孔隙水壓力

在施工前地下不同深度埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，利用測(cè)點(diǎn)在施工前后和施工過(guò)程中進(jìn)行測(cè)設(shè)而得到超孔隙水壓力相關(guān)數(shù)據(jù)。 孔隙水壓力對(duì)樁基有較大的危害，可用樁基施工前插入塑料排水板減壓。 2100433B

研究土坡中的孔隙水壓力，首先要弄清在哪些情況下可以通過(guò)穩(wěn)定滲流場(chǎng)的分析來(lái)計(jì)算孔隙水壓力，哪些情況下不能簡(jiǎn)單地通過(guò)畫流網(wǎng)的辦法確定孔隙水壓力。土體內(nèi)的孔隙水壓力通常是在下面兩種情況下產(chǎn)生的。

(1)孔隙水壓力是由水的自重形成的滲流場(chǎng)產(chǎn)生的。這一類問(wèn)題的基本特點(diǎn)是土體的骨架保持不變，因此可以通過(guò)穩(wěn)定或不穩(wěn)定滲流場(chǎng)的分析計(jì)算較好地得到解決。

(2)孔隙水壓力是由作用在土體單元上的總應(yīng)力發(fā)生變化導(dǎo)致的。這一種情況易發(fā)生在壓縮性較大、滲透系數(shù)較小的土體中。例如，飽和土地基快速開挖或快速填筑，或者均質(zhì)上壩庫(kù)水位驟降的情況。此時(shí)土骨架的體積和有效應(yīng)力都存在著一個(gè)從起始狀態(tài)到新狀態(tài)過(guò)渡的過(guò)程。而粘性土的滲透系數(shù)很小，將水?dāng)D出，使土的骨架過(guò)渡到新的孔隙比，無(wú)法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)。這樣，就可能出現(xiàn)一個(gè)隨時(shí)間消散的附加的孔隙水壓力場(chǎng)。這種孔隙水壓力，恰是導(dǎo)致許多工程失事的直接原因。要解決這一類孔隙水壓力的問(wèn)題，則需要引入一些經(jīng)驗(yàn)或理論分析方法。此時(shí)，一個(gè)簡(jiǎn)單的、偏保守的方法是假定沒(méi)有任何水排出，在不排水條件下研究土的孔隙水壓力和強(qiáng)度問(wèn)題。

孔隙水壓力是指土壤或巖石中地下水的壓力，該壓力作用于微?；蚩紫吨g。從振動(dòng)孔隙水壓力發(fā)展的整個(gè)過(guò)程來(lái)看，可大致分為 2 個(gè)階段： 振動(dòng)孔隙水壓力以較快的速度發(fā)展； 振動(dòng)孔隙水壓力主要體現(xiàn)了波動(dòng)效應(yīng)，幾乎沒(méi)有累積效應(yīng)。殘余孔隙水壓力是指飽和土在往返剪切作用或循環(huán)剪切作用下引起的一時(shí)不可恢復(fù)的孔隙水壓力。當(dāng)殘余孔隙水壓力達(dá)到一定值，會(huì)使土的有效應(yīng)力趨于零，全部應(yīng)力由土骨架轉(zhuǎn)移到水，土的抗剪強(qiáng)度和抵抗變形的能力，幾乎完全喪失，而且變形的增長(zhǎng)具有突發(fā)性，土轉(zhuǎn)為液化狀態(tài)。例如在海洋工程中最重要的荷載是波浪荷載，波浪荷載以循環(huán)壓力波的形式作用于海床上，引起海床中孔隙水壓力和有效應(yīng)力的變化，使海床出現(xiàn)變形、剪切破壞、液化等現(xiàn)象，導(dǎo)致海床的失穩(wěn)，甚至引起坐落于海床上的結(jié)構(gòu)物發(fā)生破壞。變幅波浪荷載作用下振動(dòng)孔隙水壓力的上升與累積損失能量緊密相關(guān)。在三向非均等固結(jié)條件下，初始主應(yīng)力方向角、初始偏應(yīng)力比、初始中主應(yīng)力參數(shù)對(duì)殘余孔隙水壓力與累積損失能量的關(guān)系均有較大影響，在相同的累積損失能量下，初始主應(yīng)力方向角與初始偏應(yīng)力比越大，殘余孔隙水壓力越??；但殘余孔隙水壓力隨著初始中主應(yīng)力參數(shù)的增大而增大 。

土體孔隙水壓力是指土中由孔隙水所承擔(dān)或傳遞的壓力，又稱中性應(yīng)力、孔隙壓力。土內(nèi)孔隙是連續(xù)的，因此，飽和土中孔隙水壓力也是連續(xù)的。

孔隙水壓力監(jiān)測(cè)可采用振弦式孔隙水壓力計(jì)或氣壓式孔隙水壓力計(jì)。

孔隙水壓力計(jì)應(yīng)滿足下列3條要求：

①量程應(yīng)滿足被測(cè)壓力的范圍要求，取靜水壓力與超孔隙水壓力之和的1.2倍；

②分辨率優(yōu)于0.2%(F.S)，精度優(yōu)于0.5%(F.S)；

③具有足夠的強(qiáng)度、抗腐蝕性和耐久性，并具有抗震和抗沖擊能力。

孔隙水壓力計(jì)應(yīng)在基坑降水前1周埋設(shè)，埋設(shè)前應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

①孔隙水壓力計(jì)應(yīng)浸泡飽和，排除透水石中的氣泡；

②檢查核對(duì)孔隙水壓力計(jì)的出廠率定數(shù)據(jù)，整理壓力——頻率(或壓力——電阻)曲線，并用回歸方法計(jì)算各孔隙水壓力計(jì)的標(biāo)定系數(shù)。振弦式孔隙水壓力計(jì)用頻率儀測(cè)試其頻率變化量，由頻率一壓力率定關(guān)系換算出孔隙水壓力；氣壓式孔隙水壓力計(jì)可直接測(cè)讀孔隙水壓力值。

孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)時(shí)應(yīng)注意以下3點(diǎn)：

①鉆孔孔徑宜為110～130mm，并保持鉆孔圓直、干凈；

②觀測(cè)段內(nèi)應(yīng)回填透水填料，再用膨潤(rùn)土球或注漿封孔；

③當(dāng)一孔內(nèi)埋設(shè)多個(gè)孔隙水壓力計(jì)時(shí)，壓力計(jì)間隔不應(yīng)小于1m，并做好各元件間的封閉隔離措施。

孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)后應(yīng)測(cè)量孔隙水壓力初始值，且宜逐日定期連續(xù)量測(cè)1周，取3次測(cè)定穩(wěn)定值的平均值或中值作為初始值。