对地基孔隙水压力进行监测的装置技术领域
本实用新型涉及孔隙水压力监测技术领域，尤其涉及一种对地基孔隙水
压力进行监测的装置。
背景技术
在交通运输工程及土木工程中，各类地基及基础施工及使用过程中，一
般需要监测各土层种的孔隙水压力变化。根据我国现行相关规范要求，建议
采用每孔只埋设一个孔隙水压力计的方案，该方案有如下缺点：①分析土体
内孔隙水压力沿深度的变化规律时，需要沿深度埋设多个孔隙水压力计，经
常钻多个不同深度的孔，每孔埋设一个孔隙水压力计，这样便导致在不同深
度的孔隙水压力计位于不同平面。若土质属性发生较大变化，那么监测的孔
隙水压力变化规律并不是在同一个竖直平面内不同深度的孔隙水压力变化规
律，即测试数据会缺乏可比性；②若钻孔中存在淤泥，需使用钻杆将孔隙水
压力计压入淤泥中会导致孔隙水压力计产生超静孔隙水压力，其消散需要一
定的时间。若进入正式观测时，超静孔隙水压力并未完全消散，则导致错误
的测试结果。
第二种方案：采用每孔埋设多个传感器并利用孔壁自然坍塌封孔的方
式。首先由工程技术人员直接钻孔至最深的孔隙水压力计设计深度，按照各
个孔隙水压力计的设计安放高程，依次放置各个探头，最后抽出固定管道，
从而使孔壁自然坍塌达到封孔的目的。该方案的缺点为：孔隙水压力计之间
没有设置隔离层从而造成相邻的孔隙水压力计连通，导致相邻孔隙水压力计
测量的数据雷同，失去对比性。
所以，设计一种用于地基孔隙水压力监测的集成封装式探测装置，以便
于安全、快速、便捷地进行软弱地基与淤泥地基的集成封装式孔隙水压力计
的埋设，并且准确的检测地基不同深度的孔隙水压力值及其变化规律，具有
十分重要的工程实践指导意义。
发明内容
本发明的实施例提供了一种对地基孔隙水压力进行监测的装置，以实现
对地基孔隙水压力进行有效的监测。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种对地基孔隙水压力进行监测的装置，包括：PVC花管(2)，所述PVC
花管(2)的外侧缠绕土工布(1)，所述PVC花管(2)的内侧为一系列填充
物，所述填充物包括透水中砂(4)、隔水膨润土球(5)。
进一步地，所述填充物还包括孔隙水压力计(6)，所述孔隙水压力计
(6)通过专用电缆线(7)将信号传导至装置外部的智能数字读数仪。
进一步地，所述透水中砂(4)、隔水膨润土球(5)在所述PVC花管
(2)的内部根据所述孔隙水压力计(6)间隔循环设置。
进一步地，所述土工布(1)为两层纱布。
进一步地，所述PVC花管(2)上打有四排孔洞，并沿纵向交错布置。
进一步地，所述孔隙水压力计(6)的探头包裹于透水中砂(4)之中，
并且在透水中砂(4)之间填充膨润土球(5)以隔绝相邻孔隙水压力计之间
的连通。
进一步地，埋置所述孔隙水压力计(6)的探头的透水中砂(4)的厚度
设置为20cm，透水中砂(4)之间设置的隔水膨润土球(5)的厚度设置为
(L-20)cm，其中L为预设的孔隙水压力计(6)的间隔距离。
进一步地，使用膨润土球(5)封堵所述PVC花管(2)的上端口。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例具
备多种施工作业功能，采用标准化、集成化、模块化设计加工，优化了孔隙
水压力传感器的布设与探孔成型的施工工艺，保证了成孔成功率，提升了孔
隙水压力监测装置的标准化、集成化水平、模块化水平、专业化水平，具有
监测孔成孔率高，钻孔及布设传感器成本低，结构可靠，操作方便，传感器
安装速度快，传感器定位精确，传感器安装成功率高，传感器受干扰小，测
量精度高等优点。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的
描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发
明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的
前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的一种对地基孔隙水压力进行监测的装置的结构示
意图。
图2为本实用新型提供的一种对地基孔隙水压力进行监测的装置的局部放
大示意图。
A监测装置锥形尖端示意图，B监测装置连接结构图，C监测装置连接
套管示意图；
其中，1-土工布(纱布)；2-PVC花管；3-锥形底盖；4-透水中砂；5-膨
润土球；6-孔隙水压力计探头；7-导线；8-螺栓；9-PVC套管(连接管)。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示
出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类
似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释
本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式
“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解
的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整
数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他
特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称
元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元
件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以
包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的
列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语
(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员
的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语
应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这
里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例
为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限
定。
本实用新型的目的为提供一种对地基孔隙水压力进行监测的装置，应用
该装置，可以在每一钻孔中不同深度埋设多个孔隙水压力计，以便快速、便
捷地进行孔隙水压力计埋设施工，准确地测量道路与铁道工程领域及土木工
程领域的超软弱地基与淤泥地基的孔隙水压力沿竖向的变化规律。
本实用新型实施例提供了一种对地基孔隙水压力进行监测的装置，其具
体实现结构如图1所示，具体可以包括：该系统最外侧为土工布(1)，土工
布缠绕在PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)花管(2)外侧，花管底端
为锥形底盖(3)，花管(2)内侧为一系列填充物，该填充物自下而上分别
为透水中砂(4)、隔水膨润土球(5)、透水中砂(4)，此两种填充物根据
孔隙水压力计间隔循环设置，上述填充物内部布置一系列的JTM-V3000型振弦
式孔隙水压力计(6)，孔隙水压力计(6)通过专用电缆线(7)将信号传导
至智能数字读数仪。
土工布(1)为两层纱布，保证透水的同时可以挡住泥沙，以免泥沙堵塞
PVC花管(2)上的透水孔洞。PVC花管(2)上打有四排孔洞以便透水，并沿
纵向交错布置，以便于周围土体内的孔隙水能够顺利进入PVC花管(2)内。
JTM-V3000型振弦式孔隙水压力计(6)的探头务必包裹于透水中砂(4)
之中，并且在透水中砂(4)之间填充膨润土球(5),以隔绝相邻孔隙水压力
计之间的连通。
埋置孔隙水压力计(6)的探头的透水中砂(4)的厚度设置为20cm，透
水中砂(4)之间设置的膨润土球(5)的厚度为(L-20)cm，其中L为预设的
孔隙水压力计(6)的间隔距离。
该系统的顶端需要使用膨润土球(5)封堵PVC花管(2)的上端口，以免
雨水等地表水渗入地下影响该系统的测量精准度。
采用地质钻机进行湿式钻孔，并且使用钻杆将该系统压入钻孔中直至预
设位置，然后用原土回填，并选用膨润土球封闭孔顶位置。
综上所述，本实用新型实施例具备多种施工作业功能，采用标准化、集
成化、模块化设计加工，优化了孔隙水压力传感器的布设与探孔成型的施工
工艺，保证了成孔成功率，提升了孔隙水压力监测系统的标准化、集成化水
平、模块化水平、专业化水平，具有监测孔成孔率高，钻孔及布设传感器成
本低，结构可靠，操作方便，传感器安装速度快，传感器定位精确，传感器
安装成功率高，传感器受干扰小，测量精度高等优点。
本实用新型实施例的系统可解决现有的孔隙水压力监测传感器成孔率
低、传感器布设施工速度慢、传感器定位不准确、传感器收干扰较大、传感
器周围土层及隔离土层难以控制等的题。可直接应用于国内外各类铁路、公
路、建筑物的地基孔隙水压力监测。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中
的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施
例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的
一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步
拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护
范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技
术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之
内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。