孔隙水压力

在施工前地下不同深度埋设测点，利用测点在施工前后和施工过程中进行测设而得到超孔隙水压力相关数据。 孔隙水压力对桩基有较大的危害，可用桩基施工前插入塑料排水板减压。 2100433B

研究土坡中的孔隙水压力，首先要弄清在哪些情况下可以通过稳定渗流场的分析来计算孔隙水压力，哪些情况下不能简单地通过画流网的办法确定孔隙水压力。土体内的孔隙水压力通常是在下面两种情况下产生的。

(1)孔隙水压力是由水的自重形成的渗流场产生的。这一类问题的基本特点是土体的骨架保持不变，因此可以通过稳定或不稳定渗流场的分析计算较好地得到解决。

(2)孔隙水压力是由作用在土体单元上的总应力发生变化导致的。这一种情况易发生在压缩性较大、渗透系数较小的土体中。例如，饱和土地基快速开挖或快速填筑，或者均质上坝库水位骤降的情况。此时土骨架的体积和有效应力都存在着一个从起始状态到新状态过渡的过程。而粘性土的渗透系数很小，将水挤出，使土的骨架过渡到新的孔隙比，无法在短期内实现。这样，就可能出现一个随时间消散的附加的孔隙水压力场。这种孔隙水压力，恰是导致许多工程失事的直接原因。要解决这一类孔隙水压力的问题，则需要引入一些经验或理论分析方法。此时，一个简单的、偏保守的方法是假定没有任何水排出，在不排水条件下研究土的孔隙水压力和强度问题。

孔隙水压力是指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间。从振动孔隙水压力发展的整个过程来看，可大致分为 2 个阶段： 振动孔隙水压力以较快的速度发展； 振动孔隙水压力主要体现了波动效应，几乎没有累积效应。残余孔隙水压力是指饱和土在往返剪切作用或循环剪切作用下引起的一时不可恢复的孔隙水压力。当残余孔隙水压力达到一定值，会使土的有效应力趋于零，全部应力由土骨架转移到水，土的抗剪强度和抵抗变形的能力，几乎完全丧失，而且变形的增长具有突发性，土转为液化状态。例如在海洋工程中最重要的荷载是波浪荷载，波浪荷载以循环压力波的形式作用于海床上，引起海床中孔隙水压力和有效应力的变化，使海床出现变形、剪切破坏、液化等现象，导致海床的失稳，甚至引起坐落于海床上的结构物发生破坏。变幅波浪荷载作用下振动孔隙水压力的上升与累积损失能量紧密相关。在三向非均等固结条件下，初始主应力方向角、初始偏应力比、初始中主应力参数对残余孔隙水压力与累积损失能量的关系均有较大影响，在相同的累积损失能量下，初始主应力方向角与初始偏应力比越大，残余孔隙水压力越小；但残余孔隙水压力随着初始中主应力参数的增大而增大 。

土体孔隙水压力是指土中由孔隙水所承担或传递的压力，又称中性应力、孔隙压力。土内孔隙是连续的，因此，饱和土中孔隙水压力也是连续的。

孔隙水压力监测可采用振弦式孔隙水压力计或气压式孔隙水压力计。

孔隙水压力计应满足下列3条要求：

①量程应满足被测压力的范围要求，取静水压力与超孔隙水压力之和的1.2倍；

②分辨率优于0.2%(F.S)，精度优于0.5%(F.S)；

③具有足够的强度、抗腐蚀性和耐久性，并具有抗震和抗冲击能力。

孔隙水压力计应在基坑降水前1周埋设，埋设前应注意以下两点：

①孔隙水压力计应浸泡饱和，排除透水石中的气泡；

②检查核对孔隙水压力计的出厂率定数据，整理压力——频率(或压力——电阻)曲线，并用回归方法计算各孔隙水压力计的标定系数。振弦式孔隙水压力计用频率仪测试其频率变化量，由频率一压力率定关系换算出孔隙水压力；气压式孔隙水压力计可直接测读孔隙水压力值。

孔隙水压力计埋设时应注意以下3点：

①钻孔孔径宜为110～130mm，并保持钻孔圆直、干净；

②观测段内应回填透水填料，再用膨润土球或注浆封孔；

③当一孔内埋设多个孔隙水压力计时，压力计间隔不应小于1m，并做好各元件间的封闭隔离措施。

孔隙水压力计埋设后应测量孔隙水压力初始值，且宜逐日定期连续量测1周，取3次测定稳定值的平均值或中值作为初始值。