孔隙水壓力測試規(guī)程

1、孔隙水壓力測試規(guī)程前言現(xiàn)批準(zhǔn)孔隙水壓力測試規(guī)程CECS55:93為中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)，推薦給各有關(guān)單位使用。在使用過程中，請將意見及有關(guān)資料寄交冶金部武漢勘察研究院中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會工程勘測委員會（武漢市冶金大道19號，郵政編碼430080），以便修訂時參考。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會1993年12月26日1 總則為了統(tǒng)一原位孔隙水壓力測試的技術(shù)要求，提高測試的技術(shù)水平，保證測試質(zhì)量，制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于飽和土層中孔隙水壓力的原位測試。原位孔隙水壓力測試儀器的選擇和埋設(shè)以及測試方法的確定，應(yīng)符合質(zhì)量可靠、操作簡便、經(jīng)濟有效的原則。原位孔隙水壓力測試除執(zhí)行本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)

2、準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。2 儀器設(shè)備孔隙水壓力計類型的選擇，應(yīng)根據(jù)工程測試的目的、土層的滲透性質(zhì)和測試期的長短等條件，選用封閉式（電測式、流體壓力式）或開口式（包括各種開口測量管、水位計）。儀器的精度、靈敏度和量程必須滿足測試要求。電測式孔隙水壓力計（包括振弦式、電阻式、差動變壓式等）適用于各種滲透性質(zhì)的土層。當(dāng)量測誤差小于等于2kPa時，必須使用電測式孔隙水壓力計；使用期大于1個月、測試深度大于10m或在一個觀測孔中多點同時量測時，宜選用電測式孔隙水壓力計。流體壓力式(包括液壓式、氣壓式等)和開口式孔隙水壓力計適用于滲透系數(shù)K大于1X10-5cm/sec的土層.當(dāng)量測誤差允許大于等于2kPa時，方可選

3、用液壓式孔隙水壓力計；當(dāng)量測誤差允許大于等于10kPa時,方可選用氣壓式孔隙水壓力計。流體壓力式孔隙水壓力計使用期不宜超過1個月；液壓式孔隙水壓力計不宜在氣溫低于零攝氏度時使用。孔隙水壓力根據(jù)量測讀數(shù)分別按下列公式計算。氣壓式孔隙水壓力計：u=5)式中u孔隙水壓力(kPa)；f孔隙水壓力計在量測時的頻率（Hz）；K£電阻式孔隙水壓力計的靈敏度（kPa/卩£）&iL隙水壓力計的測讀值（卩§）&0L隙水壓力計在受壓前的初讀數(shù)（卩&）KA差動變壓式孔隙水壓力計的率定系數(shù)（kPa/V）；A孔隙水壓力計的測定值（V）；A0孔隙水壓力計的初始值（V）；

4、P壓力表讀數(shù)（kPa）；）；丫w水的重度（kN/h孔隙水壓力計至壓力表基準(zhǔn)面的高度（m）;a壓力表標(biāo)定系數(shù)；c壓力表標(biāo)定常數(shù)（kPa）;為保證孔隙水壓力計的精度，選擇的量程不宜過大，上限值大于靜水壓力值與預(yù)估的超孔隙水壓力值之和宜為100200kPa?？紫端畨毫o變化時，儀表指示的讀數(shù)應(yīng)穩(wěn)定，標(biāo)定曲線的3次重復(fù)誤差應(yīng)小于精度要求。電測式孔隙水壓力計應(yīng)絕緣可靠，埋入土中的導(dǎo)線不宜有接頭，所使用電源的電壓值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。液壓式孔隙水壓力管路中不得有氣泡，導(dǎo)管與接頭不應(yīng)滲漏，各部分連接必須牢固。3 布設(shè)與量測3.1 準(zhǔn)備工作3.1.1 測試工作前，應(yīng)通過搜集資料和現(xiàn)場踏勘后，編制測試綱要。3.1.

5、2 搜集資料應(yīng)包括有關(guān)的工程設(shè)計、施工、場地周圍環(huán)境和地質(zhì)資料，并應(yīng)根據(jù)測試任務(wù)書要求，認(rèn)真進行分析研究。3.1.3 現(xiàn)場踏勘應(yīng)著重調(diào)查了解場地環(huán)境和埋設(shè)作業(yè)條件。3.1.4 測試綱要內(nèi)容應(yīng)包括：目的與要求；工程概況；工作量布置及依據(jù)；儀器類型選定和精度要求；埋設(shè)和測試方法；監(jiān)測工程要求的控制標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)日、階段和最終提交的成果。3.2 測試孔和測點的布置測試孔和測點的布置，應(yīng)根據(jù)測試目的與要求，結(jié)合場地地質(zhì)周圍環(huán)境和作業(yè)條件綜合考慮確定，并應(yīng)符合下列要求：每項工程測試孔的數(shù)量，應(yīng)不少于3個；3.2.1.2 在平面上測試孔宜沿著應(yīng)力變化最大方向并結(jié)合監(jiān)測對象位置布設(shè)；321.3在垂直方向上測點應(yīng)根

6、據(jù)應(yīng)力分布特點和地層結(jié)構(gòu)布設(shè)。一般每隔25m布設(shè)1個測點;當(dāng)分層設(shè)置時，每個測試孔每層應(yīng)不少于1個測點;3.2.1.4 對需要提供孔隙水壓力等值線的工程或部位，測試孔應(yīng)適當(dāng)加密，且埋設(shè)同一高程上的測點高差宜小于0.5m;3.2.1.5 對控制性的測點，埋設(shè)后如遇下列情況時必須及時補點：(1)測定的初始值不穩(wěn)定或孔隙水壓力計失效；(2)因施工等原因遭受損壞且無法修復(fù)。3.2.2 孔隙水壓力測試應(yīng)按工程需要,宜與土壓力量測、變形測量、靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、載荷試驗等測試手段結(jié)合進行,綜合分析評價。3.3 孔隙水壓力計的埋設(shè)3.3.1 孔隙水壓力計埋設(shè)方法應(yīng)根據(jù)測試孔、測點布設(shè)的數(shù)量及土的性質(zhì)等條件，

7、選用鉆孔埋設(shè)法、壓入埋設(shè)法和填埋法。3.3.2 在同一測試孔中設(shè)置多個孔隙水壓力計時，宜采用鉆孔埋設(shè)法。埋設(shè)前鉆孔應(yīng)滿足下列要求：3.321鉆孔應(yīng)垂直，孔徑宜為110130mm；3.3.2.2 在填土層或淺層其它松散不穩(wěn)定的土層中，應(yīng)下套管護孔，護孔套管應(yīng)保證垂直；3.3.2.3 孔內(nèi)應(yīng)無沉淤和稠漿；3.3.2.4 鉆探應(yīng)有完整的原始記錄，包括回次進尺、地層分層深度和土的性質(zhì)描述等。3.3.3 在鉆孔中埋設(shè)孔隙水壓力計應(yīng)符合下列要求：3.3.3.1 安放前，必須排除孔隙水壓力計內(nèi)及管路中的空氣；3.3.3.2 孔隙水壓力計周圍必須回填透水填料。透水填料宜選用干凈的中粗砂、礫砂或粒徑小于10mm

8、的碎石塊.透水填料層高度宜為0.61.0m；上下兩個孔隙水壓力計之間應(yīng)有高度不小于1m的隔水填料分隔，宜選用直徑2cm左右的風(fēng)干粘土球作填料。在投放粘土球時,應(yīng)緩慢、均衡投入，確保隔水效果；3.3.3.4 測試孔口應(yīng)用隔水填料填實封嚴(yán)，防止地表水滲入；3.3.3.5 測試孔口部應(yīng)設(shè)置有效的防護裝置，并設(shè)立明顯的標(biāo)志，孔隙水壓力計導(dǎo)線應(yīng)有防潮、防水措施；3.3.3.6 埋設(shè)工作應(yīng)有詳細記錄，并附有埋設(shè)柱狀圖。圖中應(yīng)標(biāo)明各孔隙水壓力計安放位置、透水填料層和粘土球隔水層的實際深度等。3.3.4 在軟弱土層中埋設(shè)單個孔隙水壓力計時，宜采用壓入埋設(shè)法。應(yīng)根據(jù)埋設(shè)深度和壓入難易程度，或直接將孔隙水壓力計緩

9、慢壓入預(yù)定深度，或鉆進成孔到埋設(shè)預(yù)定深度以上0.51m處，再將孔隙水壓力計壓到預(yù)定深度,其上孔段用隔水填料全部填實封嚴(yán)?？卓诓课粦?yīng)符合本規(guī)程第款的要求。3.3.5 在填方工程中宜采用填埋法，可在填筑過程中按要求將孔隙水壓力計埋入預(yù)定深度。3.4量測工作3.4.1 必須準(zhǔn)確測定孔隙水壓力初始值，并應(yīng)滿足下列要求：3.4.1.1 埋設(shè)結(jié)束后，即逐日定時量測，以觀測初始值的穩(wěn)定性；3.4.1.2 穩(wěn)定值應(yīng)符合連續(xù)3天讀數(shù)差：電測式液壓式小于2kPa，氣壓式小于10kPa，水位計小于5cm；3.4.1.3 初始值應(yīng)取穩(wěn)定后讀數(shù)的平均值或中值。3.4.2 測定方式應(yīng)根據(jù)孔隙水壓力變化規(guī)律，采用跟蹤、逐日

10、或多日等不同的觀測頻率，并應(yīng)符合下列要求：3.4.2.1 孔隙水壓力上升期間，應(yīng)逐日定時測定。當(dāng)上升值接近控制標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)進行跟蹤觀測；3.4.2.2 孔隙水壓力消散期間的觀測，可根據(jù)工程要求和消散規(guī)律確定測定方式；3.4.2.3 每次量測，均應(yīng)及時做好記錄，完整填寫日報表；3.4.2.4 應(yīng)繪制孔隙水壓力與時間及荷載等有關(guān)因素關(guān)系曲線圖；3.4.2.5 測試過程中應(yīng)隨時計算、校核、分析測試數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)異常值時，應(yīng)及時復(fù)測，并分析原因，提出意見和建議。4不同工程中的孔隙水壓力測試4.1 加載預(yù)壓工程中控制加載速率4.1.1 孔隙水壓力測試孔宜按縱橫軸線進行布置。對油罐充水預(yù)壓地基，其孔距宜為51

11、0m;對大面積堆載預(yù)壓地基，其孔距可放寬至1530;在堆載區(qū)邊緣，測試孔應(yīng)按本規(guī)程第加密。4.1.2 孔隙水壓力測點的布置深度可根據(jù)加載后的應(yīng)力分布確定，在加載影響深度范圍內(nèi)的各軟弱土層均應(yīng)布設(shè)測點,其垂直間距宜為35m。4.1.3 加載等級宜按各級加載引起的孔隙水壓力增量與荷載增量之比確定，其比值宜按土的特性通過試驗確定。4.1.4 加載間隙時間的控制，應(yīng)滿足孔隙水壓力的消散率達到70%（孔隙水壓力的消散率為各級荷載下孔隙水壓力消散量累計值與孔隙水壓力增量累計值之比）。4.2 沉樁工程中控制沉樁速率4.2.1 孔隙水壓力測試孔應(yīng)布置在被監(jiān)測建筑物及地下管線的近旁不大于3m用處。當(dāng)被監(jiān)測的建筑

12、物及地下管線之某部位位于沉樁區(qū)的中軸線或打樁流程方向上時，必須在該部位布置測試孔。4.2.2 在軟土地區(qū)，孔隙水壓力測試孔應(yīng)布置在沉樁影響范圍內(nèi)，其范圍一般為0.51.5l（l為樁的入土深度，單位為m）?？紫端畨毫y試孔的間距宜為2030m,對重要的監(jiān)測對象或重要的部位應(yīng)增設(shè)測試孔，其間距可加密至510m。4.2.4 孔隙水壓力測點的垂直布置應(yīng)根據(jù)土層的性質(zhì)確定，對沉樁范圍內(nèi)各層飽和軟土均應(yīng)布設(shè)，其垂直間距宜為35m。4.2.5 沉樁速率的控制，應(yīng)根據(jù)沉樁引起的超孔隙水壓力與有效覆蓋壓力之比確定，其比值宜小于60%。4.3強夯加固工程中控制間歇時間510m-。4.3.1 孔隙水壓力測試孔宜布置

13、在強夯范圍的縱橫軸線上，間距宜為432孔隙水壓力測點的深度應(yīng)與預(yù)計強夯加固深度一致，垂直間距宜為23m。4.3.3 強夯間歇時間可按每遍加夯后孔隙水壓力的消散率控制，其消散率宜大于70%。4.4 工程降水的監(jiān)測4.4.1 當(dāng)需測定工程降水的影響范圍時，孔隙水壓力測試孔應(yīng)沿抽降漏斗的長、短軸方向布置。4.4.2 當(dāng)監(jiān)測降水對鄰近建筑物的影響時，應(yīng)選擇離建筑物最短的半徑方向布設(shè)孔隙水壓力測試孔，間距宜為510m。4.4.3 孔隙水壓力測點的埋設(shè)深度應(yīng)深于設(shè)計降水深度。當(dāng)需要測定基坑底部的孔隙水壓力時，應(yīng)埋設(shè)于基坑底部以下一定深度范圍的土層中。4.4.4 根據(jù)孔隙水壓力測定值計算地下水位深度可按下式

14、進行：式中h地下水位深度(m)；H孔隙水壓力測點埋設(shè)深度(m)；)；丫w的重度(kN/u孔隙水壓力測定值(kPa)4.5 邊坡穩(wěn)定性分析在滑坡監(jiān)測及進行邊坡穩(wěn)定性分析時，宜進行原位孔隙水壓力測試，測試孔應(yīng)平行與垂直主滑方向布置，測點深度應(yīng)考慮滑動面位孔隙水壓力測試孔宜垂直和沿邊坡的走向布置?？v向間距宜為1020m；在橫向應(yīng)適當(dāng)加密，并考慮潛在滑動區(qū)的范圍。4.5.3 孔隙水壓力計應(yīng)埋設(shè)于邊坡及其外側(cè)部分，并應(yīng)考慮潛在滑動面的最大深度。5成果資料整理與報告書編寫孔隙水壓力測試成果應(yīng)在對原始資料進行檢查、分析，確認(rèn)無誤后，及時進行匯總整理，并與其它觀測資料綜合分析后編寫測試報小十告書。測試報告書內(nèi)

15、容應(yīng)根據(jù)測試任務(wù)要求、工程特點、環(huán)境和地質(zhì)條件等確定，其主要內(nèi)容應(yīng)包括：測試目的和要求，工作量及進度；工程概況及周圍環(huán)境概述；場地水文、工程地質(zhì)條件；布設(shè)與量測：(1) 測試孔和測點布置原則；(2) 測試孔和測點布置位置與數(shù)量；(3) 儀器性能及孔隙水壓力計埋設(shè)工作；(4) 初始值的測定；(5) 觀測方法及測試資料；成果資料的綜合分析，應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：(1) 孔隙水壓力在垂直、水平方向上隨時間增長和消散的規(guī)律；(2) 孔隙水壓力與荷載、位移(水平、垂直)、時間、降雨、施工速率、土的性質(zhì)等的關(guān)系；(3) 結(jié)論應(yīng)包括測試工作所起的作用，主要經(jīng)驗及教訓(xùn)等。成果報告應(yīng)附的圖件和表格，可根據(jù)不同工程選擇提供。見圖14，表1、2。孔口標(biāo)圖1孔隙水壓力測試孔平面布置圖(1:500)(孔)高：m圖2孔隙水壓力測試孔結(jié)構(gòu)與地層柱狀圖表