一、目的
为了解尾矿坝的实际固结情况，并结合其它观测资料作为验证设计、判定坝体稳定的依据，并为科研、设计积累资料。
二、测点布置
测点布置应根据工程的重要程度、坝的尺寸，地形地质等因素确定，一般应在最大坝高断面、合龙段以及进行固结计算的断面内布置观测横断面，横断面不少于2个。每个横断肢面上埋设2～3根固结管（见图1），并应结合孔隙水压力测点进行布置，以便根据实测固结量计算孔隙水压力，与实测孔隙水压力进行比较。
图1 固结观测测点布置示意图
1-坝身；2-横梁式固结管；3-反滤设备；4-清基线
三、观测设备
水库上坝固结观测采用横梁式固结管或深标式固结管。后者适用于坝高不超过20米而且基础变化不大的均质土坝。
（一）横梁式固结管
1、结构
固结管由带有横梁的细管和套管套接而成（图2）。套管采用直径50毫米的铁管，其长度应较测点间距（即各横梁之间的间距，一般采用5米）短0.6米。最下层套管底部应用铁板封闭。带有横梁的细管的构造，如图3所示。
图2 横梁式固结管示意图（单位：厘米）
1-套管；2-带有横梁的细管；3-横梁；4-U形螺栓；5-浸柏油的麻布或榈皮；
6-300×300×6毫米的封口铁板；7-保护盒；8-块石护坡；9-岩石[next]
图3 带横梁的细管示意图（单位：厘米）
1-D=38毫米铁管；2-75×5毫米角钢横梁；
3-300×300×3毫米铁板（翼板）；4-U形螺栓
横梁翼板随坝体土层的固结带动细管在套管中移动，横梁间距的变化即反映各层之间的固结量。
2、埋设
（1）基础套管的埋设
清基完毕后，用经纬仪定出固结管的埋设位置，然后挖坑或钻孔深约1.4米。把长4.4米的套管分成四节，将一节的管底封闭，管顶加管盖，放入孔中使其铅直，视地基情况把管四周回填密实，当填土与管顶齐平时，在管顶上直立一定位标尺（图4）。
图4 基础套管埋设示意图
1-管盖及定位标尺；2-水泥砂浆；3-钻孔或挖坑；4-基础套管；5-水泥砂浆
（2）带横梁的细管埋设
当坝体填土面超过套管管顶1.1米时，可按定位标尺的位置开挖土坑深0.8米，坑底约高出套管顶0.3米，坑底面积为1.2×0.8米。在坑底中心再向下挖深0.4米，面积为0.5×0.5米的小坑（图5）。小心地拿掉管盖，勿使杂物土块落入管中，将带有横梁的细管放入套管内，翼板放在大坑坑底面上，在套管与细管套接处裹上浸有柏油的麻袋布或棕皮，并用铅丝扎紧，然后在细管管顶装上管盖。用水平尺校正横梁水平和经管铅直，然后在U形螺栓处将横梁和细管焊死，向坑内回填土料，所填土料的含水量和夯实密度应和坝体填土相近。当填土面达开挖前的高程时，再在管上立一定位标尺。[next]
（3）套管的埋设
当填土面高出细管顶端0.6米时，按定位标尺的位置挖0.8×1.0米土坑深0.6米，当坑底与细和管顶齐平时，再在坑底中心挖0.5×0.5米的小坑深0.4米。小心拧掉管盖，将套管的第一节套在细管上，套进0.3米（图6），然后用麻袋布将套接处包扎。在套管管顶拧上管盖，用水平尺将套管校正铅直，然后回填土。
图5 带横梁细管埋设示意图（单位：厘米）
1-管盖及定位标尺；2-细管；3-横梁；4-U形螺栓；5-套管；6-麻袋布
图6 第一节套管埋设示意图（单位：厘米）
1-管盖及定位标尺；2-第一节套管；3-细管；4-麻袋布
当坝体填土高出套管第一节管顶1.3米时，按定位标尺位置开挖0.6×1.0米的土坑深1.0米，再在坑底中心向下挖0.5×0.5米小坑，深0.4米（图7）。拧掉管盖将套管第二节用管接头与第一节连接起来，中间不准留有空隙。
第三、四节套管的埋设均与第二节套管同。
在安放完第四节套管后，埋设第二个带横梁的细管，使相邻两横梁交错90°（图7-3-7）。其余套管和细管的安设均同上述。
图7 第二节套管埋设示意图（单位：厘米）
1-管盖及定位标尺；2-第一节套管；3-第二节套管；4-管接头
3、观测
横梁式固结管的观测采用测沉器或测沉棒。
测沉器筒内装有弹簧翼片，两翼片上边一水平线，翼片张开时可伸出筒壁外（图7-3-13a）。观测时将测沉器系在钢卷尺上，放入固结管中，每通过一节细管下端时，弹簧翼片即张开，卡在细管下口处（7-3-13b），此时用弹簧秤将钢尺向上拉紧（其拉力稍大于仪器、护绳及钢尺总重即可，约5～7公斤），测记管顶至测点距离，换算出各测点的高程。当测沉器下放至管底时，其护筒随之上托，使弹簧片缩回到测沉器内，即可将测沉器从固结管中提出（图8c）。
图8 测沉器示意图
1-翼片；2-弹簧；3-钢卷尺；4-护筒内壁凹部；5-护筒[next]
测沉棒是一长46毫米，宽10毫米，厚约10毫米的铁棒，中间开孔与钢卷尺连接，使测沉棒大致保持水平。在棒的一端开孔系强（图9）。观测时，当测沉棒从细管进入套管后，放松绳索，拉紧钢尺，测沉棒即卡在细管下口处，测记测点至管顶距离。拉紧绳索即可从管中取出测沉棒。
图9 测沉棒示意图（单位：厘米）
观测时，每个测点都应测读两次。两次读数差不得超过2毫为。
（二）深标式固结管
1、结构
由套管、导管和底板组成（图10）。套管内径一般为100毫米，导管内径为50毫米，底板为1～1.5米的方形，厚度用铁板时为10毫米，用混凝土板时为400毫米。
图10 深标式固结管示意图
1-保护罩；2-坝面；3-导管；4-套管；5-底板
2、埋设
导管与套管应分节安装，每节长度一般为1.5～2米。
当坝体填土面超过底板设计高程约0.5米时，定出埋设位置，然后挖坑，将底板平置于设计高程上，位置校正后，测出底板顶面高程。在底板上安装第一节导管，使其铅直，并与底板连结牢固。当填土面高出底板高程为0.2～0.5米时，开始安装第一节套管（套管下端与底板的距离应视导管的长度而定，一般为0.2～0.5米），套管上口应低于导管10厘米，并在套管上加保护盖。
当填土面接近套管顶部时，去掉管盖，先安装第二节导管再安装套管，上下要紧密接合，不准有空隙。导管在套管中以弹性钢片或铁环固定使其直立，并保持能自由地随底板而下沉。
用同样方法逐节安装其余的导管和套管。[next]
为了解不同深度处的土层固结情况，可采用固结管组。同组各管应集中，但最小间距不小于1米，在坝顶上各管可排成一行或多边形，在坝坡上则应平行坝轴线排成一行（图11a）。同组各管的底板高程应逐个抬高3～5米（图11b）。各管底板间的高程变化即反映各层之间的固结量。
图11 深标式固结组布置图
a- 平面图；b-剖面图
1-土坝；2-固结管组；3-排水棱体
3、观测
采用水准仪测量导管管顶高程，减去导管管口至底板的长度，即为底板高程。观测时每个测点应测读两次，精度要求同垂直变形观测。
四、观测时间
新埋设的测点应每月观测一次。待固结基本稳定或通过观测掌握了其变化规律之后，测次可减为每季一次。
当出现下列情况时应适当增加测次：
①地城；②库水位骤升骤降；③库水位长期保持在高水位或超过正常水位。
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