孔隙水压力监测

对土石坝坝体或地基在土体固结、基础变形和水流渗透等因素作用下土粒孔隙中水压力大小和变化所作的量测

孔隙水压力监测是指对土石坝坝体或地基在土体固结、基础变形和水流渗透等因素作用下土粒孔隙中水压力大小和变化所作的量测。由于监测设备本身的功能，在孔隙水压力监测中，不仅能测得土石坝施工阶段至运行初期的饱和土体逐渐排水固结过程中的孔隙水压力、蓄水初期由压缩和渗透两者形成的综合水压力，还能测得蓄水运行时期坝体渗透形成的渗透水压力，以及由于上游水位骤降土石坝内部产生的孔隙水压力。

简述

世界各国在研制孔隙水压力监测设备中，已取得较多成就。研制出的高进气值陶瓷滤水件可以在非饱和土体内使用，并研制出小量程、高精度的孔隙水压力计及用于测压管的小直径孔隙水压力计等。形成了能自动采集、自动处理及分析的全自动化系统。中国已研制出双管式、钢弦式、电阻应变片式和差动电阻式等多种孔隙水压力监测仪器，并在许多工程上应用。工程上主要使用钢弦式及差动电阻式这两种孔隙水压力计，许多工程已配备自动监测系统。

对土石坝来说，孔隙水压力增大常易引起坝坡失稳。进行孔隙水压力监测，在施工期间可以随时核算坝体或坝基的稳定性，控制填筑速度，保证安全施工；在运行期间可以随时分析土石坝的渗流和稳定情况，保证安全运用；并验证设计、科研计算结果。

在测点处埋设的孔隙水压力监测设备有钢弦式、电阻应变片式、差动电阻式、平衡式、双管式和测压管式等孔隙水压力计。除地基内需用钻孔方法埋设外，一般均应在土石坝填筑过程中埋设。

监测布置

测点布置根据工程规模、土石坝结构型式和施工方法、地形、地质、坝料渗透性等，选择包括土石坝最大断面在内的若干监测断面。在断面上结合固结、内部变形、应力和渗流等监测项目的设备进行测点布置。在总应力较大处、稳定安全系数较小的滑弧附近及可能出现裂缝处，测点可较密。一般可水平地成排布置。排与排的高差视需要而定，一般可为5m~10m，并尽量与固结、应力等测点保持同一高程。每排测点的水平间距可为10m～50m。

孔隙水压力监测点布置应符合下列要求：

①监测点宜根据施工监测对象、测试目的和场地条件等灵活布置，数量不宜少于3个；

②监测点宜在水压力变化影响深度范围内按土层布置，竖向间距宜为4～5m，涉及多层承压水层时应适当加密。

方法

孔隙水压力监测可采用振弦式孔隙水压力计或气压式孔隙水压力计。

孔隙水压力计应满足下列3条要求：

①量程应满足被测压力的范围要求，取静水压力与超孔隙水压力之和的1.2倍；

②分辨率优于0.2%(F.S)，精度优于0.5%(F.S)；

③具有足够的强度、抗腐蚀性和耐久性，并具有抗震和抗冲击能力。

孔隙水压力计应在基坑降水前1周埋设，埋设前应注意以下两点：

①孔隙水压力计应浸泡饱和，排除透水石中的气泡；

②检查核对孔隙水压力计的出厂率定数据，整理压力——频率(或压力——电阻)曲线，并用回归方法计算各孔隙水压力计的标定系数。振弦式孔隙水压力计用频率仪测试其频率变化量，由频率一压力率定关系换算出孔隙水压力；气压式孔隙水压力计可直接测读孔隙水压力值。