尾矿坝观测装置 (instruments for monitoring tailings dam behaviour)

为监测尾矿坝实际工况所安装的设备。常用于监测坝体变形、浸润线位置、孔隙水压力、渗流水量和水质以及土压力等。尾矿坝的观测除采用设备监测外，借助肉眼观察也十分重要。其观察内容较广，如坝坡有无明显变形、塌坑、沼泽化、渗水、裂缝及蚁穴鼠洞等。观察到的情况可作为监测资料的补充。坝体变形观测装置用以监测坝体变形情况，从而预测坝体有无局部滑坡或整体滑动的趋势。监测坝体表面位移的观测装置通常由埋设的观测标点桩和工作基点桩组成。’观测标点桩布置在有代表性或控制性的坝体横断面上；(图1)工作基点桩设于坝端两岸不受坝体变形影响，不易受外界因素损坏，且便于观测的地点。设置高程尽量与同一排观测标点一致。对于较重要的尾矿坝，还可埋设钻孔测斜仪和分层沉降仪观测坝体内部变形。浸润线观测装置用以监测坝体内浸润线的位置。在控制性坝体横断面上，埋设一组测压管(不少于三个)，(图2)测压管底部应低于设计预期浸润线1m左右。测压管用直径30～50mm的钢管或塑料管制作，下端封闭，管壁钻孔，外缠滤网或包土工布。埋设时应详细记录管口和管底标高、滤网结构及进水段的长度和位置。该资料应长期保存备查。观测时用自动水位测读仪测出各测压管内水位，再将同一横断面各测压管水位连成一条曲线，即可近似作为浸润线。根据浸润线位置变化情况，可初步评价尾矿坝的安全状态。孔隙水压力观测装置通常用孔隙水压力仪观测

坝体的孔隙水压力，为用有效应力法分析坝体稳定性提供依据。孔隙水压力仪一般由感应测头、导管或导线和测读装置组成。测头埋入坝体内，测读装置设在坝外观测室内，两者通过导管或导线连接。常用的有水管式、钢弦式和电阻应变片式等压力仪。水管式压力仪常用于观测非饱和土的孔隙水压力；钢弦式应用广泛，性能稳定，耐用；电阻应变片式较灵敏，适用于动孔隙水压力测量，但长期稳定性差。埋设测头时，应使测头周围的土料尽量保持原状，导管或导线应及时引入观测室与测读装置相连接。有关资料，如埋设时周围土质性质、回填土试验、埋设时间、天气情况、仪表的标定和初始观测的记录等，应及时整理，移交生产管理部门，归档备查。土压力观测装置通常用土压计测量坝体作用于排水管上的土压力，为正确分析排水管内力提供依据。测点布置见图3。土压计由压力盒、导线和测读仪构成。压力盒在排水管浇注混凝土时嵌入管壁内，使其承压面与管壁外表面齐平。测读仪设在坝外观测室内，压力盒通过电缆线与测读仪连接。常用的有钢弦式和电阻应变片式土压计。前者采用频率接受器测读钢弦振动频率，从率定曲线上查出土压力；后者采用电桥测读电阻应变片的电阻及电阻比，再从率定曲线上查出土压力大小。