土压力与孔隙水压力监测课件

土压力与孔隙水压力监测主要内容土压力监测孔隙水压力监测主要内容土压力监测孔隙水压力监测1.土压力监测1.1 监测目的1.监测挡土或支护结构在各种施工工况下的受力状况，以便及时采用相应的措施，确保施工安全。2.找出地下工程施工引起的不同距离和深度上地层土压力的变化规律，为验证理论计算、提高理论分析水平积累资料。1.土压力监测1.1 监测目的1.监测挡土或支护结构在各1.土压力监测1.2 监测仪器土压力盒 仪器组成土压力盒有双膜与单膜之分，监测土中土压力，一般采用双膜土压力盒；监测接触面土压力，可采用单膜土压力盒。1.土压力监测1.2 监测仪器土压力盒 1.3 土压力盒的埋设1.埋设位置确定 在平面上，土压力盒应紧贴监测对象布置，如挡土结构的表面、被保护建筑的基础、地下工程的附近。在立面上，应考虑计算土压力的图形，在不同性质的土层中布置土压力盒，监测挡土结构接触面土压力时，可选择在支撑处、围檩的中点、水平位移最大处等。1.3 土压力盒的埋设1.埋设位置确定2.埋设方法 挡土构筑物表面的土压力盒应镶嵌在挡土构筑物内，使其应力膜与构筑物表面平齐，土压力盒后面应具有良好的刚性支撑，在土压力作用下尽量不产生位移，以保证测量的可靠性。对于钢板桩或钢筋混凝土预制构件挡土结构土压力盒及导线应用固定支架安装，避免压力盒和导线在施工过程中受损。1.3 土压力盒的埋设2.埋设方法1.3 土压力盒的埋设1.3 土压力盒的埋设对于地下连续墙等现浇混凝土挡土结构 土压力传感器安装时需紧贴在围护结构迎土面上，其面向土层的表面钢膜很容易被混凝土材料所包裹，混凝土凝固结硬后，水土压力根本无法直接被压力传感器所感应和接收，造成埋设失败。这种情况下土压力盒的埋设可采用挂布法、活塞压入法和弹入法。1.3 土压力盒的埋设对于地下连续墙等现浇混凝土挡土结构1.3.1 挂布法 取约为1/21/3的槽段宽度的布帘，在布帘上缝制好用以放置土压力盒的口袋，把压力盒放入；将土压力盒导线固定在钢筋笼的钢筋上；布帘随钢筋笼一起吊入槽孔，放入导管浇筑水下混凝土。由于混凝土在布帘的内侧，随水下混凝土液面上升所造成的侧压力增大迫使传感器与土层垂直表面密贴。1.3.1 挂布法 取约为1/21/3的槽段宽1.3.2 弹入法组成 主要由弹簧、刚架和限位插销三部分所组成。埋设方法 首先将装有压力盒的机械装置焊接在钢筋笼上，利用限位插销将弹簧压缩以贮存向外的弹性能量，待钢筋笼吊入槽孔之后，在地面通过牵引铁丝将限位插销拔除，由弹簧弹力将压力盒推向土层侧壁，根据压力盒读数的变化可判定压力盒安装状况1.3.2 弹入法组成1.3.3 活塞压入法组成 活塞装置、安装定位框架及加压装置三部分组成。埋设方法 埋设时将装有土压力盒的活塞装置用螺钉与安装定位框架连接起来，这种装置根据土压力传感器的布置、安装及运输方便可分为若干节，在泥浆槽槽口处依次组装。然后用吊车将其对准槽中，徐徐放到预定高程，将进水管与加压装置连接适当，施加水压力推动活塞使土压力盒压向槽壁，当仪器读数表明土压力盒已与槽壁接触后，再适当增加水压使其紧贴槽壁，并保持这个压力到混凝土浇筑之后待混凝土初凝时再除水压力。1.3.3 活塞压入法组成1.3.4 顶入法顶入法有液压顶和气压顶两种方法，原理是将土压力盒安装在小型千斤顶端，将千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力量测的位置。在钢筋笼吊入槽段后，通过连接管道将气压或液压传送驱动千斤顶活塞腔。1.3.4 顶入法顶入法有液压顶和气压顶两种方法，原理是将1.3.5 钻孔法适用范围 监测地层内土压力埋设方法 钻孔法是先在预定位置钻孔，钻孔深度略大于最深的土压力盒埋设位置，孔径大于压力盒直径，将压力盒固定在定制的薄型槽钢或钢筋架上，一起放入钻孔，就位后回填细砂。1.3.5 钻孔法适用范围1.4.压力膜的施工保护 为使压力膜均匀受力，常用沥青囊间接传力结构。当土压力盒承压膜直径D为100mm时，采用45D的边长。对于降水基坑，必须密实，在使用过程中，不允许挤出或流失。1.4.压力膜的施工保护 为使压力膜均匀受力1.5 土压力测定1.监测前应具备的资料 地下工程结构的平面图、剖面图。周围地层工程地质勘探报告。地下工程施工方法。土压力计算的基本图式、挡土结构的强度安全系数、稳定安全系数和允许变形值等。土压力监测传感器及仪表的技术指标和说明书。2.监测实施 将各测点土压力盒引线与频率仪相接，读取频率，通过频率压力标定曲线换算得到压力值。注意土压力盒实测的压力为土压力和孔隙水压力的总和，应当扣除空隙水压力实测的值，才是实际的土压力值。1.5 土压力测定1.监测前应具备的资料2、孔隙水压力监测、孔隙水压力监测2.1 监测目的 通过监测及时掌握孔隙水压力在施工过程中的变化情况，为控制沉桩速率、基坑开挖速度、隧道掘进速度等提供可靠依据。同时结合土压力监测，可以进行土体有效应力分析，作为土体稳定性计算的依据。2、孔隙水压力监测2.1 监测目的 通过监2.2 监测仪器采用孔隙水压力计，也称渗压计。组成 由金属壳体和透水石组成。工作原理 把多孔元件（如透水石）放置在土中，使土中水连续通过元件的孔隙（透水后），把土体颗粒隔离在元件外面，而只让水进入有感应膜的容器内，再测量容器中的水压力，即可测出孔隙压力。2.2 监测仪器采用孔隙水压力计，也称渗压计。2.3孔隙水压力布设2.3孔隙水压力布设2.3孔隙水压力布设 （1）在确定孔隙水压力计量程时，除了按孔深计算孔隙水压力的变化幅度外，还要考虑大气降水、井点降水等影响因素，以免造成超出空隙水压力计量程，或者量程选用过大，影响量程精度。（2）采用钻孔法施工时，原则上不得采用泥浆护壁工艺成孔。如因地质条件差，不得已采用了泥浆护壁时，在钻孔完成之后，需要用清水洗孔，直至泥浆全部清除为止。（3）封口是影响孔隙水压力计埋设质量好坏的关键工序。封口材料宜使用直径为12cm、塑性指数Ip不小于17的干燥土球，最好采用膨润土。（4）如果所测地层土质较软，则可用压入法进行埋设。（5）无论采用哪一种方法埋设，都会扰动地层，应在正式量测开始前一个月进行埋设。（6）孔隙水压力计的安装与埋设应在水中进行，透水石不得与大气接触，一旦与大气接触，透水石应重新排气。2.3孔隙水压力布设 （1）在确定孔隙水压2.4孔隙水压力计算1.电测法2.液压法2.4孔隙水压力计算1.电测法2.液压法2.4孔隙水压力计算3.气压法2.4孔隙水压力计算3.气压法2.5 孔隙水压力历时曲线绘制2.5 孔隙水压力历时曲线绘制