在水利水电工程、大坝安全监测以及基础施工中,振弦式渗压计和扬压力计是两种常见的监测仪器。很多工程师在采购或方案设计时,容易将两者混淆。虽然它们测量对象都是水压力,但从安装位置、测量目标到实际应用场景,都有着明确的区别。

一、安装位置不同:埋入式与吊装式
渗压计通常是埋入式安装。在填筑坝、边坡或地基施工时,渗压计被直接埋入土体、堆石体或混凝土结构内部。它需要与周围的土体或介质紧密接触,以感知介质孔隙中的水压力变化。
扬压力计的安装方式则不同。它主要应用于已经建成的混凝土坝或闸基,通常安装在坝体或基础内部的测压管(或钻孔)中。扬压力计被吊装在测压管内,通过管内的水柱传递压力,传感器本身并不直接与周围土体接触,而是暴露于管内的水体与大气环境中。
二、测量目标不同:孔隙水压力与向上顶托力
渗压计测量的是岩土体或结构内部孔隙水压力,也就是土颗粒之间的水压力。对于土石坝边坡或地基,孔隙水压力的变化直接影响土体的有效应力,关系到边坡稳定性和固结程度。
扬压力计测量的则是扬压力。扬压力特指水工建筑物(如混凝土坝)基底受到的向上顶托水压力。它包括浮托力和渗透压力两部分。监测扬压力的目的是评估坝体抗滑稳定性,防止基底因水压过大而导致失稳。
三、工作原理相同,温度修正都需要注意
有一点需要特别说明:渗压计和扬压力计的核心工作原理是完全相同的。目前工程中广泛使用的振弦式渗压计和振弦式扬压力计,内部结构一致,都是通过感应膜片承受水压,带动钢弦张力变化,进而输出频率信号换算成压力值。两者在传感器本体上没有本质区别,只是因为安装方式和测量对象的不同,在工程习惯上赋予了不同的名称。
关于温度修正的问题,两者都需要重视。渗压计埋入封闭结构内部,虽然受大气压波动影响小,但环境温度变化(如混凝土水化热、季节温差)会引起传感器结构热胀冷缩,必须通过内置温度传感器进行修正。扬压力计虽然暴露于测压管内,但管内的水温同样存在季节性变化,吊装深度不同温度梯度也不同,因此同样需要进行温度修正。
四、工程应用中的区分要点
在实际工程中,区分两者主要看两点:一是安装方式,埋入土体或混凝土内部的是渗压计,吊装在测压管内的通常是扬压力计;二是监测部位,监测坝基底部向上水压力的习惯称为扬压力监测,监测坝体内部或边坡土体孔隙水压力的习惯称为渗压监测。理解这两点,在方案设计和数据解读时就不会混淆。
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