第五講 土體分層垂直位移監(jiān)測
第六講 孔隙水壓力監(jiān)測
一、監(jiān)測內容
用于量測基坑工程坑外不同深度土的孔隙水壓力。由于飽和土受荷載后首先產生的是孔隙水壓力的變化，隨后才是顆粒的固結變形，孔隙水壓力的變化是土體運動的前兆。靜態(tài)孔隙水壓力監(jiān)測相當于水位監(jiān)測。潛水層的靜態(tài)孔隙水壓力測出的是孔隙水壓力計上方的水頭壓力，可以通過換算計算出水位高度。在微承壓水和承壓水層，孔隙水壓力計可以直接測出水的壓力。結合土壓力監(jiān)測，可以進行土體有效應力分析，作為土體穩(wěn)定計算的依據(jù)。不同深度孔隙水壓力監(jiān)測可以為圍護墻后水、土壓力分算提供設計依據(jù)。孔隙水壓力監(jiān)測為重力式圍護體系一、二級監(jiān)測等級、板式圍護體系一級監(jiān)測等級選測項目。
二、儀器、設備簡介
1孔隙水壓力計
目前孔隙水壓力計有鋼弦式、氣壓式等幾種形式，基坑工程中常用的是鋼弦式孔隙水壓力計，屬鋼弦式傳感器中的一種�？紫端畨毫τ嬘蓛刹糠纸M成，第一部分為濾頭，由透水石、開孔鋼管組成，主要起隔斷土壓的作用；第二部分為傳感部分，其基本要素同鋼筋計。
2測試儀器、設備
數(shù)顯頻率儀。
三、孔隙水壓力計安裝
1安裝前的準備
將孔隙水壓力計前端的透水石和開孔鋼管卸下，放入盛水容器中熱泡，以快速排除透水石中的氣泡，然后浸泡透水石至飽和，安裝前透水石應始終浸泡在水中，嚴禁與空氣接觸。
2鉆孔埋設
孔隙水壓力計鉆孔埋設有二種方法，一種方法為一孔埋設多個孔隙水壓力計，孔隙水壓力計間距大于1.0m，以免水壓力貫通。此種方法的優(yōu)點是鉆孔數(shù)量少，比較適合于提供監(jiān)測場地不大的工程，缺點是孔隙水壓力計之間封孔難度很大，封孔質量直接影響孔隙水壓力計埋設質量，成為孔隙水壓力計埋設好壞的關鍵工序，封孔材料一般采用膨潤土泥球。埋設順序為①鉆孔到設計深度；②放入第一個孔隙水壓力計，可采用壓入法至要求深度；③回填膨潤土泥球至第二個孔隙水壓力計位置以上0.5m；④放入第二個孔隙水壓力計，并壓入至要求深度；⑤回填膨潤土泥球…，以此反復，直到最后一個。第二種方法采用單孔法即一個鉆孔埋設一個孔隙水壓力計。該方法的優(yōu)點是埋設質量容易控制，缺點是鉆孔數(shù)量多，比較適合于能提供監(jiān)測場地或對監(jiān)測點平面要求不高的工程。具體步驟為①鉆孔到設計深度以上0.5m-1.0m；②放入孔隙水壓力計，采用壓入法至要求深度；③回填1m以上膨潤土泥球封孔。
四、監(jiān)測技術
1測試方法
孔隙水壓力計測試方法相對比較簡單，用數(shù)顯頻率儀測讀、記錄孔隙水壓力計頻率即可。
2 測試數(shù)據(jù)處理
孔隙水壓力計算式如下：
（5-1）
式中 —孔隙水壓力（kPa）；
—標定系數(shù)（kPa/Hz2）；
—測試頻率（Hz）；
—初始頻率（Hz）。
3工程算例
五、 注意事項
（1）孔隙水壓力計應按測試量程選擇，上限可取靜水壓力與超孔隙水壓力之和的1.2倍。
（2）采用鉆孔法施工時，原則上不得采用泥漿護壁工藝成孔。如因地質條件差不得不采用泥漿護壁時，在鉆孔完成之后，需要清孔至泥漿全部清洗為止。然后在孔底填入凈砂，將孔隙水壓力計送至設計標高后，再在周圍回填約0 5m高的凈砂作為濾層。
（3）在地層的分界處附近埋設孔隙水壓力計時應十分謹慎，濾層不得穿過隔水層，避免上下層水壓力的貫通。
（4）孔隙水壓力計在安裝過程中，其透水石始終要與空氣隔絕。
（5）在安裝孔隙水壓力計過程中，始終要跟蹤監(jiān)測孔隙水壓力計頻率，看是否正常，如果頻率有異常變化，要及時收回孔隙水壓力計，檢查導線是否受損。
（6）孔隙水壓力計埋設后應量測孔隙水壓力初始值，且連續(xù)量測一周，取三次測定穩(wěn)定值的平均值作為初始值。
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