大坝、边坡和基坑中最让人担心的,往往是那些"看不见的压力"——水在土体和结构物的孔隙里渗流,抬升扬压力,悄悄威胁着工程稳定。要长期、连续地掌握这股压力,靠的是渗压计,它专门用来量测土体与结构物内部的渗透(孔隙)水压力,还能同步测出埋设点的温度。

振弦式渗压计正是为此设计,它适合长期埋设在水工结构物、混凝土结构物及土体内。整机为全不锈钢结构,24×120mm的小巧体积,可以放进测压管道、地基钻孔这类狭小部位。它的原理围绕振弦展开:被测水荷载压动感应膜板,膜板变形带动振弦改变应力与振动频率,电磁线圈负责激振并测取频率,频率信号经电缆传至读数装置,即可换算成压力值。
渗压计埋设在地层中,常会遇到温度波动和大气压变化。手册给出的温度修正系数b正是为此准备:当渗透水压力恒定而温度升高时,先把由温度引起的输出量扣除,实验表明这一输出与温差呈线性关系;当大气压力大幅变化时,也要按通用公式修正,才能还原真实的孔隙水压力值。
渗压计的测值容易被气泡拖迟。埋设前需先把透水板部件从本体上拔下,放入水中浸泡2小时以上驱除气泡、使其充分饱和,再在水中重新装配,否则压力水透过透水板作用在感应膜上时会生严重滞后。针对不同部位埋设方式也不同:混凝土内挖30cm深、直径20cm的坑铺中细砂埋设,基岩先钻深100cm的集水孔,土石坝钻孔孔径则依单孔渗压计支数而定,封孔前都要及时测试确认完好。
渗压计测的是实时值相对基准值的变化,基准值直接影响准确度,一般应在外荷载变动不大时,选稳定气温下3次相近读数的平均值,混凝土中则选水化热过后的测值。将渗压计接入自动化采集系统,配合大坝渗流监测,就能让看不见的孔隙水压力变得可测、可控。
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