静孔隙水压力与超静孔隙水压力

孔隙压力有效应力和排水

第六章孔隙压力、有效应力和排水引言通常所说的土是由固体颗粒和水两部分组成的，基础或挡墙上的荷载包含土颗粒和孔隙水上面的应力两部分。在没有土颗粒的船体外表面，法向应力就等于水压力；而在没有水的装有糖的盆底，应力就等于所装的糖的重量。问题就是土颗粒应力和孔隙水压力的哪种组合决定着土的性质。要研究这个问题，我们首先研究地基中的应力和水压力。地基中的应力在地基中，某一深度的竖向应力是由上面的一切东西的重量产生的——土颗粒、水和基础，所以应力随着深度的增加而增大。图(a)中的竖向应力为： z z γσ= 其中γ为土的容重（见节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ 这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3 /20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3/10m kN ≈γ。同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。地下水和孔隙水压力饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，

如图所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和外部的水压力相等，因此得到： w w h u γ= 当竖管中的水位低于地表面时（如图(a)所示），就称为地下水位。如果土中水是静止的，那么地下水位面就像湖面一样是水平的。然而，就像我们后面将要见到的那样，如果地下水位面不是水平的，那么土孔隙中就存在水的渗流。图(a)中地下水位面处孔隙水压力为零（这就是叫做地下水位），水位以下为正值，问题就出来了：地下水位面以上孔隙水压力是什么样的呢？图说明了地表面和地下水位面之间的土中孔隙水压力的变化情况。在地表面处有一层孔压为零的干土，这种情况很少见到，但是在高潮水面以上的海滩可以发现这种现象。在地下水面以上的一小部分，由于土中孔隙的毛细作用，土体是饱和的。在这一区域，孔隙水压力是负值，计算公式如下： w w h u γ-=

孔隙水压力监测

孔隙水压力监测一、监测内容用于量测基坑工程坑外不同深度土的孔隙水压力。由于饱和土受荷载后首先产生的是孔隙水压力的变化，随后才是颗粒的固结变形，孔隙水压力的变化是土体运动的前兆。静态孔隙水压力监测相当于水位监测。潜水层的静态孔隙水压力测出的是孔隙水压力计上方的水头压力，可以通过换算计算出水位高度。在微承压水和承压水层，孔隙水压力计可以直接测出水的压力。结合土压力监测，可以进行土体有效应力分析，作为土体稳定计算的依据。不同深度孔隙水压力监测可以为围护墙后水、土压力分算提供设计依据。孔隙水压力监测为重力式围护体系一、二级监测等级、板式围护体系一级监测等级选测项目。二、仪器、设备简介 1 孔隙水压力计目前孔隙水压力计有钢弦式、气压式等几种形式，基坑工程中常用的是钢弦式孔隙水压力计，属钢弦式传感器中的一种。孔隙水压力计由两部分组成，第一部分为滤头，由透水石、开孔钢管组成，主要起隔断土压的作用；第二部分为传感部分，其基本要素同钢筋计。 2 测试仪器、设备数显频率仪。三、孔隙水压力计安装 1 安装前的准备将孔隙水压力计前端的透水石和开孔钢管卸下，放入盛水容器中热泡，以快速排除透水石中的气泡，然后浸泡透水石至饱和，安装前透水石应始终浸泡在水中，严禁与空气接触。 2 钻孔埋设孔隙水压力计钻孔埋设有二种方法，一种方法为一孔埋设多个孔隙水压力计，孔隙水压力计间距大于 1.0m,以免水压力贯通。此种方法的优点是钻孔数量少，比较适合于提供监测场地不大的工程，缺点是孔隙水压力计之间封孔难度很大，封孔质量直接影响孔隙水压力计埋设质量，成为孔隙水压力计埋设好坏的关键工序，封孔材料一般采用膨润土泥球。埋设顺序为①钻孔到设计深度；②放入第一个孔隙水压力计，可采用压入法至要求深度；③回填膨润土泥球至第二个孔隙水压力计位置以上0.5m;④放入第二个孔隙水压力计，并压入至要求深度；⑤回填膨润土泥球…，以此反复，直到最后一个。第

振弦式孔隙水压力计全性能试验记录表

振弦式孔隙水压力计全性能试验记录表一．环境条件二．传感器主要参数 - 1 -

三．实际校准特性压力校准数据（温度℃，初始读数 kPa） - 2 -

四．传感器压力性能参数可参考GB/T 13606-2007附录A的计算方法进行计算，性能参数应符合GB/T 3411.1-2009 中5.3的要求。压力计算公式（用线性方程表征或用非线性方程表征）：上式中传感器系数、温度修正系数：压力计算数据 - 3 -

压力性能参数注：满量程输出FS为振弦式传感器工作特性所决定的最大输出频率的平方和最小输出频率的平方的代数差。 - 4 -

五．防水密封性压力计在1.2 倍满量程压力的水中连续工作2h，（填有或无）渗漏，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.5的规定。六．温度影响将压力计放入高低温湿热试验箱中，从常温开始降至0℃，保持4h，读取输出值，然后升温至+40℃，保持4h，读取输出值，温度影响为每摄氏度下额定功率的％，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.6的规定。七．温度测量误差将压力计分别放置在冰点槽和恒温水浴中，标准温度与传感器测量温度之间差异的最大值为℃，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.7的规定。 - 5 -

八．绝缘性能用100V的绝缘电阻表测量压力计测量电路（芯线不接地）与密封壳体之间的绝缘电阻为MΩ，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.8的规定。九．过范围限将压力计置于压力容器中施加满量程压力值1.2倍的压力，保持0.5h后，恢复至正常测量范围后，其性能不重复度％FS，迟滞％FS，非线性度％FS，综合误差％FS，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.3压力性能参数的要求。十．稳定性将压力计放置在压力容器中，按满量程压力值加、卸荷各10次，每次保持30s。让其恢复自然状态2h 后，零点漂移％FS，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.10.1的要求。绝缘电阻MΩ，（填符合或不符合）GB/T 3411.1-2009 中5.8的要求。 - 6 -

渗流孔隙水压力的计算

顺流减压，逆流增压—扫地僧最近大家问了很多渗流的问题，自己也好好总结了一下。岩土考试涉及到渗流情况的孔隙水压力计算时，基本都可归结为8个字：顺流减压，逆流增压。渗流可以理解为水流，流速很慢的水流，沿渗流方向移动，相当于顺流而下，受到的水压力减小，即为顺流减压。逆渗流方向移动，相当于逆流而上，压力增大，即为逆流增压。任意点D 的孔隙水压力万能公式： 1、按顺流减压:（从总水头高处往低处计算是即为顺流向） 2D u H x i =-? ， /i h L =? 2、按逆流增压: （从总水头低处往高处计算是即为逆流向）112()()/D u H L x i H L x h L H x i =+-?=+-??=-?（注：式中H1、H2分别为逆流向和顺流向D 点的静水压力水头）力学原理解释：x i ?为计算段总水头损失1h ，总水头损失=压力水头损失+位置水头损失，发生渗流的情况与无渗流时（静水）相比较，位置水头差不变，故总水头损失1h 等于相对于静水时的压力水头损失（水头损失全部由压力水头承担），此段话比较绕，理解不了也没关系，下面以顺流减压进行推导。以黏土层底面为基准面，A 点总水头：2H H x =+ 计算段总水头损失：1h x i =? D 点总水头： 12H H h H x x i '=-=+-? D 点位置水头：x D 点压力水头：1D u H x H x i '=-=-? 实战中的运用：此方法实际就是上述的顺流减压公式。

此方法实际就是上述的顺流减压公式。若按逆流曾压则为：30+45/2=52.5 此题若按顺流减压则为： ()22sin 28 6sin 28666sin 286cos 28w i h i ==-??=-?=?

路基沉降、深水平位移、地基孔隙水压力观测作业指导书

路基沉降、深水平位移、地基孔隙水压力观测作业指导书编制：审核：批准：新疆环路通公路桥梁试验检测有限公司

二0一四年八月检测目的为了优质高效建好项目，就必须密切关注不同工程地质条件下路堤填筑过程中或填筑后的地基变形动态，必须进行不同支撑条件下路基沉降和稳定的动态观测，为指导施工及时提供可靠的参考数据。 1.检测依据 1.1 交通部《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； 1.2 交通部《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）； 1.3 交通部《公路路基路面现场测试规程》（JTJ059-95）； 1.4 交通部《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）； 1.5 交通部《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2003）； 1.6 交通部公路规划设计院《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）； 2.适用范围本方法适用于天然地基、处理土地基及复合地基路基沉降、深水平位移、地基孔隙水压力的检测。 3.方法原理简介在天然地基、处理土地基及复合地基中通过沉降与稳定观测点布设，把沉降板、分层沉降管、边桩、测斜仪、孔隙水压力计压力盒等按一定设计规范及技术要求设置在需要观测的位置处，用以观测地基各层位土体侧向位移量，用于稳定监测，并了解土体各

层侧向变位以及附加应力增加过程中的变位发展情况。测定路堤侧向地面水平位移量并兼测地面沉降或隆起量，用以判断路基的稳定性。观测软土地基孔隙水压力变化，分析地基土的固结情况，评价加固效果及地基稳定性。了解路基基层横向不均匀沉降的大小及发生、发展规律沿纵向设置等间距基层沉降观测点，以了解路基基层纵向不均匀沉降的大小及发生、发展规律；为设计或工程验收提供依据。 4.工作程序与职责 4.1.经理或其指定人员按有关检测规范和行政法规的要求，结合具体工作情况，代表本公司与委托方签订检测委托，收集检测所必需的相关资料。 4.2 检测室负责人安排不少于2名的现场检测人员，确定现场检测负责人，并向其移交检测委托单及委托方提供的相关资料。 4.3 现场检测负责人凭检测委托单与委托方联系具体检测事项，负责制定检测方案，确定仪器设备的配置，经检测室负责人批准后实施。 4.4 现场检测负责人全面负责检测项目的技术、质量、安全、保密工作，保证检测样品或对象的真实性，编写检测报告。 4.5 检测室负责人审核报告；技术负责人批准报告；业务室负责报告的复印、装订和盖章；并凭委托方的收费凭据发出报告；财会室负责检测报告的收费。 5 观测内容 5.1 普通测点及重点观测断面所有观测项目如表1所示：表1 观测项目及观测目的

孔隙压力,有效应力和排水

第六章孔隙压力、有效应力和排水 6.1 引言通常所说的土是由固体颗粒和水两部分组成的，基础或挡墙上的荷载包含土颗粒和孔隙水上面的应力两部分。在没有土颗粒的船体外表面，法向应力就等于水压力；而在没有水的装有糖的盆底，应力就等于所装的糖的重量。问题就是土颗粒应力和孔隙水压力的哪种组合决定着土的性质。要研究这个问题，我们首先研究地基中的应力和水压力。 6.2 地基中的应力在地基中，某一深度的竖向应力是由上面的一切东西的重量产生的——土颗粒、水和基础，所以应力随着深度的增加而增大。图6.1(a)中的竖向应力为： z z γσ= (6.1) 其中γ为土的容重（见5.5节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图 6.1(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= (6.2) 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图6.1(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ (6.3)

这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图6.1(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3 /20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3/10m kN ≈γ。同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。 6.3 地下水和孔隙水压力饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，如图6.2所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和外部的水压力相等，因此得到： w w h u γ= (6.4) 当竖管中的水位低于地表面时（如图6.2(a)所示），就称为地下水位。如果土中水是静止的，那么地下水位面就像湖面一样是水平的。然而，就像我们后面将要见到的那样，如果地下水位面不是水平的，那么土孔隙中就存在水的渗流。图6.2(a)中地下水位面处孔隙水压力为零（这就是叫做地下水位），水位以下为正值，问题就出来了：地下水位面以上孔隙水压力是什么样的呢？图6.3说明了地表面和地下水位面之间的土中孔隙水压力的变化情况。在地表面处有一

孔隙压力、有效应力和排水

力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3 /20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3/10m kN ≈γ。同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。地下水和孔隙水压力饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，如图所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和外部的水压力相等，因此得到： w w h u γ= 当竖管中的水位低于地表面时（如图(a)所示），就称为地下水位。如果土中水是静止的，那么地下水位面就像湖面一样是水平的。然而，就像我们后面将要见到的那样，如果地下水位面不是水平的，那么土孔隙中就存在水的渗流。图(a)中地下水位面处孔隙水压力为零（这就是叫做地下水位），水位以下为正值，问题就出来了：地下水位面以上孔隙水压力是什么样的呢图说明了地表面和地下水位面之间的土中孔隙水压力的变化情况。在地表面处有一层孔压为零的干土，这种情况很少见到，但是在高潮水面以上的海滩可以发现这种现象。在地下水面以上的一小部分，由于土中孔隙的毛细作用，土体是饱和的。在这一区域，孔隙水压力是负值，计算公式如下： w w h u γ-=

孔隙压力、有效应力和排水

其中γ为土的容重（见5.5节）。如果地基在水平面以下或者在湖底、海底的话（如图6.1(b)所示），竖向应力计算公式就变为： w w z z z γγσ+= (6.2) 如果在基础或路堤表面有荷载q 作用的话（如图6.1(c)所示），那么竖向应力计算公式就变为： q z z +=γσ (6.3) 这里面的γ是单位体积的土颗粒和水重量之和。因为z σ是由土体的总重量产生的，所以成为总应力。注意，图6.1(b)中所示的湖中的水把总应力作用在底部同玻璃杯中的水把总应力作用在杯底的方式相同。土颗粒的重度变化不大，一般来讲，饱和土的3/20m kN ≈γ，干土的3/16m kN ≈γ，水的3 /10m kN ≈γ。同时也有水平向的总应力h σ，但是在z σ和h σ之间没有简单的关系。在以后的章节我们会对水平向的应力进行研究。 6.3 地下水和孔隙水压力饱和土的孔隙水中存在的压力叫做孔隙水压力u 。在竖管中经常用w h 来简单地代替，如图6.2所示。当系统处于平衡状态时，竖管内部和

孔隙水压力测试

应力作用下的孔隙水压力一、目的与意义根据太沙基有效应力原理，在应力的作用下，土体体积变形和抗剪强度的变化，唯一决定于作用在土骨架上的有效应力。然而这一有效应力一般不能直接测定或直接计算，而是通过有效力原理，利用可以测定或可以计算的孔隙水压力来确定的(即σˊ=σ-μ)。因此，研究应力作用下的孔隙水压力的目的主要是进一步确定土中有效应力，以便进一步研究土的压缩变形和抗剪强度性状。例如下面将讨论的有效应力对抗剪强度的影响，以及有效压力对地基固结和地基稳定性的影响等。这是研究土的应力应变与强度关系中的一个有意义的问题。为此，A．W．斯肯普顿(A．W．Skempton 1954)根据三轴试验的结果，引入了与土的性质有关的孔隙水压力系数A、B，建立了轴对称条件的孔隙水压力方程，并应用于研究土的强度和变形性质。二、轴对称应力条件下的孔隙水压力方程轴对称应力条件下荷载应力增量引起的孔隙水压力可通过三轴剪切试验来研究。图34-1所示为三轴剪切试验试样土单元体受到轴对称应力作用时，孔隙水压力和有效应力的变化过程。图34-1(a)、(b)、(c)和(d)中的三个方块，按顺序分别表示土试样受到的轴对应力增量的作用力Δσ、在试样中产生的孔隙水压力增量Δu和作用于土骨架的有效应力Δσˊ。按试验的步骤，首先对试样施加等向围压力σc，待完全固结，使试样中的孔隙水压力完全消散至Δu=0，围压力σc 全部作用于土骨架成为有效应力σˊc，见图34-1(a)，其意图是使试

样恢复至原位应力状态，然后，在不排水条件下，施加荷载应力增量，围压力为Δσ3，轴向应力为Δσ1，进行试验。按弹性理论应力叠加原理，把荷载应力增量分解为围压增量Δσ3和轴压增量(Δσ1-Δσ 两部分，分别见图34-1中(b)、(c)两种情况。在试验时应分别施3) 加，先施加正应力部分，即施加等向围压力Δσ3，见图34-1(b)。此时，由正应力引起的孔隙水压力为Δu3。相应地，由有效应力原理得到作用于试样土骨架的有效应力为Δσˊ3，即 Δσˊ3=Δσ3-Δ u3（34-1）然后，继续施加轴向压力增量(Δσ1-Δσ3)，即施加剪应力进行剪切，见图34-1(c)。此时，土试样受轴向压力引起的孔隙水压力增量为Δu l，相应土试样骨架受到的有效应力为轴向：Δσˊ1=Δσ1-Δ u1（34-2）径向：Δσˊ3=0-Δu1=-Δ u1（34-3）土试样单元体受到轴对称应力增量Δσ1和Δσ3作用剪切时，引起的孔隙水压力增量Δu也可按照应力叠加的原理计算，即为围压增量Δσ3和轴压增量(Δσ1-Δσ3)两者引起的孔隙水压Δu3和Δu1的叠加，故 Δu=Δu1+Δu3（34-4）

基于水压率讨论土中孔隙水压力及有关问题

〔收稿日期〕　2006-12-07 基于水压率讨论土中孔隙水压力及有关问题方玉树 (后勤工程学院,重庆) 摘　要　提出了水压率的概念,在此基础上修正了孔隙水压力、浮力、浮重度、渗透力、固结系数和贮水率计算方法,分析了有效应力、有效自重应力和有效土压力变化规律,对渗流破坏、基坑底突和振动液化特征作出了解释。关键词　水压率　孔隙水压力　浮力　土压力　渗透力　有效应力岩土工程广泛涉及孔隙水压力或与孔隙水压力有关的问题。目前,人们对一些与孔隙水压力相关的议题存在着争论或不完全清楚,如: 细粒土中水对结构物的浮力在按阿基米德定律计算后要不要折减?文献[1]规定:浮力“在原则上应按设计水位计算,对粘土当有经验或实测时可根据经验确定。”该文献的条文说明对此规定做了如下解释:“地下水对基础的浮力可用阿基米德原理计算。这一原理对渗透系数很低的粘土来说也应是适用的,但有实测资料表明,粘土中基础所受到的浮力往往小于水柱高度。由于折减缺乏必要的理论依据,很难确切定量,故规定只有在具有地方经验或实测数据时方可进行一定的折减。”文献[2]只要求对砂类土、碎石类土按计算水位的100%计算浮力,而对粉土和粘性土是否按计算水位的100%计算浮力未作要求。由此可见,当前的困惑在于折减符合实际,但不符合阿基米德定律或者说与现有孔隙水压力计算方法不协调,不折减符合阿基米德定律或者说与现有孔隙水压力计算方法协调,但不符合实际。计算土的有效自重应力时水位以下土的重度是否一律取浮重度?通常的做法是一律取浮重度,也有意见认为,一般应取浮重度,但计算不透水层(例如只含结合水的坚硬粘土层)中某点的自重应力时,由于不透水层中不存在水的浮力,水位以下土的重度应取饱和重度[3] 。根据目前普遍采用的土的浮重度和饱和重度的关系式,按浮重度计算和按饱和重度计算的结果有近一倍的差别。土压力计算时是水土分算还是水土合算?第一种意见是水土分算(或水土分算,有经验时可水土合算)[4] (据文献[1]之条文说明,上海、广州有关标准也持这种意见)。第二种意见是水土合算[5,6] (据文献[1]之条文说明,深圳、湖北有关标准也持这种意见),文献[5]之条文说明对此规定作了如下解释:按有效应力原理应进行水土分算,这种方法概念比较明确,但粘性土孔隙水压力往往难以确定,故采用水土合算,这种方法低估了水压力的作用,对此应有足够认识。第三种意见是根据经验确定是水土分算还是水土合算[7] ,这种意见对缺乏经验时如何计算没有说明。根据目前孔隙水压力和竖向有效自重应力(或浮重度)计算方法,水土分算的墙背土压力强度明显大于水土合算的墙背土压力强度。动水头范围内是否一律考虑渗透力?文献[8]认为应一律考虑渗透力;文献[7]与[9]认为有渗流时应考虑渗透力;文献[10]认为对透水性较强的土体应考虑渗透力,对相对不透水的土体可不考虑渗透力;文献[11]与[12]以1×10-7 m /s 的渗透系数为界,渗透系数超过此值时计算渗透力,不超过此值时不计算渗透力。为什么细砂和粉砂最易发生流土和振动液化?为什么包括潜蚀和流土的渗流破坏会在水力坡度远远小于1的情况下发生,又会在水力坡度远远大于1的情况下也不发生? 因此有必要对孔隙水压力问题加以认真的考察。本文提出了水压率的概念,以此为基础对与孔隙水压力有关的问题作出了新的解答。 1　水压率与孔隙水压力 1.1　孔隙水压力的表达为使土的力学问题能用连续体力学解决,必须把土看成连续体。因此,在研究地下水的运动时,某点的渗透速度是单位面积土截面的流量(而不是实际流速);在研究土体内力时,某点的应力是单位面积土截面上的压力。同样,与应力同量纲的孔隙水压力也应是单位面积土截面上的水压力。孔隙水压 1 2

KXR系列振弦式孔隙水压力计使用说明

KXR 系列振弦式孔隙水压力计使用说明 1 简介 KXR 系列振弦式孔隙水压力计系列是函盖我厂多种最新独有设计的高性能、高可靠性的传感器家族。长期稳定，灵敏度更高，体积更小，防水性能高而温度影响小，整体不锈钢外壳，坚固美观。测量值不受长电缆影响，真正数字量输出，更适合自动化测量。 KXR 系列振弦式孔隙水压力计是一种长期测量混凝土或地基内的孔隙（渗透）水压力，并可同步测量埋设点温度的数字式压力传感器。加装配套附件即可在测压管、地基钻孔中使用。 2主要技术参数地址:金坛市儒林镇东街邮编:213225 电话:(0519)2566188; 传真:(0519)2565988 网址:http//https://www.360docs.net/doc/5012257749.html, E-mail:jshy025@https://www.360docs.net/doc/5012257749.html, 金坛市海岩工程仪器厂

金坛市海岩工程仪器厂 3验收与质保措施 3.1用户开箱验收仪器，先检查仪器的数量，规格与装箱清单是否相符，如有不符，请及时与我厂联系。 3.2用250V兆欧表分别检查仪器常温绝缘电阻是否达到50MΩ，并用XP02振弦频率读数仪测量仪器的频率值及温度值。一般情况，温度值应为测量地气温值，误差±0.5℃。频率值应当在卡片给出的频率初始值上下20H Z 范围内。上述事项若有异常，请与我厂联系。3.3开箱后的仪器应保存在湿度小于80%的房间内，室内不能含有腐蚀性气体，存放环境须干燥，通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈振动。 4埋设与安装 KXR系列振弦式孔隙水压力计的使用场合很多，如用于测量混凝土的孔隙水压力、土壤的孔隙水压力、压力钢管的内外水压力及基岩的扬压力、测压管的水位等。埋设安装应根据不同的使用条件进行考虑。以下介绍常见混凝土孔隙水压力计的埋设方法。 4.1进水条件：必须确保仪器的进水口畅通，谨防水泥浆堵塞进水口，为此应在进水口中用中砂、细砂做成人工的过滤层，滤层直径为8cm。 4.2仪器预饱和：由于混凝土的渗透系数很小，而孔隙水压力计前盖空腹内有一定容积，需要一定的水量才能充填满。为了解决此问题，使仪器的滞后尽量小，在仪器埋设前必须将前盖空腹装满水，排除气泡，滤层的中细砂也需充分饱和。埋设时、将近水口朝上，以免空腔内的水溢出。 5测量及计算 5.1 KXR系列振弦式孔隙水压力计的手工测量用XP02型或其它振弦频率读数仪完成。测量方法请参照相应读数仪的使用说明书，测量完成后，记录传感器的频率值、温度值，仪器编号，设计编号和测量时间。 5.2 KXR系列振弦式孔隙水压力计的计算公式： P=K(fi2-f02) 式中：P—被测孔压计的压力值（MPa）。 K—孔压计的灵敏度系数（MPa/Hz2）。 f0—孔压计的初始频率值； fi—孔压计工作频率值；地址:金坛市儒林镇东街邮编:213225 江苏海岩工程材料仪器有限公司电话:(0519)2566188; 传真:(0519)2565988 网址:http//https://www.360docs.net/doc/5012257749.html, E-mail:jshy025@https://www.360docs.net/doc/5012257749.html, 金坛市海岩工程仪器厂

基坑孔隙水压力监测

XX有限责任公司【基坑孔隙水压力监测】作业指导书文件版号：2014年版副本控制：(不)受控类编写人：编号：审核人：分发号：批准人：持有人: 2014年11月10日

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孔隙水压力变化是土体应力状态发生变化的先兆，依据基坑设计、施工工艺及监测区域水文地质特点，通过预埋孔隙水压力传感器，利用测读仪器（频率读数仪）定期测读预埋传感器读数，并换算获得孔隙水压力随时间变化的量值及变化速度，从而判断土体受力变化情况及变形可能。另外对地下水动态情况也可进行监控。 2.编制依据 (1) 《工程测量规范》GB50026-2007 (2) 《建筑变形测量规范》JGJ8-2007 (3) 《岩土工程勘察规范》DGJ08-37-2002 (4) 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-1999 (5) 《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006 (6) 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 3.适用范围打桩、基坑开挖及堆载预压等施工过程孔隙水压力监测，这里重点针对基坑开挖。 4.基坑孔隙水压力监测 4.1仪器设备 1）传感器振弦式孔隙水压力计量程（MPa）：0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.6，2.5，4.0，6.0；分辨力：≤0.05%F?S；精度：≤±0.5%F?S。 2）二次接收仪表-频率读数仪测量范围：频率（f）500~5000Hz，频率模数显示值（F）=f2×10-3；分辨力：±0.1Hz；灵敏度：接收信号≥300μV，持续时间≥500ms。 4.2测点布置孔隙水压力监测点的布置，应根据测试目的与要求，结合场地地质周围环境和作业条件综合考虑确定，并应符合下列要求： 1）孔隙水压力监测点宜在水压力变化影响范围内按土层布置，竖向间距宜为4m~5m，涉及多层承压水位时应适当加密；

孔隙水压力

工程常识之孔隙水压力孔隙水压力包括静孔隙水压力和超静孔隙水压力。静孔隙水压力：不会引起土体体积变化的孔隙水压力。包括静止的地下水以下土体中的孔隙水压力和稳定渗流场土体中的孔隙水压力。（稳定渗流场中的渗透力是一种体积力，大小与水力坡降成正比，方向与渗流方向一致，渗流过程不考虑土体体积变化）超静孔隙水压力：土体有变化趋势时而产生的孔隙水压力。由于外部作用或者边界条件变化引起，欠固结土由土体本身自重引起的。超静孔压来源于渗流固结理论，毕将伴随着土的固结变形。静孔隙水压力与超静孔隙水压力本质上是没有区别的，有时也难以区分，并且二者也会相互转化。例如地下水位升降，稳定渗流边界条件的变化变为不稳定渗流，或者地震，都会使静孔压变为超静孔压。体缩趋势会引起正孔压，体胀趋势会引起负孔压。（负孔隙水压力一般在不饱和土层中气体相部分体积膨胀，造成土体中气压失去平衡，暂时小于大气压，由于气压差形成负孔隙水压力，负孔隙水压力对土粒产生吸附作用，而增加有效应力，当气压达到平衡时，负孔隙水压力消散）静孔隙水压力一般不会引起含水土体的失稳。静止的地下水以下的土只是重度减小了，而具有稳定渗流的土体，既然已经存在稳定渗流，它就应是稳定的。超静孔隙水压力常常是事故与灾害的祸首。太沙基提出有效应力

原理也主要是基于超静孔隙水压力：，超静孔隙水压力增大，导致摩尔圆左移，与强度包络线相切而破坏。（有效应力是指土粒间的接触面传递的应力，只有有效应力才能使土体产生固结和强度）液化：地震引起的振动使饱和砂土或粉土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小，当有效应力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态。此时，土体抗剪强度等于零，形成“液体”现象。

孔隙水压力监测实施细则

测量专业作业指导书孔隙水压力监测实施细则文件编号：版本号：分发号：编制：批准：生效日期：

孔隙水压力监测实施细则 1．目的为使测试人员在做检测时有章可循，并使其操作合乎规范。 2．适用范围适用于孔隙水压力监测。 3．检测内容通过在受力面埋设孔隙水压力计，对基坑孔隙水压力变化进行量测。 4．检测依据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497—2009）；《孔隙水压力测试规程》（CECS55:93）。 5．主要仪器设备 5.1 频率读数仪； 5.2 孔隙水压力计：孔隙水压力计的量程宜为设计值的2 倍，分辩率（%F·S）不宜低于 0.2%F·S，精度不宜低于0.5%F·S。 6. 检测条件 6.1 气温应在-5℃~+45℃； 6.2 相对湿度30%~85%。 7. 检测前的准备 7.1 检测仪器和计量器具必须满足精度、等级要求，并应有计量部门定期检验的合格证书； 7.2测试工作前应通过搜集资料和现场踏勘后编制测试纲要； 7.3搜集资料应包括有关的工程设计施工场地周围环境和地质资料并应根据测试任务书要求认真进行分析研究； 7.4现场踏勘应着重调查了解场地环境和埋设作业条件； 7.5测试纲要内容应包括目的与要求工程概况工作量布置及依据仪器类型选定和精度要求埋设和测试方法监测工程要求的控制标准当日阶段和最终提交的成果； 7.6监测传感器埋设前应进行性能检验和编号； 7.7监测传感器宜在基坑开挖前至少1 周埋设，并取开挖前连续2d 获得的稳定测试数据的平均值作为初始值。 8.测点布置测试孔和测点的布置应根据测试目的与要求结合场地地质周围环境和作业条件综合考虑确定并应符合下列要求 8.1每项工程测试孔的数量应不少于3个； 8.2在平面上测试孔宜沿着应力变化最大方向并结合监测对象位置布设； 8.3在垂直方向上测点应根据应力分布特点和地层结构布设一般每隔2-5m布设1个测点当分层设置时每个测试孔每层应不少于1个测点； 8.4对需要提供孔隙水压力等值线的工程或部位测试孔应适当加密且埋设同一高程上的测点高差宜小于0.5m。 9. 孔隙水压力计埋设 9.1进水条件：必须确保仪器的进水口畅通，谨防水泥浆堵塞进水口，为此应在进水口中用中砂、细砂做成人工的过滤层，滤层直径为8cm。 9.2仪器预饱和：由于混凝土的渗透系数很小，而孔隙水压力计前盖空腹内有一定容积，需要一定的水量才能充填满。为了解决此问题，使仪器的滞后尽量小，在仪器埋设前必须将前盖空腹装满水，排除气泡，滤层的中细砂也需充分饱和。埋设时、将近水口朝上，以免空腔内的水溢出。9.3 孔隙水压力计埋设方法应根据测试孔测点布设的数量及土的性质等条件选用钻孔埋设法

基于连续介质模型的颗粒材料孔隙度及孔隙水压力计算公式

第31卷第8期岩土工程学报 Vol.31 No.8 2009年 8月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Aug. 2009 基于连续介质模型的颗粒材料孔隙度及孔隙水压力计算公式楚锡华 (武汉大学土木建筑工程学院，湖北武汉 430072) 摘要：孔隙度是能够部分反映颗粒材料微观结构的一个宏观量，其数值及其演化对颗粒材料的宏观力学行为有重要影响。基于连续介质模型，在颗粒体积应变均匀的前提下推导了颗粒材料的孔隙度随颗粒集合局部平均体积应变的演化公式，并应用该关系式结合孔隙水状态方程给出了饱和颗粒材料的孔隙水压力与孔隙度、固体颗粒体积模量、固体颗粒变形之间的关系。所得公式可用于饱和含液颗粒材料流–固耦合计算或饱和多孔介质宏观–细观多尺度流–固耦合渗流分析。关键词：孔隙度；孔隙水压力；颗粒材料；多孔介质；连续模型中图分类号：TU43 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2009)08–1255–03 作者简介：楚锡华(1977–)，男，河南濮阳人，博士，讲师，从事计算固体力学、岩土颗粒材料力学行为研究。E-mail: chuxh@https://www.360docs.net/doc/5012257749.html,。 Evolution of porosity and pore water pressure of granular materials based on continuum model CHU Xi-hua (Civil & Architecture School of Wuhan University, Wuhan 430072, China) Abstract:The porosity is a macro-variable which can represent partly micro-structures of granular materials. Based on the continuum model of granular materials, an evolution formula for the porosity with local average volumetric strain of granular assembly is deduced. Provided the change of grain volume is uniform, and the formula is allied with pore water state equation, the relationship among the pore water pressures and the porosity, the volumetric module of grain and the volumetric strain of grain for saturated granular materials is presented. The results obtained can be applied to the numerical simulation of fluid-solid coupling for statured granular materials or to the multi-scale analysis of fluid-solid seepage for porous materials. Key words:porosity; pore water pressure; granular material; porous medium; continuum model 0 引言在对含液颗粒材料流固耦合分析时，需计算孔隙度随颗粒集合及流体流动的动态演化。当流–固均采用连续介质模型时，通常忽略孔隙度的变化[1]或孔隙度（孔隙率）的演化依赖于经验公式[2]，当固体颗粒采用离散颗粒模型，孔隙流体采用连续介质模型时，局部平均孔隙度通常可从颗粒层次直接演绎[3-4]。文献[5]指出实现流固耦合渗流计算的关键问题之一为建立流固耦合作用下的物性参数动态模型，并给出了孔隙度和渗透率的动态模型，文献[6]在此基础上，通过考虑固体颗粒的变形进一步发展了孔隙度模型。本文基于连续介质模型，考虑体积应变参考不同时刻的构型，推导了孔隙度与宏观平均体积应变的关系，进一步基于饱和多孔介质中孔隙水的状态方程，发展了孔隙水压力与孔隙度、固体颗粒的变形之间关系，所得结果可用于饱和含液颗粒材料流固耦合计算或饱和多孔介质宏观–细观多尺度流固耦合渗流分析。 1 颗粒材料的孔隙度与体积应变的演化关系 t时刻取一个总体积为0V的多孔介质微元体，其固体骨架由若干固体颗粒组成，设骨架体积，即固体颗粒总体积为0 s V，孔隙度为0n；该微元体经过系列变化至t时刻，总体积为t V，若不考虑固体颗粒变形，─────── 基金项目：国家自然科学基金项目（10802060）收稿日期：2008–07–14