大坝安全监测讲义第三课渗流监测

大坝安全监测—设计、施工与资料分析（第5、6课）监测人网站

专业监测资源分享和共享平台。第3章

渗流监测„

国际大坝委员会在1988～1994年对世界溃坝进行统计分析认为，各种坝型溃坝比例基本一致，在土石坝中溃坝的主要原因是：（1）洪水漫顶，占39％（2）渗透破坏，30％（其中：坝体渗透破坏18％，坝基渗透破坏12％）而其他坝型的渗透压力（如：扬压力）对坝体安全的影响也是巨大的因此：对坝体渗透状况进行监测是非常必要的„

渗流监测的内容‹

混凝土坝或砌石坝扬压力地下水位渗流观测廊道重力绕坝渗流（水位）空腹渗流量扬压力分布曲线特殊部位的渗透压力（如：断层内部，软弱夹层内部等）排水孔灌浆帷幕土坝、土石坝或面板堆石坝浸润线断层等势线渗流监测地

下渗

流绕量坝工渗期孔流）隙渗压透力浸压润力线水位（施§1扬压力监测„

适用坝型：混凝土坝、砌石坝（薄拱坝不观测）„

观测断面‹

坝基（关键!）

纵断面：1个，帏幕、排水孔下游侧或排水帏幕线上

横断面：2～5个

观测点：横断面上3～5个点‹

坝体

数量较坝基少，并与坝基结合。在分缝初设，1～3个横断面

上游密，排水孔上下游各设观测点扬压力测点扬压力测点示意图„

观测方法‹

测压管管帽压力表‹

渗压计三通导管段„

测压管法（适用于岩基）进水段‹

有压测压管‹

无压测压管沉淀管（无压力表，用水有压测压管示意图位计测定管内水位）新型有压测压管示意图„

渗压计‹

适用于坝基、坝体扬压力监测‹

优先推荐用之（便于遥测、无需廊道、精度高、无滞后）‹

关键：铜砂网袋保护，整体饱和！混凝土堵塞钻孔

反滤砂

渗压计渗压计埋设示意图§2渗透压力观测„

针对坝型：土石坝（包括面板堆石坝）„

观测断面与观测点：‹

坝基：天然岩层、人工防渗设施（如：帏幕或防渗墙）、排水系统等横向观测断面为3～5个，顺流线布。观测点：（1）对于水平铺盖防渗的坝：铺盖末端、与坝体防渗设施结合的部位布设观测点。（2）对于垂直截渗墙防渗的坝：在墙的上下游各布设一个测点。如图示铺盖观测点观测点防渗墙观测点（3）对于多层透水地基：在弱透水层下部，排水井和渗透出口处布设观测点不透水层观测点（4）对于岩石地基：在断层、软弱层和帏幕等中布设观测点讲一下浸润面位置测定‹

坝体：包括坝体内部渗透压力分布和浸润面位置横向观测断面与坝基相配合，一般3个一般布置成观测垂线，按坝体流线布置。（1）均质坝观测点观测点（2）斜墙坝与面板坝反滤层过渡层观测点（3）心墙坝：主要在坝体心墙和其下游坝体上布设心

墙测

点„

观测方法‹

测压管法‹

渗压计法„

测压管法‹

适用于水头小于20m，土体渗透系数大于1×10－4的坝体渗压观测。‹

一般为无压测压管孔口段导管段：Φ<50mm，滞后时间与土渗透系数、管径成反比。Φ50时滞后为0.1d进水段：土体，花管，开孔率>15％，反滤包裹。岩体直接钻孔。Φ>10cm，L>1m沉淀段：岩基用。土体不用，且孔底封堵无压式坝体导管段进水段反滤料钻孔孔底封堵膨润土段„

渗压计法‹

与扬压力测定一致‹

适用性广，便于自动化，广泛应用差动电阻式渗压计钢弦式渗压计„

渗压计埋设渗压计渗压计填筑埋设钻孔埋设§3孔隙压力监测„

监测土体固结时孔隙水压力变化„

一般应用于监测土坝施工期的饱和土固结过程，或监测软弱地基在施工中的固结过程，保证施工期安全„

方法与上同§4绕坝渗流„

绕坝渗流的概念水流方向绕坝渗流流向绕坝渗流流向

观测断面坝体观测点钻孔等高线„

监测部位坝体两岸坝肩及部分山体、坝体与其他建筑物的接触处、坝肩防渗齿墙、灌浆帏幕与两岸结合等关键部位„

观测断面与观测点‹

在大坝两端沿流线布1～2个观测断面，每个断面布设3～4个观测垂线，每条垂线1～2个观测点‹

土石坝与混凝土接触面上布设1个断面，2～3条垂线，每条垂线1～2个观测点。‹

在下游河槽两侧阶地上布一个断面，每垂线1个观测点„

观测方法‹

测压管‹

渗压计‹

传感器„

注意事项‹

进水段不能太长，否则失真‹

多层地层时，注意分层封堵‹

深度达到死水位、原地下水位以下‹

其他原理等与上节同§5

地下水位„

与渗压观测原理同，只是观测的目的是地下水位而已„

不讲§6渗流量„

观测内容‹

总渗流量‹

分区渗流量

各坝段渗流量（河床、溢流段等）

坝体、坝基、绕渗流量

导渗渗流量，如减压井、排水井等‹

水质（结合渗流量观测，对渗水进行）„

布置‹

土坝或土石坝，在坝后设置，分区用隔水墙分隔‹

混凝土坝、砌石坝和面板坝，一般在下游检查廊道内进行，也可以在坝后设置‹

注意：

坝后坝面上设排水沟，导出地面径流

避免泄洪流和下游回水干扰

切实做好分区渗流的分隔

用导渗沟将渗流导渗与集中部位，以便于观测„

观测方法‹

流量小于1L/s，容积法‹

流量在1～300L/s，量水堰法‹

太大时用导渗沟如排水沟，流速仪法„

容积法、流速仪法，不讲„

量水堰法‹

要求

量水堰设在矩形平直的渠段上，隔水

堰板与水流垂直

堰口为自由出流

堰板为不锈钢平板，其堰口下游边为450斜角

测度设备设在堰口上游3～5倍堰顶水位处

堰槽长度应该大于7倍堰顶水头，其中上游段应该大于5倍堰顶水头‹

三角堰

<70L/s堰板原理：水力学模型试验得到堰顶水深与流量的准确关系„

梯形堰

10~300L/s‹

堰的形状为梯形‹

其他与三角堰一致„

矩形堰

>50L/s‹

堰的形状为矩形‹

其他与三角堰一致„

观测方法‹

人工测针‹

自动水位计„

水质监测‹

一般包括渗流水质监测与水库水质监测两种‹

内容：

物理指标：温度，pH值，电导率，透明度，颜色、悬浮物，