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【摘 要】本文通过对测压管施工方案的分析，提出符合实际的设计参数，以确定经济合理的除险加固方案。
【关键词】测压管；施工方案；分析与体会
0.工程概况
薄山水库位于河南省驻马店市确山县境内的淮河支流臻头河上游，控制流域面积580km2，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、养殖、旅游、供水等综合利用的大（Ⅱ）型水库，工程等级为Ⅱ等，主要建筑物为2级。1952年开工兴建，1954年建成，由于原设计标准偏低，分别于1956年和1977年进行改善和扩建加固后达到现状规模。
水库正常需水位116.60m，相应库容2.80×108m3；防洪起调水位113.80m，相应库容2.22×108m3；死水位92.00m，相应库容0.10×108m3。原设计洪水标准为100年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核，总库容4.14×108m3；“7·58”大水后，按100年一遇洪水设计、可能最大洪水（PMF）校核进行加固，相应设计洪水位121.30m、校核洪水位128.20m，总库容620×108m3。
枢纽工程土要由大坝、溢洪道、输水道、电站等建筑物组成。
薄山水库大坝安全监测系统建设项目是此次加固工程项目的重要内容需安装大坝测压管35根，为此需在坝体钻孔35根，钻孔总长1315.87米，单管最深52米。本次工程是大坝观测系统建设工程的土建工程部分，是薄山水库大坝安全监测系统的一期工作。
1.大坝原型观测资料分析和整理
薄山水库渗流观测设施很不完善，仅有渗流压力观测，无渗流量观测积水雨晴观测。测压管由人工进行观测，手段落后、精度低，观测资料未得到整编分析，因此大坝除险加固前的防渗体系防渗效果如何以及大坝渗流性态不明在除险加固设计中，根据测压管水位观测资料，结合每一根测压管绘制了水位历时过程线、位势过程线和坝体、坝肩等水位线以及坝基渗流压力等势线、大坝剖面浸润线等图，进行分析和整理。
1.1水位过程线分析
在测压管水位过程线中，其中有些明显异常高于正常的测值，如管水位明显高于库水位等，分析为人为因素或降雨影响引起，在排除滞后效应的影响后，予以剔除。
在整个坝身测压管中，当水库维持在较高水位不变的运行条件下，5#、9#、14#管的水位均随时间显示出负增长，说明原来的防渗体系发挥了一定的作用。
1.2位势变化分析
绘制年平均位势和最高位势过程线。对靠近下游侧的测压管以及没有或轻微淤塞的测压管，平均位势与最高位势基本相近，变化趋势也一致，采用平均位势分析；淤塞严重和透水管下端灵敏度变差的测压管，宜采用最高位势进行分析。
1995年以前，除下游靠近渗流出口的9#管位势基本保持稳定外，其余管位势呈较明显上升变化，不能排除右坝体的渗流状态有所恶化、发生渗透流失的可能性；与观测到的0+360左右的棱体上部高程60.0M马道内缘发现一渗漏逸出点群相符合。
1995年后位势有所下降，与粘土防渗墙有关。近年所有管的位势又开始回升，说明粘土防渗墙逐渐失效，但高水位的位势仍较粘土心墙施工前略低，可能是由于右坝段施工了两排粘土套井的原因，其仍在发挥一定的防渗作用。估计随着时间推移，其防渗作用会逐渐丧失。
从整个坝体的位势分布看，坝体浸润线高，坝轴线附近的位势超过70%，反映了粘土心墙未发挥明显作用，证明了上部坝体水平向透水性强。靠近左、右坝头附近坝体内的等水位线与坝中相比，明显偏向下游，主要是受绕坝渗漏影响，说明绕坝渗流严重。右坝段比左坝段位势分布要高，反映了右坝段上部坝体的透水性和绕坝渗流比左坝段强。
综合观测资料分析，坝体上部质量差，施工的粘土套井心墙在选料、施工质量等方面存在缺陷，未起到预期防渗效果，坝体位势较高；推算高水位时，渗流会自下游坝坡半坝高以上逸出。可能存在施工导流渠渗漏、放空底涵裂缝漏水。右坝基有可能产生渗流破坏和变形的可能。左、右岸坝头山体内位势很高，呈上升变化趋势，绕坝渗流严重。
2.观测工程施工方案
2.1具体工程内容
补打坝体浸润线测压管409m，补打坝基测压管906.87m，孔口防护装置35个，下游坝脚渗压井重建2眼，沉陷桩预制和埋设包括C25砼沉陷桩预制和埋设1m3，现浇孔口箱0.33m3，观测头（铜头） 1个，钢筋37.8kg，钢板57kg，螺栓及螺帽8套，渗压计（BGK-4500S 0.35MPa）35个，四芯屏蔽电缆（BGK02-25V6）14615.87m，坝顶PVC管（Φ=150）500m，坝坡横向电缆PVC管（Φ=50）510m，坝体PVC护线管（Φ=16）1315.87m，C20砼1.54m3，左坝肩上游包山铺盖观测井清淤、修复1眼。
（1）根据设计说明书加工制作测压管钢管。采购内径为38m、壁厚5-7mm的镀锌钢管，现场制作测压管。现场工作主要包括钢管拔丝、钻孔、锉光、虑布包裹、帮扎、封底等。测压管进水管段：钻孔直径为10mm，孔纵距40mm，孔横距26.2mm（沿管壁，孔中到孔中计算，钻成后基本呈梅花状。浸润线测压管进水段管长为0.5m，坝基测压管进水段管长为5.5m。所有测压管沉淀段设计为0.3m。
与孔的纵向距离为100-120mm，横向沿管周分4排，呈梅花状。进水管外包有土工织物，以免坝体土料进入管内。进水管管长一般为1-2m。进水管下端应留出长度0.5m左右的沉淀管，并封闭其底部。
测压管导管段：导管内壁需光滑。根据每根测压管管长和进水段管长计算、制作。导管段上端距开口断面适当范围内预留电缆接孔1-2处（以备大坝自动监测系统扩展）。
（2）按照设计图纸对施工部位进行现场定位。
（3）根据地质报告及测压管设计长度确定钻机功率和型号。
（4）测压管地面钻孔作业。本次工程全部采用单管式测压管，采用岩土钻钻孔，钻头直径在110-130mm之间。
钻孔方法为干钻。
（5）测压管下管安装埋设。
2.2测压管建设工程施工重点和难点：
（1）地面钻孔作业前必须认真阅读地质报告，详细了解坝体地质状况，以防止及正确解决地面钻孔作业过程中出现的塌孔埋钻现象。
（2）钻孔机器设备在坝坡上移动、施工平台搭建、立钻过程中，一定抓好安全生产，杜绝人身伤亡事故发生。
（3）严防钢管坠孔事故发生。
（4）做好与其他作业班组的协调工作。
关于测压管制作安装，首先购买原材料镀锌钢管，在原材料购买地根据设计要求进行切割、拔丝，在施工工地现场钻孔、缠绕虑布、安装。
渗压井、沉陷桩建设程序和方法参阅测压施工程序方法。按照有关规范和设计要求开展坝后量水堰建设工作。
根据薄山水库大坝渗压情况及设计要求采购渗压计及其他相关观测设备仪器。
3.体会和建议
重视原型观测和勘探资料的收集与整理：现有水库原型观测资料的整理、分析和对大坝进行探井、钻孔取样、钻孔注水（渗水）等地质勘探工作，是论证大坝性态的重要手段，也是土石坝的安全评价、加固或扩建的依据。大坝原型观测资料的整理和分析以及地勘工作要达到规程规范要求的深度，要重视探井、探槽等原始的地勘方法。对测压管资料要逐管进行水位过程线和位势过程线及相关性的分析，设计部门和地勘部门要相互协作、印证；对取得的成果要认真分析和统计，尤其是土工试验成果和一些渗流监测成果，对出现的一些反常现象应认真研究，提出符合实际的设计参数，以确定合理经济可靠的除险加固方案。
【关键词】测压管；施工方案；分析与体会
0.工程概况
薄山水库位于河南省驻马店市确山县境内的淮河支流臻头河上游，控制流域面积580km2，是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、养殖、旅游、供水等综合利用的大（Ⅱ）型水库，工程等级为Ⅱ等，主要建筑物为2级。1952年开工兴建，1954年建成，由于原设计标准偏低，分别于1956年和1977年进行改善和扩建加固后达到现状规模。
水库正常需水位116.60m，相应库容2.80×108m3；防洪起调水位113.80m，相应库容2.22×108m3；死水位92.00m，相应库容0.10×108m3。原设计洪水标准为100年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核，总库容4.14×108m3；“7·58”大水后，按100年一遇洪水设计、可能最大洪水（PMF）校核进行加固，相应设计洪水位121.30m、校核洪水位128.20m，总库容620×108m3。
枢纽工程土要由大坝、溢洪道、输水道、电站等建筑物组成。
薄山水库大坝安全监测系统建设项目是此次加固工程项目的重要内容需安装大坝测压管35根，为此需在坝体钻孔35根，钻孔总长1315.87米，单管最深52米。本次工程是大坝观测系统建设工程的土建工程部分，是薄山水库大坝安全监测系统的一期工作。
1.大坝原型观测资料分析和整理
薄山水库渗流观测设施很不完善，仅有渗流压力观测，无渗流量观测积水雨晴观测。测压管由人工进行观测，手段落后、精度低，观测资料未得到整编分析，因此大坝除险加固前的防渗体系防渗效果如何以及大坝渗流性态不明在除险加固设计中，根据测压管水位观测资料，结合每一根测压管绘制了水位历时过程线、位势过程线和坝体、坝肩等水位线以及坝基渗流压力等势线、大坝剖面浸润线等图，进行分析和整理。
1.1水位过程线分析
在测压管水位过程线中，其中有些明显异常高于正常的测值，如管水位明显高于库水位等，分析为人为因素或降雨影响引起，在排除滞后效应的影响后，予以剔除。
在整个坝身测压管中，当水库维持在较高水位不变的运行条件下，5#、9#、14#管的水位均随时间显示出负增长，说明原来的防渗体系发挥了一定的作用。
1.2位势变化分析
绘制年平均位势和最高位势过程线。对靠近下游侧的测压管以及没有或轻微淤塞的测压管，平均位势与最高位势基本相近，变化趋势也一致，采用平均位势分析；淤塞严重和透水管下端灵敏度变差的测压管，宜采用最高位势进行分析。
1995年以前，除下游靠近渗流出口的9#管位势基本保持稳定外，其余管位势呈较明显上升变化，不能排除右坝体的渗流状态有所恶化、发生渗透流失的可能性；与观测到的0+360左右的棱体上部高程60.0M马道内缘发现一渗漏逸出点群相符合。
1995年后位势有所下降，与粘土防渗墙有关。近年所有管的位势又开始回升，说明粘土防渗墙逐渐失效，但高水位的位势仍较粘土心墙施工前略低，可能是由于右坝段施工了两排粘土套井的原因，其仍在发挥一定的防渗作用。估计随着时间推移，其防渗作用会逐渐丧失。
从整个坝体的位势分布看，坝体浸润线高，坝轴线附近的位势超过70%，反映了粘土心墙未发挥明显作用，证明了上部坝体水平向透水性强。靠近左、右坝头附近坝体内的等水位线与坝中相比，明显偏向下游，主要是受绕坝渗漏影响，说明绕坝渗流严重。右坝段比左坝段位势分布要高，反映了右坝段上部坝体的透水性和绕坝渗流比左坝段强。
综合观测资料分析，坝体上部质量差，施工的粘土套井心墙在选料、施工质量等方面存在缺陷，未起到预期防渗效果，坝体位势较高；推算高水位时，渗流会自下游坝坡半坝高以上逸出。可能存在施工导流渠渗漏、放空底涵裂缝漏水。右坝基有可能产生渗流破坏和变形的可能。左、右岸坝头山体内位势很高，呈上升变化趋势，绕坝渗流严重。
2.观测工程施工方案
2.1具体工程内容
补打坝体浸润线测压管409m，补打坝基测压管906.87m，孔口防护装置35个，下游坝脚渗压井重建2眼，沉陷桩预制和埋设包括C25砼沉陷桩预制和埋设1m3，现浇孔口箱0.33m3，观测头（铜头） 1个，钢筋37.8kg，钢板57kg，螺栓及螺帽8套，渗压计（BGK-4500S 0.35MPa）35个，四芯屏蔽电缆（BGK02-25V6）14615.87m，坝顶PVC管（Φ=150）500m，坝坡横向电缆PVC管（Φ=50）510m，坝体PVC护线管（Φ=16）1315.87m，C20砼1.54m3，左坝肩上游包山铺盖观测井清淤、修复1眼。
（1）根据设计说明书加工制作测压管钢管。采购内径为38m、壁厚5-7mm的镀锌钢管，现场制作测压管。现场工作主要包括钢管拔丝、钻孔、锉光、虑布包裹、帮扎、封底等。测压管进水管段：钻孔直径为10mm，孔纵距40mm，孔横距26.2mm（沿管壁，孔中到孔中计算，钻成后基本呈梅花状。浸润线测压管进水段管长为0.5m，坝基测压管进水段管长为5.5m。所有测压管沉淀段设计为0.3m。
与孔的纵向距离为100-120mm，横向沿管周分4排，呈梅花状。进水管外包有土工织物，以免坝体土料进入管内。进水管管长一般为1-2m。进水管下端应留出长度0.5m左右的沉淀管，并封闭其底部。
测压管导管段：导管内壁需光滑。根据每根测压管管长和进水段管长计算、制作。导管段上端距开口断面适当范围内预留电缆接孔1-2处（以备大坝自动监测系统扩展）。
（2）按照设计图纸对施工部位进行现场定位。
（3）根据地质报告及测压管设计长度确定钻机功率和型号。
（4）测压管地面钻孔作业。本次工程全部采用单管式测压管，采用岩土钻钻孔，钻头直径在110-130mm之间。
钻孔方法为干钻。
（5）测压管下管安装埋设。
2.2测压管建设工程施工重点和难点：
（1）地面钻孔作业前必须认真阅读地质报告，详细了解坝体地质状况，以防止及正确解决地面钻孔作业过程中出现的塌孔埋钻现象。
（2）钻孔机器设备在坝坡上移动、施工平台搭建、立钻过程中，一定抓好安全生产，杜绝人身伤亡事故发生。
（3）严防钢管坠孔事故发生。
（4）做好与其他作业班组的协调工作。
关于测压管制作安装，首先购买原材料镀锌钢管，在原材料购买地根据设计要求进行切割、拔丝，在施工工地现场钻孔、缠绕虑布、安装。
渗压井、沉陷桩建设程序和方法参阅测压施工程序方法。按照有关规范和设计要求开展坝后量水堰建设工作。
根据薄山水库大坝渗压情况及设计要求采购渗压计及其他相关观测设备仪器。
3.体会和建议
重视原型观测和勘探资料的收集与整理：现有水库原型观测资料的整理、分析和对大坝进行探井、钻孔取样、钻孔注水（渗水）等地质勘探工作，是论证大坝性态的重要手段，也是土石坝的安全评价、加固或扩建的依据。大坝原型观测资料的整理和分析以及地勘工作要达到规程规范要求的深度，要重视探井、探槽等原始的地勘方法。对测压管资料要逐管进行水位过程线和位势过程线及相关性的分析，设计部门和地勘部门要相互协作、印证；对取得的成果要认真分析和统计，尤其是土工试验成果和一些渗流监测成果，对出现的一些反常现象应认真研究，提出符合实际的设计参数，以确定合理经济可靠的除险加固方案。