[科普中国]-原位孔隙水压力量测

孔隙水压力是岩土工程施工和研究中经常观测的项目之一。原位孔隙水压力量测，也可以称作孔隙水压力的原位测试，往往通过在土坡现场埋设一系列测压管，测定其稳定后的水头高度来实现。现场原位测试的结果可用来检验有关孔隙水压力的初始设计估算的准确性。

简介原位孔隙水压力量测是指现场布置有关设备来测试土体的孔隙水压力。一般可以通过孔隙水压力计直接读取孔隙水压力大小。孔隙水压力计类型的选择应根据工程测试的目的、土层的渗透性质和测试期的长短等条件，选用封闭式、电测式、流体压力式或开口式（包括各种开口测量管、水位计）。仪器的精度灵敏度和量程必须满足测试要求。

原位孔隙水压力量测能提供描述土体性状和稳定性的资料，利用这些资料可采用有效应力法估算施工期和竣工后任何时间土坡的稳定性。孔隙水压力现场原位测试的另一个用途是用来控制稳定性问题的界限。由于天然土坡的逐渐失稳，表明土体剪应力和强度的相对变化朝着不利于稳定的方向发展，改变这种状态的途径或是减小剪应力，或是提高土的强度。前者可用挖去坡顶的土以及在坡趾建支挡结构（或填土）的办法来实现，后者可在坡内设置排水措施以减小孔隙水压力和土的含水量来实现。对天然土坡来说，所受荷载大小是一定的，为了增大安全因素，必须使孔隙水压力消散或使之降低到可接受的应力水平。因此，为确保土坡的稳定性，必须确定原位的孔隙水压力不超过所要求的值， 唯有孔隙水压力的现场测量才能达到这一目的1。

孔隙水压力计埋设要点孔隙水压力计埋设前，必须充分排除滤水部分的气泡，在埋设前始终浸在水中。

在抛石斜坡堤上埋设时，成孔是关键，应使用套管，以避免蹋孔，造成埋设受阻或失败。

成孔过程中，必须重视并做好钻孔记录，并依据钻孔记录设计孔隙水压力计的埋设深度。

孔隙水压力计下潜过程中需要钻杆和引导装置协助，测头、引导装置、电缆线和钻杆同步下潜，避免电缆线拉断或孔隙水压力计中途自动脱落而无法到达预定深度。

必须重视透水材料和阻水材料的充填，避免透水或阻水失败，其充填体积应进行计算，并根据钻孔成孔情况进行适当调整。如果不便于控制其充填体积，应做到随填随测，勤测充填深度，确保孔隙水压力计工作环境正常。

孔隙水压力计电缆线的绝缘皮在埋设过程中注意防护，不能破损，以保证孔隙水压力正确传递。孔隙水压力计埋设后及时填写 《孔隙水压力埋设记录表》， 并做好保护装置，防止施工破坏。

现场测试由于孔隙水压力计埋设时，周围土体扰动，孔隙水压力发生变化，埋设结束后应定时量测，观测初始值的稳定性。稳定标准是观测值应符合连续3天读数差小于仪器的测量误差，且孔隙水压力变化小于2 kPa，初始值取相对稳定后读数平均值。每次量测应在地下水低水位时进行或量测的同时测量孔隙水压力计埋设位置附近的地下水位。测试时出现异常数据时， 应及时复测，并分析原因，排除故障 测试完毕及时做好原始记录，计算及填写完整报表。观测资料及时整理、计算和分析，绘制图表，以便及时掌握地基土状况，指导施工2。

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学