙底部接触面等不适宜埋设测压管的部位，宜采用渗压计观测，其量程应与测点实际可能出现的渗压相适应。任务六土石坝渗流观测测点布置选择有代表性、能反映主要渗流情况以及预计有可能出现异常渗流的横断面，作为浸润线观测断面。横断面间距一般为100～200m。对于一般大型和重要的中型水库，浸润线观测断面不少于3个，一般中型水库应不少于2个。坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测均质土坝（有反滤坝

4、趾）测压管布置1—测压管；2—进水管段；3—浸润线；4—反滤坝趾均质土坝（有水平反滤层）测压管布置1—测压管；2—进水管段；3—浸润线；4—水平反滤层宽心墙坝测压管布置示意图1—测压管；2—进水管段；3—浸润线；4—反滤坝趾；5—宽心墙窄心墙坝测压管布置示意图1—测压管；2—进水管段；3—浸润线；4—反滤坝趾；5—心墙测点布置坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测斜墙坝测压管布置示意图1—测压管；2—进水管段；3—浸润线；4—反滤坝趾；5—斜墙测点布置坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测浸润线观测方法——测压管法单管式测压管坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测测

5、压管透水管进水滤土导管与透水管管径相同，一直引出到预定的便于观测的孔口部位。测压管水位的观测方法——测深钟法测压管水位高程=管口高程-管口至水面高度测深钟示意图（单位：mm）1—吊索；2—测深钟浸润线观测方法——测压管法坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测测头构造示意图1—电线；2—金属短棒；3—电线头；4—隔电板；5—电极由测头、指示器和吊尺组成。测压管水位高程=管口高程-管口至水面距离-测头入水引起水面升高值测压管水位的观测方法——电测水位计法浸润线观测方法——测压管法坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测浸润线观测方法——渗压计法振弦式渗压计由三部分构成：压力感应部

6、件，感应板及引出电缆密封部件振弦式渗压计埋设于坝体或基岩内，渗透水压力自进水口经透水石作用在渗压计的弹性膜片上，将引起弹性膜片的变形，并带动振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出水荷载的压力值，同时可同步测出埋设点的温度值。坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测振弦式渗压计的一般计算公式为：浸润线观测方法——渗压计法坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测测压管或渗压计观测1.断面数一般不少于3个。渗压测点应沿渗流方向布置，每个观测断面不少于3个。2.测点一般设在强透水层中。3.防渗和排水设备

7、的上下游都要安设测点，以了解防渗排水设施的效果。4.为掌握渗流出逸坡降及承压水作用情况，需在坝趾下游一定范围内布置若干测点。5.已经发生渗流变形的地方应在其四周临时增设测压管进行观测。坝基渗水压力的观测仪器和观测方法与坝体渗水压力观测一样。测压管的透水段和回填反滤料的长度宜小于1.0m。坝体渗水压力(浸润线)观测任务六土石坝渗流观测在均匀的沙砾层中具有水平防渗铺盖的均质坝坝基测压管布置图1—测压管；2—坝体；3—滤水坝趾