CN216892278U - 一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，包括采用堆石体的相似级配结构的最大粒径8～10cm的垫层料埋设于电磁式沉降管周围，宽度60～100cm；垫层料外侧设置过渡料，也是采用相似级配结构，最大粒径30cm；垫层料及过渡料均分层压实，每层厚度分别约20cm、40cm，适当洒水，小型碾压设备压实。本实用新型适用于水电水利工程中，堆石坝坝内采用电磁式沉降管进行堆石坝变形监测的工程，通过采用堆石体的相似级配结构垫层料、过渡料，埋设于电磁式沉降管周围，达到电磁式沉降管周围坝体填筑料变形协调，能够真实反映堆石体变形的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及水电水利工程领域，具体涉及一种堆石坝坝体内部电磁式沉降管埋设方案。
背景技术
随着近年来水电资源的开发利用，堆石坝坝型在水电工程中的应用越来越广泛。为监测堆石坝变形，一般在坝体内部设置2～3个监测断面，埋设电磁式沉降管或水管式沉降仪。工程实践过程中，发现以下问题，电磁式沉降管在坝体填筑初期，沉降较小，其测值远小于水管式沉降仪的测值，给监测资料分析带来一定困扰。在上述两种仪器埋设取得测值后的1～2年多时间里，电磁式沉降管测值明显小于水管式沉降仪，之后出现拐点，后期逐步趋于一致。
国内开展的诸多研究表明，电磁式沉降管的前期测值与堆石体变形不一致，未能准确反映堆石体变形。其前期测值小的主要原因如下：
电磁式沉降管的测值系根据沉降环的沉降值得出，而沉降环测值反映的是周围回填的垫层料变形。《土石坝安全监测技术规范》DL/T5259规定，沉降环周围的垫层料应碾压密实，但并无明确的量化技术指标。施工过程中，采用小型碾压设备碾压，与大坝堆石体的压实程度存在较大差异性。同时，由于堆石体最大粒径70～90cm，垫层料只有8cm，二者相差约10倍，级配曲线也差异巨大，由此造成电磁式沉降管在埋设后相当长时间内，其测值不能准确反映堆石坝的真实变形。
如何使得堆石坝坝体内部电磁式沉降管埋设方案更加合理，在埋设后即能较为准确反映堆石体变形，是水电水利工程中的一项重要技术。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：对于堆石坝坝内电磁式沉降管在坝体填筑后一两年时间内沉降较小，其测值未能准确反映堆石体真实变形问题，提出一种施工便捷、安全可靠、经济合理的埋设结构，确保坝内电磁式沉降管在埋设后取得的测值能够真实反映堆石体变形。
本实用新型所采用的技术方案是：一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于：垫层料布置于钢护管外及露出于钢护管上部的电磁式沉降管外；过渡料布置于垫层料与堆石料之间；垫层料采用与堆石体的相似级配结构，过渡料采用与堆石体的相似级配结构；垫层料、过渡料与堆石体相同孔隙率，使得压实程度与堆石体保持一致；
所述堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构包括电磁式沉降管、钢护管、垫层料和过渡料，在基岩上钻孔，所述钢护管的下部埋入钻孔中，所述电磁式沉降管的下部插入钢护管中，其底端高于钢护管的底端，所述电磁式沉降管的上部露出于钢护管；所述电磁式沉降管在接近底端的部位设置底部沉降环，在高于钢护管的部位设置多个上沉降环；所述钢护管与钻孔间采用水泥砂浆封堵固定；钢护管处于基岩表面以下的部分与电磁式沉降管之间采用膨润土水泥砂浆填充；在钢护管上端孔口设置容许电磁式沉降管沉降位移的封堵环，所述封堵环设置供电磁式沉降管穿过的中心孔。
进一步地，所述钢护管的底端设置闷盖，所述电磁式沉降管的底端设置底盖。
进一步地，所述封堵环采用橡胶环。
进一步地，钢护管中沿高度方向设置多个封堵环。
进一步地，垫层料最大粒径8～10cm；过渡料最大粒径30cm。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、对于《土石坝安全监测技术规范》DL/T5259中，电磁式沉降管周围填筑料的压实要求、级配要求进行量化，填补了规范中的空白。
2、本实用新型的结构能够实现相似级配结构，相似级配结构是根据原堆石级配曲线的粒径，分别按照几何相似条件等比例将原样粒径缩小至工程所需(或设备仪器允许)的粒径，缩小后的土样级配保持不均匀系数和曲率系数不变。电磁式沉降管周围填筑用相似级配法配制的垫层料、过渡料，保证了与堆石体的级配相似性；同时提出与堆石体相同的孔隙率要求，使得压实程度与堆石体保持一致。
3、电磁式沉降环周围填筑料与堆石体的相似的级配结构，保证了其埋设后与堆石体变形协调一致，从而避免出现前期变形小、不能真实反映堆石体变形的现象。
4、充分考虑了便于施工的因素，对于垫层料、过渡料采用级配结构，施工难度不大，可以保证施工质量。
附图说明
图1是本实用新型的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设方案的典型剖面示意图。
附图标记：1-基岩、2-沉降管、3-钢护管、4-膨润土水泥砂浆、5-水泥砂浆、6-底部沉降环、7-建基面以上沉降环、8-橡胶环、9-垫层料、10-过渡料、11-堆石体、21-底盖、31-闷盖。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合图1和实施例对本实用新型作进一步的说明，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
如图1所示，本实用新型适用于水电水利工程中，堆石坝坝内采用电磁式沉降管进行堆石坝变形监测的工程，通过采用堆石体的相似级配法配置垫层料、过渡料，埋设于电磁式沉降管周围，适当洒水，小型碾压设备压实，保证垫层料、过渡料压实孔隙率与堆石体相同，达到电磁式沉降管周围坝体填筑料变形协调，能够真实反映堆石体变形的目的。
本实用新型的堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构主要包括基岩1、电磁式沉降管2、钢护管3、膨润土水泥砂浆4、水泥砂浆5、底部沉降环6、建基面以上的上沉降环7、橡胶环8、垫层料9、过渡料10、堆石体11。
其中对于基岩1，一般为强、弱风化岩体。
其中对于电磁式沉降管2，内径70～75mm，外径80～90mm，材质为不锈钢管。沉降管底部设底盖21。
其中对于钢护管3，内径300mm镀锌钢管，外径325mm。钢护管底部设闷盖31。在基岩上钻孔，钻孔孔径不小于400mm，钻孔孔深约500cm。钢护管3的下部埋入钻孔中。电磁式沉降管2的下部插入钢护管3中，上部露出于钢护管3。钢护管3与钻孔间采用M15 水泥砂浆5封堵固定；钢护管3与电磁式沉降管2之间采用膨润土水泥砂浆4填充。对于膨润土水泥砂浆4，采用钠基膨润土或钙基膨润土等量取代普通水泥砂浆中的水泥制成膨润土水泥砂浆。对于水泥砂浆5，水泥砂浆的标号不低于M15。
其中对于底部沉降环6，作为量测高程基准，埋设于距孔底50cm处。
其中对于建基面以上沉降环7，最底部的上沉降环7布置于钢护管3顶端以上100cm处。
其中对于橡胶环8，布置于基岩面以上钢护管3中，橡胶环8设置有多个，间距50cm布置，其作用为在上部封闭钢护管，同时也允许电磁式沉降管沉降。
其中对于垫层料9，布置于钢护管3外及露出于钢护管3外的电磁式沉降管2外，将上沉降环7全部包裹，垫层料9同时对钢护管3和电磁式沉降管2起到保护作用。垫层料 9采用堆石体11的相似级配结构，最大粒径8～10cm，碾压层厚20cm，适当洒水，用小型碾压设备分层填筑压实，压实孔隙率与堆石体11相同。
其中对于过渡料10，布置于垫层料9与堆石料11之间。采用堆石体11的相似级配结构，最大粒径30cm，碾压层厚40cm，适当洒水，用小型碾压设备分层填筑压实，压实孔隙率与堆石体相同。
其中对于堆石料11，布置于过渡料10周边，分层填筑，碾压设备压实。
依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制安或使用本实用新型的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“夹设”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于：垫层料布置于钢护管外及露出于钢护管上部的电磁式沉降管外；过渡料布置于垫层料与堆石料之间；垫层料采用与堆石体的相似级配结构，过渡料采用与堆石体的相似级配结构；垫层料、过渡料与堆石体相同孔隙率，使得压实程度与堆石体保持一致；
所述堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构包括电磁式沉降管、钢护管、垫层料和过渡料，在基岩上钻孔，所述钢护管的下部埋入钻孔中，所述电磁式沉降管的下部插入钢护管中，其底端高于钢护管的底端，所述电磁式沉降管的上部露出于钢护管；所述电磁式沉降管在接近底端的部位设置底部沉降环，在高于钢护管的部位设置多个上沉降环；所述钢护管与钻孔间采用水泥砂浆封堵固定；钢护管处于基岩表面以下的部分与电磁式沉降管之间采用膨润土水泥砂浆填充；在钢护管上端孔口设置容许电磁式沉降管沉降位移的封堵环，所述封堵环设置供电磁式沉降管穿过的中心孔。
2.根据权利要求1所述的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于所述钢护管的底端设置闷盖，所述电磁式沉降管的底端设置底盖。
3.根据权利要求1所述的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于所述封堵环采用橡胶环。
4.根据权利要求1所述的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于钢护管中沿高度方向设置多个封堵环。
5.根据权利要求1所述的一种堆石坝坝内电磁式沉降管埋设结构，其特征在于垫层料最大粒径8～10cm；过渡料最大粒径30cm。
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