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大坝倒垂孔、双金属标孔施工及监测设备安装一、施工准备1、钻孔结构设计1）倒垂孔钻孔结构设计根据本工程地质重要条件和倒垂孔设计要求，造孔拟采用金刚石单管导向管柱钻进。
本工程拟采用φ430mm金刚石钻头开孔，钻孔深度等于孔口导向管长度，下入φ377mm孔口导向管（长2m左右），管外用水泥砂浆固结，再以φ330mm、φ280mm 金刚石单管钻进，以φ220mm终孔；必要时，可变径以φ180mm金刚石钻头钻进至终孔。
造孔施工中，其粗径钻具长度不小于10m，以保证倒垂孔的垂直精度。
2）双金属标孔钻孔结构设计根据本工程地质条件和双金属标孔设计要求，造孔拟采用金刚石单管导向管柱钻进。
双金属标孔拟采用φ430mm金刚石钻头开孔，钻孔深度等于孔口导向管长度，下入φ377mm孔口导向管（长2m左右），管外用水泥砂浆固结，再以φ330mm终孔。
造孔施工中，其粗径钻具长度不小于10m，以保证双金属标孔的垂直精度。
2、钻进技术参数的确定为保证钻孔的垂直精度，为防止钻孔偏斜，必须严格控制并随时调整钻进参数。
孔底钻压控制在2~2.5Mpa，转速65~95r/min，冲洗液量80~110 L/min，钻速控制为0.5cm/min，以控制钻速来调整钻进参数，严格控制回次进尺。
3、钻机的安装与调整1）钻机的安装是倒垂孔钻机的重要环节之一，必须认真对待。
钻机安装在基台木上，再以三根18#槽钢作压梁，通过预埋的螺杆，将钻机基台牢固固定在坝台面上，保证钻机安装稳固，水平，周正，同时当松开螺杆时钻机又可前、后、左、右四个方向自由移动，以适应钻孔纠斜时钻机的平面位移。
2）钻机安装后，应采用两台经纬仪校正钻机立轴，使其上、下死点与孔口中心偏差控制在1mm以内。
4、孔口导向管的安装与调整孔口导向管下入时，应使孔口导向管距孔底20cm左右，使导向管悬吊于孔内，并对其垂直精度进行严格细致的调整。
其垂直精度高于倒垂孔精度，其中心偏差控制在2mm以内，调整后灌入水泥砂浆使其与孔壁固结。
46云南水力发电YUNNAN W ATER POWER第34卷增刊1期斯里兰卡M坝（RCC)正倒垂装置安装与监测技术杨健，孙军哲，李腾龙(中国水利水电第十四工程局有限公司亚太事业部，云南昆明650041)摘要：斯里兰卡Moragahakanda首部水库工程是斯里兰卡Mahaweli流域的重要工程。
主要介绍正、倒垂装置安装与监测施工技术。
正倒垂装置安装的精度要求高，监测专业性强，以监测坝体的水平位移及其变化规律，作为对工程运行状况评价的依据。
关键词：斯里兰卡Moragahakanda首部水库工程；正、倒垂装置；安装，监测技术中图分类号：TV698.1+1 TV641.2+1 文献标识码：B文章缠号：1006-3951(2018)Z l-0046-03DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2018.Z1.0151工程概述Moragahakanda水电站位于斯里兰卡科伦坡东北约190km的Amban Ganga河上（马哈 维利河的1条主要支流），地处中部省（Central Province)东北部，靠近中部省与东部省（Eastern Province)的省界。
水电站下游约2km处是为 Elahera-Minneriya Yoda Ela(EMYE)灌 渠供水的Elahera水顼，其上游约20km处是Bowatenna大顼和电厂。
Moragahakanda水电 站水库最高供应水位为海拔（FSL)185.5m，有 效库容为5.2x l〇8m3,装机容量25MW，由粘土 心墙堆石现、1号RC C副坝、发电厂房、输电线路、施工导流结构组成。
根据设计图纸，在1号副坝 基础廊道3个倒垂观测室各布置一套正、倒垂装置，监测顼体的水平位移及其变化规律，作为对工程 运行状况评价的依据。
2仪器构成及工作原理正垂线主要包括支点装置、固定夹线装置、活动夹线装置、垂线、观测平台、重锤、油桶等。
正垂线一般布置在监测廊道内，其工作原理为利 用重锤使垂线始终保持铅直状态，定期观测廊道 底板相对于垂线的水平位移变化量，然后通过倒 垂线的监测成果，归化为相对于倒垂线或钻孔底 部（假定为水平位移不动点）的位移量，此位移 即是监测廊道所在工程部位的水平位移[1]。
水利工程安全观测仪器安装方法㈠正、倒垂线安装⑴ 倒垂线观测设备安装⑴ 倒垂钻孔完成后，应及时埋设保护管。
保护管采用φ168 d7无缝钢管。
⑴ 钻孔内保护管安装前，应全面冲洗钻孔，清出孔内残留岩粉。
安装时各段钢管接头处应精细加工，保证连接后整个保护管的平直度；各段钢管连接时应加密封物，防止漏水和漏浆。
⑴ 应根据钻孔孔斜确定保护管的合理位置。
埋设就位后立即进行全孔测斜(每2m一个测点)，满足要求后才可进行灌浆。
⑴ 倒垂线采用固定锚块，以高强度水泥浆或水泥沙浆固定在钻孔保护管底部。
锚块安装应使垂线位于保护管有效孔径的中央，垂线距保护管壁的最小距离不应小于30mm。
⑴ 垂线与浮体连接安装应在锚块充分固定后(一般不少于7天)进行。
安装恒力浮体时，应使整个浮子淹没于液体中，并保证浮子位于浮筒中央，且处于自由状态。
⑴ 先安装垂线，再根据垂线进行观测墩的放样、立模与浇筑，并在顶部预留二期混凝土，以便安装强制对中底盘。
安装强制对中底盘时使仪器导轨平行或垂直于水工建筑物轴线方向，其方向偏差应小于±1°。
底盘距垂线的距离应适中，以3～4cm为宜。
底盘的对中精度应不低于0.1mm，安装时应调整水平。
⑴ 正垂线观测设备安装⑴ 造孔完成后，清理孔内可能存在的杂物及水泥浆结块，必要时，复测正垂孔的有效孔径；⑴ 正垂悬线装置安装在钢架上，其定位卡“V”形槽应铅直，安装后应使垂线位于有效孔径的中央，垂线距孔壁的最小距离应不小于10cm；⑴ 安装应使重锤全部没入油液中，并位于阻尼箱的中央。
垂线及重锤应处于自由状态。
阻尼箱应配装防尘保护盖；⑴ 观测墩及强制对中基盘的安装要求同倒垂线。
㈡真空激光准直系统设备安装⑴ 真空激光准直系统进行现场制作的设备主要是真空管道的现场制安。
为便于设备的安装，真空管道的制作现场设在施工现场，每段真空管道的长度以两测点间的距离为计算基准，制作过程需严格按工艺规程要求进行。
⑴ 每一测点箱和每段管道焊接完后，必须单独检漏。
台山核电厂淡水水源工程大坝正倒垂安装方法中水珠江规划勘测设计有限公司（原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院）2011年8月审查：校核:编写：张钜星目录1倒垂施工安装方法 (1)2正垂施工安装方法 (5)3安全质量保证措施 (6)1倒垂施工安装方法1.1倒垂施工主要工序倒垂保护管有效孔径测量→灌浆、安装锚块→浮体组安装→坐标仪安装→垂线观测1.2倒垂保护管有效孔径测量（1）倒垂保护管测斜采用已上报过的倒垂保护管测斜方法进行量测。
（2）由全站仪在保护管口定出X方向与Y方向并在管口做出标记，以顺水流为Y轴的正方向、右岸为X轴的正方向。
（3）量测过程中定专人量测偏差数据，分两次读测直尺读数取平均值，确保数据真实可靠。
测绳要把长度标清，记录好所测孔深处的X方向、Y方向的偏差值。
（4）待测线静止后再量测数据，同时注意避免浮体与桶璧发生碰撞。
（5）量测过程中尽量减少附近一些施工振动以免对量测有影（6）倒垂线安装示意图（见图1）。
（7）根据所测数据确定出有效孔径及圆心位置,有效孔径必须大于10cm。
图1 倒垂线安装示意图1.3安装锚块、灌浆（1）清理管口周围的杂物以防掉入孔中，然后用潜水泵把管内的水抽干净。
（2）安装好锚块组件、钢丝、灌浆塑料管（1寸管）备用。
将灌浆塑料管先在地上拉直一段时间，并根据孔深在灌浆塑料管上标出刻度，保证灌浆管能准确放到垂线管底。
（3）按图纸要求根据锚块的锚固长度，计算好所需的灰浆量。
按水灰比0.7：1搅拌成纯水泥浆，要求搅拌均匀，灰浆中不得有超过Φ3～5mm颗粒状物体，要求水泥浆浓度适合，可以顺畅通过灌浆塑料管流入垂线孔即可。
水泥浆总量应大于根据护管大小以及设计的灌浆深度计算的总体积。
（4）将灌浆塑料管（不得弯曲）一头缓慢放入孔内，对照刻度与管深，将其放到管底后，提起约10cm。
将塑料管上端留出足够位置后割断，插上漏斗，将搅拌均匀的水泥浆均匀持续的灌入管内。
灌浆时须计量，在计算灌浆量的基础上增加一定富余，以补充水泥浆凝固后的收缩量。
台山核电厂淡水水源工程大坝正倒垂安装方法中水珠江规划勘测设计有限公司（原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院）2011年8月审查：校核:编写：张钜星目录1倒垂施工安装方法 (1)2正垂施工安装方法 (5)3安全质量保证措施 (6)1倒垂施工安装方法倒垂施工主要工序倒垂保护管有效孔径测量→灌浆、安装锚块→浮体组安装→坐标仪安装→垂线观测倒垂保护管有效孔径测量（1）倒垂保护管测斜采用已上报过的倒垂保护管测斜方法进行量测。
（2）由全站仪在保护管口定出X方向与Y方向并在管口做出标记，以顺水流为Y轴的正方向、右岸为X轴的正方向。
（3）量测过程中定专人量测偏差数据，分两次读测直尺读数取平均值，确保数据真实可靠。
测绳要把长度标清，记录好所测孔深处的X方向、Y方向的偏差值。
（4）待测线静止后再量测数据，同时注意避免浮体与桶璧发生碰撞。
（5）量测过程中尽量减少附近一些施工振动以免对量测有影（6）倒垂线安装示意图（见图1）。
（7）根据所测数据确定出有效孔径及圆心位置,有效孔径必须大于10cm。
图1 倒垂线安装示意图安装锚块、灌浆（1）清理管口周围的杂物以防掉入孔中，然后用潜水泵把管内的水抽干净。
（2）安装好锚块组件、钢丝、灌浆塑料管（1寸管）备用。
将灌浆塑料管先在地上拉直一段时间，并根据孔深在灌浆塑料管上标出刻度，保证灌浆管能准确放到垂线管底。
（3）按图纸要求根据锚块的锚固长度，计算好所需的灰浆量。
按水灰比：1搅拌成纯水泥浆，要求搅拌均匀，灰浆中不得有超过Φ3～5mm颗粒状物体，要求水泥浆浓度适合，可以顺畅通过灌浆塑料管流入垂线孔即可。
水泥浆总量应大于根据护管大小以及设计的灌浆深度计算的总体积。
（4）将灌浆塑料管（不得弯曲）一头缓慢放入孔内，对照刻度与管深，将其放到管底后，提起约10cm。
将塑料管上端留出足够位置后割断，插上漏斗，将搅拌均匀的水泥浆均匀持续的灌入管内。
灌浆时须计量，在计算灌浆量的基础上增加一定富余，以补充水泥浆凝固后的收缩量。
大坝垂线改造技术方案1. 简介大坝垂线改造是指通过对大坝结构进行加固和调整，使其垂直度满足设计要求，提高大坝安全性和可持续发展能力的技术方案。
本文将介绍大坝垂线改造的技术原理、工程实施步骤和注意事项。
2. 技术原理大坝垂线改造的技术原理主要包括以下几个方面：2.1 加固大坝顶部结构首先，需要对大坝顶部结构进行加固，以增强其整体稳定性。
常用的加固方法包括加设钢筋混凝土梁、增加抗滑桩等措施，以提高大坝的抗弯和抗剪能力。
2.2 调整大坝基础其次，需要对大坝基础进行调整，以保证其稳定性。
调整大坝基础的方法包括重新打桩、注浆加固等，以提高大坝的承载能力和抗倾覆能力。
2.3 控制水位变化大坝垂线改造还需要控制水位变化，以减小水压对大坝结构的影响。
通过合理调整水库排水系统，控制水位波动范围，可以降低大坝的受力情况，提高其安全性。
3. 工程实施步骤大坝垂线改造的工程实施步骤如下：3.1 前期准备工作在进行大坝垂线改造前，需要进行充分的前期准备工作。
包括制定施工方案、确定施工队伍、编制施工计划等。
3.2 加固顶部结构首先，需要对大坝顶部结构进行加固。
具体步骤包括清理大坝表面杂物、打磨表面、涂刷防水涂料等，以提高顶部结构的稳定性和耐久性。
3.3 调整大坝基础其次，需要对大坝基础进行调整。
具体步骤包括重新打桩、注浆加固等方法，以提高大坝的承载能力和抗倾覆能力。
3.4 控制水位变化最后，需要通过合理调整水位变化，减小水压对大坝结构的影响。
具体措施包括加设水位调节闸门、优化排水系统等。
4. 注意事项在进行大坝垂线改造时，需要注意以下事项：4.1 安全防护措施在施工过程中，必须采取有效的安全防护措施，包括设置警示标志、搭建安全篱笆等，确保人员和设备的安全。
4.2 施工期间的水位控制在施工期间，需要严格控制水位变化，避免对大坝结构和施工工序造成影响。
4.3 施工质量控制施工过程中，必须严格按照施工方案进行操作，并对施工质量进行监督和控制，确保改造效果满足设计要求。
台山核电厂淡水水源工程
大坝正倒垂安装方法
中水珠江规划勘测设计有限公司（原水利部珠江水利委员会勘测设计研究院）
2011年8月
审查：
校核:
编写：张钜星
目录
1倒垂施工安装方法 (1)
2正垂施工安装方法 (5)
3安全质量保证措施 (6)
1倒垂施工安装方法
1.1倒垂施工主要工序
倒垂保护管有效孔径测量→灌浆、安装锚块→浮体组安装→坐标仪安装→垂线观测
1.2倒垂保护管有效孔径测量
（1）倒垂保护管测斜采用已上报过的倒垂保护管测斜方法进行量测。
（2）由全站仪在保护管口定出X方向与Y方向并在管口做出标记，以顺水流为Y轴的正方向、右岸为X轴的正方向。
（3）量测过程中定专人量测偏差数据，分两次读测直尺读数取平均值，确保数据真实可靠。
测绳要把长度标清，记录好所测孔深处的X方向、Y方向的偏差值。
（4）待测线静止后再量测数据，同时注意避免浮体与桶璧发生碰撞。
（5）量测过程中尽量减少附近一些施工振动以免对量测有影
（6）倒垂线安装示意图（见图1）。
（7）根据所测数据确定出有效孔径及圆心位置,有效孔径必须大于10cm。
图1 倒垂线安装示意图
1.3安装锚块、灌浆
（1）清理管口周围的杂物以防掉入孔中，然后用潜水泵把管内的水抽干净。
（2）安装好锚块组件、钢丝、灌浆塑料管（1寸管）备用。
将灌浆塑料管先在地上拉直一段时间，并根据孔深在灌浆塑料管上标出刻度，保证灌浆管能准确放到垂线管底。
（3）按图纸要求根据锚块的锚固长度，计算好所需的灰浆量。
按水灰比0.7：1搅拌成纯水泥浆，要求搅拌均匀，灰浆中不得有超过Φ3～5mm颗粒状物体，要求水泥浆浓度适合，可以顺畅通过灌浆塑料管流入垂线孔即可。
水泥浆总量应大于根据护管大小以及设计的灌浆深度计算的总体积。
（4）将灌浆塑料管（不得弯曲）一头缓慢放入孔内，对照刻度与管深，将其放到管底后，提起约10cm。
将塑料管上端留出足够位置后割断，插上漏斗，将搅拌均匀的水泥浆均匀持续的灌入管内。
灌浆时须计量，在计算灌浆量的基础上增加一定富余，以补充水泥浆凝固后的收缩量。
（5）将锚块和铟钢丝缓缓放入孔底，在确定锚块接触到管底后，将锚块提起约5cm左右，上好钢丝夹件。
（6）对照有效孔径图纸，在钢管上找到Y、X方向四个缺口，用棉纱线两头挂重物（水泥块）卡在四个缺口上，即可将钢管管口按X 、Y方向平均分成四个象限，棉纱线交叉点就是钢管管口所形成的圆的圆心，在图纸上量出圆心到有效孔径中心的X 、Y方向的坐标，就可找到有效孔径中心的位置。
反复调节使铟钢丝缓慢移动到有效孔径圆心位置。
（7）做好铟钢丝的保护措施，派专人看护铟钢丝支架以防造到移
位破坏。
1.4浮体组安装
（1）待锚块埋设5天左右，安装浮体组。
（2）安装前拉动铟钢丝，确定铟钢丝已锚固好。
（3）将浮桶等悬挂按设计位置、方向安装好，仔细调节浮桶位置，使其中心对准有效孔径中心。
将铟钢丝与夹件装到浮桶上，拉紧后夹稳，灌入变压器油，使浮子浮动起来，调节浮筒位置，使使浮子水平、连杆垂直，浮子位于浮桶中心，处于自由状态。
1.5坐标仪的安装
（1）先把垂线坐标仪底板调整水平，使仪器的纵、横轴读数各平行于坝轴线坐标线，坐标仪的读数显示屏面向上游方向。
（2）调整垂线坐标仪使观测值处于仪器读数范围的中间值25～30mm附近。
（3）安装完成后随即进行观测，测取初始值。
（4）做好垂线坐标仪的防护工作，以防廊道渗水、滴水造成垂线坐标仪出现故障，影响观测。
1.6垂线观测
（1）观测前，检查垂线是否处在自由状态，若不在自由状态经调整后，待钢丝静止后进行观测。
（2）本工程使用光电式垂线坐标仪，每次观测两个测回，观测前检查垂线坐标仪是否处于正常状态，然后进行观测，读记观测值，取两次读数的均值作该测回的观测值，两次读数差不超过0.15mm。
按
同样的要求进行第二测回的观测。
每测次观测的两个测回，两测回观测值之差不大于0.15mm。
2正垂施工安装方法
2.1正垂施工主要工序
正垂保护管有效孔径测量→固定夹线装置→固定正垂测线→安装阻尼箱→安装垂线坐标仪→垂线观测
2.2正垂保护管有效孔径测量
正垂有效孔径测定采用正垂原理测定，确定有效孔径后，保证大于10cm，根据测量结果定出有效孔径的圆心和直径。
2.3固定夹线装置
夹线装置在坝顶方式采用焊接，焊接前调整夹线置，使夹线装置的出线口于有效孔径中心一致。
2.4固定正垂测线
（1）把铟钢丝穿过夹线装置放入正垂孔中，在夹线装置出把铟钢丝固定好。
（2）固定好铟钢丝后，及时盖上盖板，保护夹线装置不受人为损坏和雨水影响。
2.5安装阻尼箱
（1）把阻尼箱放置在预定位置，重锤固定在拉杆上，根据高度确定铟钢丝的长度并把铟钢丝固定在拉杆上，把重锤放入阻尼箱中，使重锤底部距阻尼箱筒底的距离大于5cm以上。
（2）向阻尼箱箱内加入变压器油，使变压器油高于重锤顶部15cm。
2.6安装垂线坐标仪
（1）先把垂线坐标仪底板调整水平，使仪器的纵、横轴读数各平行于坝轴线坐标线，坐标仪的读数显示屏面向上游方向。
（2）调整垂线坐标仪使观测值处于仪器读数范围的中间值25～30mm附。
（3）安装完成后随即进行观测，测取初始值。
（4）做好垂线坐标仪的防护工作，尤其是坝顶的保护盖要盖好，不能漏水或渗水，负责会造成垂线坐标仪出现故障，影响观测。
2.7垂线观测
正垂线观测方法同倒垂线观测方法。
3安全质量保证措施
（1）垂线与垂线坐标仪的安装必须在白天进行，与安装有关的所有工作应在监理工程师在场的情况下进行。
（2）仪器设备埋设安装应严格按监理工程师批准的设计图纸、通知及要求进行，并接受监理工程师的检查。
对埋设过程中损坏的仪器应及时补埋或按监理工程师的要求采取必要的补救措施。
我部将密切配合监理工程师的工作，及时向监理人报告埋设安装及观测过程中发现的问题，并提供必要的检查记录。
（3）垂线安装前需精确测定钻孔的有效孔径和确定有效孔径的圆
心位置，保证垂线的量程。
（4）由于仪器的埋设过程中经常出现与其它工序施工相冲突的情况，这样就必须在埋设过程中进行必要的协调。
在保证施工质量的前提下，应该尽量避免影响其它工序的施工，保证不因埋设仪器而耽误工期，并避免因为其它工序的施工不当而造成仪器、电缆的损坏。
（4）施工过程中，工作人员必须戴好安全帽，灌浆人员带好防护手套。
