1、用途

　　VWP  型振弦式滲壓計適用于長期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物及土體內(nèi)，測量結(jié)構(gòu)物或土體內(nèi)部的滲透(孔隙)水壓力，并可同步測量埋設(shè)點的溫度。

　　振弦式滲壓計加裝配套附件可在測壓管道、地基鉆孔中使用，滲壓計為全不銹鋼結(jié)構(gòu)，24×120mm的靈巧體積，可方便放置在需要測量的狹小部位。振弦式滲壓計具有參數(shù)識別功能。

　　2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：頻率模數(shù)F=Hz²×10^-3

　　3、結(jié)構(gòu)及作原理

　　3.1結(jié)構(gòu)

　　VWP 型振弦式滲壓計由透水部件、感應(yīng)膜板、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。

　　3.2工作原理

　　當(dāng)被測水荷載作用在滲壓計上，將引起感應(yīng)膜板的變形，其變形帶動振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出水荷載的壓力值。同步測量埋設(shè)點的溫度值。

　　4、計算方法

　　a)當(dāng)外界溫度恒定，滲壓計僅受到滲透(孔隙)水壓力時，其壓力值 P 與輸出的 頻率模數(shù) F 具有如下線性關(guān)系：

　　P = k×△F

　　△F = F - F?

　　式中：P—滲壓計的測量值，單位為 KPa;

　　k—滲壓計的測量靈敏度，單位為 KPa/F;

　　△F—滲壓計基準(zhǔn)值相對于實時測量值的變化量，單位為 F;

　　F—滲壓計的實時測量值，單位為 F;

　　F?—滲壓計的基準(zhǔn)值，單位為 F。

　　b)當(dāng)作用在滲壓計上的滲透(孔隙)水壓力恒定，而溫度增加△T，此時滲壓計有輸出量△F′，這個輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計算時應(yīng)給以扣除。實驗可知△F′與△T  具有如下線性關(guān)系：

　　P′= k×△F′+b×△T = 0

　　K×△F′= -b×△T

　　△T = T - T?

　　式中：b—滲壓計的溫度修正系數(shù)，單位為 KPa /℃;

　　△T—溫度實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃;

　　T—溫度的實時測量值，單位為℃;

　　T?—溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

　　c)當(dāng)滲壓計受到滲透(孔隙)水壓力和溫度的雙重作用時，若大氣壓力有較大變化時，應(yīng)予以修正,滲壓計的一般計算公式為：

　　Pm = k×△F + b×△T + △Q = k×(F - F?) + b×(T - T?) + (Q? -Q)

　　式中：Pm—被測滲透(孔隙)水壓力值，單位為 KPa;

　　Q?—大氣壓力測量基準(zhǔn)值，單位為 KPa;

　　Q —大氣壓力實時測量值，單位為 KPa。

　　d) 滲壓計水位高程計算公式為:

　　Hm = ((k×(F - F?) + b×(T-T?))/9.81)+H

　　式中：H—滲壓計安裝高程m。

　　5、埋設(shè)與安裝

　　滲壓計是用于測量土體中的孔隙水壓力，巖體和混凝土內(nèi)的滲透水壓力，埋設(shè)應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行測點的布設(shè)，根據(jù)被測結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)特點采取相應(yīng)的埋設(shè)方法。

　　5.1安裝前的準(zhǔn)備

　　滲壓計在安裝之前，應(yīng)先進(jìn)行檢測，合格后方可安裝。

　　滲壓計透水板的浸飽和：滲壓計的透水板有一定的密度，壓力水要透過透水板作用在感應(yīng)膜上，如果透水板與感應(yīng)膜之間的儲水腔沒有充滿水(含有氣泡)，將會造成滲壓計測值的嚴(yán)重滯后。

　　在埋設(shè)前滲壓計的透水板與儲水腔必須驅(qū)除空氣，具體操作方法：先將透水板部件從滲壓計本體上拔下，然后將透水板部件放入水中浸泡2小時以上，排除透水石中的氣泡，使其充分飽和，然后將滲壓計與透水板部件浸沒在水中重新裝配起來。

　　5.2混凝土中的埋設(shè)(圖1)

　　當(dāng)混凝土澆筑層達(dá)到滲壓計設(shè)計要求埋設(shè)高程，在埋設(shè)位置的基面挖一個深30cm、直徑20cm的坑。在坑內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿，觀測電纜按設(shè)計走向引出，澆筑混凝土。

　　5.3基巖中的埋設(shè)(圖2)

　　在要埋設(shè)的基巖位置鉆一個孔深100cm、孔徑5cm的集水孔。鉆孔經(jīng)過滲透水試驗合格后，在孔內(nèi)鋪填中細(xì)砂，將預(yù)備好的滲壓計放在孔內(nèi)中細(xì)砂中，再用中細(xì)砂填滿，觀測電纜按設(shè)計走向引出，澆筑混凝土。

　　5.4隧道和邊坡上埋設(shè)(圖3)

　　在將埋設(shè)滲壓計的部位鉆孔，鉆孔深度20cm～30cm，如孔中無透水裂隙，可在孔底套鉆一個小孔以便集水。經(jīng)滲水試驗合格后，在小孔內(nèi)填入細(xì)石，在孔內(nèi)填入中細(xì)砂，將滲壓計放在中細(xì)砂中，用中細(xì)砂將孔填滿。將滲壓計接長的觀測電纜按設(shè)計走向蛇形引出，即可用水泥沙漿封堵。

　　5.5混凝土壩基下的埋設(shè)

　　在壩基的混凝土底板下埋設(shè)滲壓計時，應(yīng)先鉆孔，測量孔深，清理鉆孔。安裝埋設(shè)前，先將滲壓計裝入透水沙包中，包中裝中細(xì)砂，或用透水土工布包裹。

　　在滲壓計安裝的下部倒入中細(xì)砂，將裝有滲壓計的砂包吊入孔中。如孔太深，砂包及電纜自重超過電纜強(qiáng)度時，應(yīng)用鋼絲吊住滲壓計的尾部橫孔，并把電纜綁在鋼絲上進(jìn)行吊裝，這樣可以避免電纜損壞。

　　滲壓計安裝就位后應(yīng)及時測量，確認(rèn)滲壓計是否完好，向孔中填入中粗砂，同時向孔內(nèi)灌水，使孔浸水飽和，測孔上部澆筑混凝土。

　　如果需要分層觀測滲透水壓力時，可在一個孔內(nèi)埋設(shè)多支滲壓計，埋設(shè)方法則是逐級重復(fù)上述過程，注意做好相鄰滲壓計之間的封閉隔斷。

　　5.6土石壩施工期的埋設(shè)(附圖5)

　　土石壩中埋設(shè)滲壓力計可采用坑式埋設(shè)法，當(dāng)壩面填筑高程超出測點埋設(shè)高程約0.3米時，在測點位置挖坑深約0.4米，用透水布和砂包裹住滲壓力計放入坑中。回填原位土，細(xì)心壓實，埋設(shè)有滲壓計的地方其上的碾壓安全覆蓋厚度應(yīng)大于1米。

　　滲壓計的觀測電纜沿壩面開挖溝槽敷設(shè)，當(dāng)橫穿防滲體時，應(yīng)加止水環(huán)。當(dāng)在堆石壩內(nèi)敷設(shè)時，應(yīng)加保護(hù)鋼管。觀測電纜在敷設(shè)時必須留有裕度，蛇形走向，禁止相互交繞。

　　5.7土石壩的埋設(shè)

　　已建工程埋設(shè)滲壓計，應(yīng)采用鉆孔埋設(shè)法，鉆孔孔徑，依該孔中埋設(shè)的滲壓計數(shù)量而定，滲壓計越多孔徑越大，單孔可采用￠80～100mm的孔徑。鉆孔孔深要比滲壓計設(shè)計埋設(shè)高程深40cm以上，成孔后應(yīng)在孔底灌入粗砂，用透水布和砂包裹住滲壓力計放入孔中其上鋪設(shè)中細(xì)砂，如下圖。

　　滲壓計埋設(shè)后在封孔前，應(yīng)及時進(jìn)行測試，一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，及時處理重新埋設(shè)。

　　5.8選取基準(zhǔn)值

　　滲壓計的測量值為實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否，將直接影響到測值的準(zhǔn)確性。

　　在外荷載變動不大選取相同時間、穩(wěn)定氣溫的3次相近的讀數(shù)，經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值，滲壓計安裝在混凝土中應(yīng)選取水化熱過后的測值?；鶞?zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄，作為計算的基準(zhǔn)值。

　　為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確，可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5%F.S)，則證明基準(zhǔn)值取值正確。

　　滲壓計的測量值出現(xiàn)偏差時，可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。

　　6、測量

　　現(xiàn)場測量滲壓計用VW-102A型讀數(shù)儀，將測量線一頭連接讀數(shù)儀，測量線另一頭各色夾子對應(yīng)連接上滲壓計的輸出電纜，  黑、紅測頻率，白、綠測溫度。滲壓計內(nèi)附有智能識別芯片，其內(nèi)存貯有該滲壓計的編號、標(biāo)定系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測量時會自動將識別信息讀出，順序存入讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計算機(jī)，方便快速統(tǒng)計計算及查詢，使測量工作實現(xiàn)人工智能無紙化操作。

　　工程現(xiàn)場多支滲壓計電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測量一遍，就可自動識別出每支滲壓計所對應(yīng)的編號及身份信息。

　　7、故障與檢查

　　

　　紅/黑之間正常600多歐姆

　　綠/白之間測出阻值查表可以得出溫度

　　紅或黑或綠或白對地之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　紅或黑對綠或白之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　如果以上測量不正常說明傳感器或接頭待檢查，請與我司技術(shù)人員聯(lián)系

　　配套設(shè)備(選購)

　　·YSPT-4P 雙護(hù)套四芯屏蔽電纜

　　·VM-103 多功能讀數(shù)儀、MCU系列自動化采集模塊

　　·峟思單機(jī)版軟件、峟思云平臺

　　遵循標(biāo)準(zhǔn)

　　·GB/T3411.1-2009《大壩監(jiān)測儀器振弦式孔隙水壓力計》

　　·JT/T580-2004《水運(yùn)工程 鋼弦式孔隙水壓力計》

　　·JJG(交通)029-2017《鋼弦式孔隙水壓力計》

　　·GB/T 15406-2007《巖士工程儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》

　　·GB/T 24105-2009《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗條件及方法》

　　·GB/T 13606-2007《巖土工程儀器 振弦式傳感器通用技術(shù)條件》

　　·SL530-2012《大壩安全檢測儀器檢驗測試規(guī)程》

　　·DL/T 1271-2013《鋼弦式監(jiān)測儀器鑒定技術(shù)規(guī)程》

　　·GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》

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