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【四川葛南仪器】VWP型振弦式渗压计施工方法以及施工期间注意事项
来源:四川葛南仪器有限公司 | 作者:水利监测人张工 13990298835 | 发布时间: 2023-12-27 | 549 次浏览 | 分享到:
准备工作：仪器检验合格后，将渗压力计放入水中浸泡2小时以上，浸透过滤器透水石，使其达到饱和状态。在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈，但要避免堵孔。
（1）坝基渗压计的埋设：用饱和细砂袋将测头包好，砂袋直径约为20cm保证进水口通畅，并继续浸入水中；在预定位置钻一集水孔，孔径15cm、孔深40cmr 浅孔或挖同样尺寸的坑，孔内填以干净的细砂；将包裹细砂反滤料的渗压计放到集水孔上，在砂包上覆盖砂浆土封住，埋设后的渗压计，仪器以上的填方安全覆盖厚度不小1m，并记录埋设前后的仪器测值。连接电缆沿坝基开挖沟槽敷设，留10%的富余度，并注意不要互相交绕。
（2）在坝体施工缝埋设渗压计：在浇筑下一层混凝土时，在埋设位置的层面预留一个深30cm、直径20cm的孔；在孔内铺一层细砂，将渗压计放在砂垫层上；用细砂将渗压计埋好，孔口放一盖板，再浇筑混凝土。
（3）在坝体混凝土内埋设渗压计：在测头上包上装有干净的饱和细砂的砂袋，细纱包的体积约为1000cm3。将渗压计固定在设计位置上，防止水泥浆进入渗压计内部，使仪器进水口通畅。
（4）坝基深孔内渗压计的埋设：在坝基深孔内埋设渗压计时，深孔直径不小于110mm，孔深达到设计深度，超深一般不大于10cm。埋设前测量好孔深，先将仪器装入能放入孔内的砂包中，包中装细砂，向孔内倒入30cm厚的中粗纱，然后将装有仪器的砂包吊入孔底。如孔太深，砂包及电缆自重超过电缆强度时，可用钢丝吊住砂包，并把电缆绑在钢丝上进行吊装，以免电缆损坏，再在上面填入40cm厚细砂，然后填20cm厚，再在余孔段灌入水泥膨润土浆或预缩水泥砂浆。电缆采用PVC软管保护，用铅丝与测头相连。施工过程中随时进行检测，一旦发现仪器与连接电缆有损坏时，及时处理或重新埋设。
（5）心墙内埋设渗压计：当透水石为高进气值时，也可采用不设反滤料的直接埋设方法。
当土料填筑高于设计埋设高程50cm时，在测点处暂停填筑，挖出一个底部尺寸满足渗压计埋设的坑；在底部用与渗压计直径相同的前端呈锥形的铁棒打入土层中，深度与仪器长度一样，拔出铁棒后，将透水石已饱水的仪器读取初值后迅速插入孔内，并用手加压。仪器压入孔内后，用原填筑料分层回填，并分层夯实。回填压实密度和含水量与坝体设计一致；同层仪器电缆沿挖好的电缆沟汇集一起，并在心墙体内沿竖向引至顶部观测站；记录埋设前后的仪器测值。


渗压计的钻孔在安装前检查孔径、孔深、是否满足设计及施工图纸的要求。
准备工作：仪器检验合格后，将渗压力计放入水中浸泡2小时以上，浸透过滤器透水石，使其达到饱和状态。在钢膜片上涂一层黄油或凡士林以防生锈，但要避免堵孔。
（1）坝基渗压计的埋设：用饱和细砂袋将测头包好，砂袋直径约为20cm保证进水口通畅，并继续浸入水中；在预定位置钻一集水孔，孔径15cm、孔深40cmr 浅孔或挖同样尺寸的坑，孔内填以干净的细砂；将包裹细砂反滤料的渗压计放到集水孔上，在砂包上覆盖砂浆土封住，埋设后的渗压计，仪器以上的填方安全覆盖厚度不小1m，并记录埋设前后的仪器测值。连接电缆沿坝基开挖沟槽敷设，留10%的富余度，并注意不要互相交绕。
（2）在坝体施工缝埋设渗压计：在浇筑下一层混凝土时，在埋设位置的层面预留一个深30cm、直径20cm的孔；在孔内铺一层细砂，将渗压计放在砂垫层上；用细砂将渗压计埋好，孔口放一盖板，再浇筑混凝土。
（3）在坝体混凝土内埋设渗压计：在测头上包上装有干净的饱和细砂的砂袋，细纱包的体积约为1000cm3。将渗压计固定在设计位置上，防止水泥浆进入渗压计内部，使仪器进水口通畅。
（4）坝基深孔内渗压计的埋设：在坝基深孔内埋设渗压计时，深孔直径不小于110mm，孔深达到设计深度，超深一般不大于10cm。埋设前测量好孔深，先将仪器装入能放入孔内的砂包中，包中装细砂，向孔内倒入30cm厚的中粗纱，然后将装有仪器的砂包吊入孔底。如孔太深，砂包及电缆自重超过电缆强度时，可用钢丝吊住砂包，并把电缆绑在钢丝上进行吊装，以免电缆损坏，再在上面填入40cm厚细砂，然后填20cm厚，再在余孔段灌入水泥膨润土浆或预缩水泥砂浆。电缆采用PVC软管保护，用铅丝与测头相连。施工过程中随时进行检测，一旦发现仪器与连接电缆有损坏时，及时处理或重新埋设。
（5）心墙内埋设渗压计：当透水石为高进气值时，也可采用不设反滤料的直接埋设方法。
当土料填筑高于设计埋设高程50cm时，在测点处暂停填筑，挖出一个底部尺寸满足渗压计埋设的坑；在底部用与渗压计直径相同的前端呈锥形的铁棒打入土层中，深度与仪器长度一样，拔出铁棒后，将透水石已饱水的仪器读取初值后迅速插入孔内，并用手加压。仪器压入孔内后，用原填筑料分层回填，并分层夯实。回填压实密度和含水量与坝体设计一致；同层仪器电缆沿挖好的电缆沟汇集一起，并在心墙体内沿竖向引至顶部观测站；记录埋设前后的仪器测值。


振弦式渗压计主要由振弦、高灵敏金属膜片、透水石以及激励与接收线圈等部件构成，其工作原理：水压力作用在薄膜片上并使之产生变形，连接在上面绷紧钢弦的张力也随之发生变化，而钢弦的振动频率和张力有关，表现为钢弦所受的张力，因此仪器受到的渗透压力可以通过测量钢弦的频率得到。
1 渗压计布设
  依设计单位提供图纸进行现场放样布点。    
2 渗压计的率定及安装
2.1 渗压计的率定
每只渗压计在出厂时均已经做好率定并提供相关率定数据和零读数，这些数据以及零读数都是在特定温度和大气压力下获得的，由于仪器运抵现场时的环境发生变化，因此需要对每一只仪器的零读数重新进行校正，使现场修正后的零读数与出厂读数基本一致，相差不超过±20。
   零读数的创建需要注意以下几个问题：
   （1）为避免温度骤升骤降对测量结果的影响，在读数前需经过20分钟左右使渗压计达到热平衡。
   （2）透水石必须充分饱和，如果有气泡存在，则在表面张力的作用下影响微孔的透水性，造成读数不准确。
   （3）如果线缆较长或者测井孔直径较小时，液面易受影响而发生变化，因此要保证液面平衡之后再进行读数。
   （4）确保准确记录下读数时的温度以及大气压力，这些数据对于后续的率定工作是必不可少的。
   仪器的率定主要按以下几个步骤进行：
   （1）提前几天用水浸泡渗压计，使透水石与金属膜片之间的空间充满水且透水石完全饱和。
   （2）测得仪器率定时所设定高程并算出大气压。
   （3）仪器热平衡后采用便携式读数仪读取该深度下的读数。
   （4）改变仪器在水下的深度重复进行测量，每个水深读数两次取平均值，作温度修正以及大气压力修正并算出线性压力。
2.2 渗压计的安装
   渗压计的安装方法按照仪器埋设位置的不同大致可以分成三类：
    （1）在测井或测压管的安装；
    （2）在钻孔中的安装；
    （3）在填土或坝体的安装。
   钻孔安装过程，步骤如下：
   （1）按照设计要求钻孔到指定深度，孔深应比仪器底部安装高程低50mm左右，清洗孔内确保无岩屑泥浆，并且随着时间的增长不会有回料落入孔中。
    （2）确保渗压计在现场达到温度平衡并完全被水饱和，通过读数仪读取大气压下的零压读数并记录下此时的温度。
    （3）将洁净的中粗砂倒入孔底，通过水位尺的测量确保砂面比仪器底部高程低15cm左右。
    （4）用水位尺测得孔内水位，将电缆做好标记并与渗压计连接，为了更好的保护和获得准确的测量值需将渗压计置于装满洁净砂的土工布袋子中间，扎好袋口下放至孔内设计高程，然后再向孔内放入砂子直至设计的高程，需要注意的是：如果单孔内安装单只渗压计，那么仪器上部填砂高度在1.0m左右即可；如果单孔内安装有多只渗压计则必须要谨慎，填砂高度不能超过第二只渗压计的安装高程，否则会因砂子无法从深孔中取出而必须重新钻孔安装。
    （5）将膨润土加少量水做成直径15mm左右小球并投入孔内，用捣棒轻轻捣实至设计高程。
    （6）封孔采用水灰比为1：2的水泥浆回填至孔口，如果孔内有水则适当减小水灰比，搓球投入再捣实效果会更好。
    3 数据处理
   实践表明，各种类型的大坝渗流均有规律可循，如果将渗流控制在一定范围内就不会对大坝的安全产生影响，因此需要对渗流资料进行整理和分析并作出预测，判断大坝在渗流作用下是否安全，并据此提出相关的工程保护措施以及除险加固方案。
   数据采集使用便携式读数仪，压力计算需进行温度和气压修正，方法与率定部分相同。测次要求：在安装之后第一个月内每天监测一次；后面每两天监测一次。
    渗压计测值过程线，降雨过程线。埋设在浅层的渗压计在前几个月测值有波动，其原因很可能是由于侧孔内膨润土遇水膨胀、封孔灌浆以及附近帷幕灌浆等因素综合作用的结果，后期相关作用减弱，曲线趋于稳定；埋设在深层的渗压计受相关作用影响较小，测值平稳；通过对比降雨量分配折线图并结合当地地质特性可以发现，在月份降雨量不大且较均匀的情况下，降雨量对地下水位影响不大