登录| 注册    
收藏  点赞 

外水压力观测

运用观测仪器和设备对作用于隧洞衬砌、钢管或土坝坝内泄水底孔等结构外壁的水压力大小和分布所进行的定期量测。外水压力是隧洞衬砌或管道等结构的外部荷载。过高的外水压力可能使管壁在放空时失去稳定而破坏,观测外水压力的大小和分布对检验设计、校核结构安全十分重要,同时还可利用外水压力观测资料分析引水建筑物是否开裂

运用观测仪器和设备对作用于隧洞衬砌、钢管或土坝坝内泄水底孔等结构外壁的水压力大小和分布所进行的定期量测。外水压力隧洞衬砌或管道等结构的外部荷载。过高的外水压力可能使管壁在放空时失去稳定而破坏,观测外水压力的大小和分布对检验设计、校核结构安全十分重要,同时还可利用外水压力观测资料分析引水建筑物是否开裂,外围岩石和土体是否稳定。外水压力的观测方法有测压管法和渗压计法两种。

测压管法 是在洞壁布置测压管,测压管由水压力或水位用压力表、压力传感器或电测水位计进行量测。无压隧洞外水压力观测测点,通常是沿隧洞轴线交错排列布置在隧洞两侧边墙上。渗透坡降较大的上游段以及断层和节理发育的基岩中,测压管布置宜较密,其它部位的测压管布置宜较疏,但每条隧洞的测压管数目不宜少于3根,测压管埋入基岩深度不宜小于1米。有压隧洞的测压管沿隧洞衬砌布置,在衬砌之外1~5米处,测压管底部应稍低于衬砌底部高程(见图1)。

图1 有压隧洞测压管布置

土坝内无压泄水底孔的测压管,布置在坝上游坡至坝顶的相应范围内,观测断面不少于3个,每个观测断面布设1~3个测压管(见图2)。土坝内有压泄水底孔的外水压力测压管,以布置在坝顶至坝下游坡范围内的坝身中为宜,布置方式与土坝浸润线观测管相同,埋设深度以达到粘土保护层顶部为限。用于外水压力观测的测压管与扬压力测压管基本相同,只是导管较短。

图2 无压泄水底孔测压管布置

渗压计法 使用差动电阻式渗压计(见扬压力观测),测点布置方式和测压管相似,但可以将引出电缆引到观测站,实现集中遥测,以便于自动化观测和数据处理。渗压计并可兼测测点温度,使用方便,但损坏后无法修复。

高压钢管的外水压力观测,一般以布设差动电阻式渗压计为宜,渗压计布置在钢管外部和混凝土衬砌之间,埋设时渗压计头部要包裹反滤层,以防灌浆和浇注混凝土堵塞。在钢管轴线方向选择3个以上垂直轴线的观测断面,每个断面布置2~3点,观测电缆从管壁外引向观测站。土坝有压泄水底孔外壁上布置渗压计观测外水压力与有压钢管方法相似,观测电缆应向上从坝顶引出,以防形成水平渗透通道。除了差动电阻式渗压计,正在发展的有电阻片和电感式观测水压力的仪器,这类仪器都可以实现遥测自动化,为外水压力观测增加更现代化的手段。