1．1 測(cè)壓管及滲壓計(jì)相關(guān)知識(shí)介紹
1．1．1 用 途
測(cè)壓管可用來監(jiān)測(cè)壩體浸潤(rùn)線、滲壓壓力、地下水位及繞壩滲流等。 埋設(shè)滲壓計(jì)除可以監(jiān)測(cè)上述項(xiàng)目外，還可用來監(jiān)測(cè)土石壩的孔隙水壓力。
1．1．2 應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題
測(cè)壓管的應(yīng)用要求不能構(gòu)成新的滲流通道，更不能對(duì)壩體造成破壞，因此在土石壩的防滲體交界面等處不宜使用。而采用埋設(shè)滲壓計(jì)的方法使用場(chǎng)合卻較為廣泛，但電纜敷設(shè)時(shí)也要避免構(gòu)成滲流通道，并且要考慮到電纜熱脹冷縮所產(chǎn)生的影響［1］。
1．1．3 施工安裝
根據(jù)施工和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，測(cè)壓管施工可以在工程實(shí)施和運(yùn)行過程的任意時(shí)候進(jìn)行，而埋設(shè)滲壓計(jì)一般在施工過程中（針對(duì)不能設(shè)置測(cè)壓管的地方）進(jìn)行，當(dāng)然在工程竣工后，能采用測(cè)壓管的地方也均可采用埋設(shè)滲壓計(jì)法進(jìn)行滲壓監(jiān)測(cè)。但兩者施工時(shí)都要求鉆孔時(shí)不造成壩體結(jié)構(gòu)的破壞和構(gòu)成新的滲流通。測(cè)壓管和埋設(shè)滲壓計(jì)的方法都可以在一條鉛直線上設(shè)置多個(gè)測(cè)點(diǎn)，但兩者施工要求都較高。
1．1．4 測(cè)值精確度
采用常用監(jiān)測(cè)手段對(duì)測(cè)壓管水位本身進(jìn)行監(jiān)測(cè)可達(dá)較高精度，如采用測(cè)深鐘等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，精度可達(dá)0．5～1 cm。但是由于測(cè)壓管是將測(cè)點(diǎn)的壓力反應(yīng)成一定體積的水頭，因此測(cè)壓管本身測(cè)值與真實(shí)測(cè)值存在誤差與滯后。從時(shí)間上來講，需要管內(nèi)水位累積到一定的高程或消散到一定的高程，從而受到“水流速”的影響。在滲透系數(shù)大，作用水頭、變幅及變化速度均較小的地方應(yīng)用尚可，而在滲透系數(shù)小、作用水頭大的地方，滯后時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，在庫(kù)水位變化快時(shí)，資料分析更加困難。因此規(guī)范規(guī)定：“作用水頭大于20 m的壩，滲透系數(shù)小于10－4 cm／s的土中，觀測(cè)不穩(wěn)定滲流過程以及不適宜埋設(shè)測(cè)壓管的部位如鋪蓋或斜墻底部、接觸面等，宜采用振弦式孔隙水壓力計(jì)。”為減少體積的影響，測(cè)壓管有向細(xì)管方面發(fā)展的趨勢(shì)，規(guī)范規(guī)定“測(cè)壓管宜采用鍍鋅鋼管或硬塑料管，一般內(nèi)徑不宜大于50 mm，而近年在浙江和湖南的一些土壩采用了15 mm的聚氯乙烯塑料管，海南的松濤土壩采用15 mm的鍍鋅鋼管”［3］。從空間上講，測(cè)壓管監(jiān)測(cè)的是進(jìn)水管段的“平均”值，因此為減少誤差，進(jìn)水管段不宜太長(zhǎng)，規(guī)范規(guī)定“測(cè)壓管的透水段一般長(zhǎng)1～2 m，當(dāng)用于點(diǎn)壓力觀測(cè)時(shí)應(yīng)小于0．5 m”。 測(cè)壓管必須注意施工質(zhì)量、管口保護(hù)和運(yùn)行維護(hù)，以防降雨、地面徑流對(duì)管內(nèi)水位的影響。另外就是測(cè)壓管容易受泥沙沉積及進(jìn)水孔堵死的影響，因此規(guī)范規(guī)定不留沉淀管，以避免因土體中實(shí)際水位低于測(cè)壓管管底高程時(shí)沉淀管存在“死水”而造成觀測(cè)水位偏高的假象。在百丈漈、昆都侖等每年校測(cè)一次”。
1．1．5 運(yùn)行和維護(hù)
測(cè)壓管使用要注意管口保護(hù)，如魯布革大壩繞壩滲流監(jiān)測(cè)的許多測(cè)壓管就因放牛娃在管內(nèi)投入石塊而不能使用。因此使用一定時(shí)間后一定要對(duì)靈敏度進(jìn)行檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)有泥砂沉淀必須進(jìn)行掃孔。埋設(shè)滲壓計(jì)法則無上述問題，采用埋設(shè)滲壓計(jì)的方法進(jìn)行滲壓監(jiān)測(cè)，其測(cè)值精確度與儀器（傳感器）及監(jiān)測(cè)儀表（系統(tǒng)）有關(guān)，如監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量有保證，其維護(hù)工作量小，但如監(jiān)測(cè)儀器報(bào)廢，該測(cè)點(diǎn)不能恢復(fù)，所以也要定期對(duì)監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析和對(duì)儀器進(jìn)行鑒定，以考核儀器及測(cè)量系統(tǒng)（設(shè)備）的可靠性。
1．1．6 測(cè)量自動(dòng)化
測(cè)壓管在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化時(shí)有如下特點(diǎn)：可以進(jìn)行人工比測(cè)，從而校核自動(dòng)化測(cè)值的可靠性。儀器運(yùn)行一段時(shí)間后，可以對(duì)儀器進(jìn)行重新率定，以了解儀器參數(shù)的變化和儀器性能，同時(shí)可以檢校測(cè)值的穩(wěn)定性，當(dāng)測(cè)量?jī)x器損壞時(shí)可以更換。而采用埋設(shè)滲壓計(jì)的方法不能進(jìn)行人工比測(cè)，監(jiān)測(cè)儀器損壞后不方便進(jìn)行更換。如魯布革大壩、松子坑大壩埋設(shè)了大量滲壓計(jì)，都因儀器質(zhì)量和施工質(zhì)量得不到保證不得不進(jìn)行更新改造。如魯布革重新補(bǔ)充了12支測(cè)壓管，而松子坑大壩由于原埋設(shè)儀器全都不能應(yīng)用，不得不重新進(jìn)行監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)。
1．1．7 測(cè)壓管法與埋設(shè)滲壓計(jì)法的優(yōu)缺點(diǎn)
測(cè)壓管法由于監(jiān)測(cè)的是“體積”量，因此當(dāng)壩體內(nèi)出現(xiàn)裂縫從而形成集中滲漏時(shí)，其反應(yīng)非常敏感，同時(shí)于測(cè)壓管里的水質(zhì)反映了壩（巖）體化學(xué)性質(zhì)的變化。因此可以利用測(cè)壓管進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，同時(shí)由于溫度監(jiān)測(cè)在滲流監(jiān)測(cè)資料分析中的作用越來越明顯［3］，而測(cè)壓管結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)管內(nèi)水溫測(cè)量。當(dāng)然測(cè)壓管在測(cè)值精確度及運(yùn)行維護(hù)過程中也有上文所述的不足之處。 埋沒滲壓計(jì)維護(hù)工作量較小，但儀器不能更換，不能進(jìn)行人工比測(cè)，測(cè)值可靠性難以校核。
