土石坝施工期的孔隙压力观测：关于《土石坝安全监测技术规范sl60—94

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1、维普资讯http://www.cqvip.comSO00年8月20IS大坝观测与土工测试第24卷第4期1土石坝施工期的孔隙压力观测①0——关于《土石坝安全监测技术规范sL。o。4的讨论意见1-vl1／司洪洋fj(南京水利科军研爱碍雨京-910024>，摘要：简要讨论了土石坝施工期心墙孔隙压力的观测，非饱和土孔隙压力的成分与性质一孔隙气压力与孔隙水压力的观测，以及几个有代表性工程孔隙压力观测结果的评识，最后就土石坝施工期孔隙压力关键词!兰垦生中图分10引言反应的孔隙气压力U(poreairpressure)，和由孔隙水、孔隙气相界面即弯

2、液面形成的毛细管吸力1994年．水利部、电力工业部颁发了《土石坝安U(capillarysuctionpressure)。U亦称气泡压力全监测技术规范sI60—94》(下称“规范”)。“规范”在(bubblingpressure)⋯UU⋯U三者之间有着固定第5章相应条款中，提出了饱和度95的概念，并关系。亦即，在心墙达到完全饱和之前，其[_恒大于规定“当粘土的饱和度低于95时，应选用带有细[r，而二者之差为[_。可见，施工期心墙的孔隙压力孔陶瓷滤水石的高进气压力孔隙水压力计。”以避免并不简单的就是[_，如象在完全饱和土中那样。孔隙气的

3、影响从而观测到真的孔隙水压力。这是因1，2孔隙压力成分的变化规律为，当土体的饱和度接近于1时，孔隙气压力已可不在一般情况下，心墙填筑层在刚刚填筑压实之予考虑。但是实践中，施工期心墙的饱和度，往往不后，填方孔隙中的气体，大体上可视为同大气相通，足9O．而大于95的又往往不多。究竟多大的饱己，约为1个大气压。此时，(—U)即己，最大，而和度才算接近于1，才可不考虑孔隙气压力而采取u最小且为负值。此后，由于填方的逐步升高，下部常规方法进行孔隙水压力观测?现在似乎尚难以明土层压缩、密实，尽管孔隙水量未变，但孔隙体积减确回答。小，饱和度增加。于

4、是u减小，u增大。但是，只要现在．“规范”颁布已近6年了。笔者鉴于这一问u存在，u就存在，既使是己『变为正值亦然。u只题的复杂性，想就某些有关问题先作些讨论．或许可在土体完全饱和时才消失。同样，相应的u随着土起到某种澄清与说明作用，也算是笔者对参与“规体的压缩、饱和度的增大，孔隙气泡压力增大最终范”编写上述条文的反思。在土体达到完全饱和之前，气泡压力达到其相应极限值，孔隙气(气泡)溶解于孔隙水中，土体达到完1土石坝施工期心墙孔隙压力的性质全饱和，于是u消失。而此后的孔隙压力，即完全由1．1孔隙压力的成分U表征。通常．土石坝的心墙，由粘

5、土或粘性土筑成，填为了描述上述孔隙压力的变化规律．美国垦务筑含水量多在相应最优含水量上下。由于填筑的密局(USBR，1966)对一种粘性土进行了不排水压缩度和土中水的相对数量，施工期心墙土体中的孔隙．试验，分别量测了U，己『，和相应的U。压实试样的不能为水完全充满而留有空气。这就是典型的部分含水量控制小于相应的最优含水量。试验结果如图为水饱和的所谓非饱和土状态。20此时，处于非饱和状态的心墙，其孔隙压力’oU(porepressure)．实际上涉及由孔隙水反映的孔隙水压力U(porewaterpressure)，由孔隙气(气泡)o／／

6、=llO收稿日期：1999一l13l①参阅：a．司洪洋现代国外土石坝的原体观测技末厦其对我们的教益土石坝工程1984b张启岳．熊国文．鲁布革蛔初斑正常高水位情况下原型观资料的整理分析南京啦利科学研究院，1992维普资讯http://www.cqvip.com2土坝观测与土工测试1所不。用者主要有双水管式、气压式、振弦式等国内主要(，随△V(体积压缩率，)的增加而增大，u随采用振弦式。在通常情况下，作为同坝体孔隙流体连△V的增加而减小u则在二者之间随Av的增加．接的仪器部件，这些型式的孔隙压力仪都采用粗孔从负压开始增大变为正值，直至接近

7、并同u线重滤水石。采用粗孔滤水石的孔隙压力仪．由于不能排台。u与u线的重台点，在△V轴上应当相应于U除土中气泡进入测头的干扰，不能观测存在孔隙气=0．即完全为U取代。该图还表明，u的变化率最压力的心墙中的孔隙水压力，而只能反映孔隙气压大，且迅速向u线靠拢。这说明u对AV的变化很力。敏感，并很快缩小了(u一U)之差。亦即心墙在其为了在上述非饱和土中观测孔隙水压力，英国填筑过程中，其u发展很快。(Bishop，1960)最早发展了高进气压力孔隙压力测图1是一种粘性土在小于最优含水量时击实试头。高进气压力亦称高气泡压力(highbubbli

8、ng样的室内试验结果事实上，不同类型的粘性土，在pressure)。亦即，可以阻止土中带有较高压力的空不同的含水量、不同的密度等情况下，U，u，L三气气泡进入孔隙压力测头的压力。高进气压力测头，者的量值与变化各异。一般而