2.4. Конструкция, размещение пьезометров и других устройств для наблюдения за фильтрацией на грунтовых плотинах

Приборы, служащие для измерения пьезометрических уровней (напоров) в отдельных точках тела и основания сооружений, называются пьезометрами. С их помощью удается оценить фильтрационный режим и работу противофильтрационных устройств.

Пьезометры классифицируют: по способу установки — закладные (устанавливают в сооружении во время строительства); опускные (монтируют в собранном виде и опускают в скважину, пробуренную в строящемся или построенном сооружении); по местоположению водоприемника — основные (поверхностные) (для определения положения депрессионной кривой в теле или береговых примыканиях грунтовых плотин); глубинные (для определения

противодавления в основании плотин); точечные (для контроля фильтрационного режима у дренажных устройств и других характерных точках); по местоположению устья: открытые (безнапорные) (устья расположены выше максимального пьезометрического уровня); напорные (изливающиеся) - (устья размещены ниже минимального пьезометрического уровня) ; напорно-безнапорные (устья расположены в зоне колебания пьезометрического уровня, то есть в период высоких уровней они работают как напорные, а в период низких — как безнапорные). Пьезометры состоят из водоприемников (фильтров) труб и устьев (рис. 2.10).

Водоприемник служит для восприятия пьезометрического напора в области его расположения. Основными требованиями, предъявляемыми к нему, являются незаиляемость и сопротивляемость окислению. Труба соединяет водоприемник с устьем пьезометра. Она должна быть водонепроницаема и защищена от коррозии. Устье пьезометра — выходная часть, служащая для установки приборов или приспособлений, позволяющих измерять пьезометрический напор (уровень) в точке расположения водоприемника. Водоприемники закладных пьезометров имеют различные

конструкции в зависимости от грунтов, в которые их устанавливают. Они представляют собой отрезок перфорированной трубы диаметром 50... 100 мм, обернутый мелкой сеткой и защищенный обратным фильтром.

Несмотря на многообразие конструкций водоприемников, зачастую их устраивают в виде цилиндров или призм. В грунтовых сооружениях водоприемники обычно цилиндрические. Трубы водоприемника имеют отверстия диаметром 5…8 мм, расположенные в шахматном порядке. Водоприемник с перфорацией покрывают металлической латунной, винипластовой или из другого искусственного материала сеткой с ячейками

размером 2...3 мм, которую крепят к трубе. После этого перфорированную трубу обертывают реже мхом или слаборазложившимся торфом толщиной 3 мм и мешковиной или чаще стеклотканью, их закрепляют металлической проволокой, наматывая ее с шагом 8. . . 10 см.

В нижней части водоприемника предусматривают отрезок

сплошной трубы с заглушкой в торце, который служит отстойником для мелких, попавших в трубу частиц. Длину отстойника принимают 0,2...0,5 м. Длина перфорированной трубы зависит от конструкции пьезометра, его назначения и грунтов, в которые он устанавливается, но должна быть не менее 0,5 м в песчаных и 1 м в глинистых грунтах.

Водоприемники основных (поверхностных) пьезометров должны охватывать весь диапазон возможных колебаний уровней депрессионной кривой. Их заглубляют в тело плотины ниже минимального положения депрессионной кривой на 1... 1,5 м. Водоприемники глубинных пьезометров располагают на

0,5... 1 м ниже подошвы сооружения. В случае определения давления

фильтрационного потока на элементы сооружения пьезометры располагают непосредственно в точке измерения (под подошвой сооружения).

Опускные пьезометры устанавливают в пробуренные скважины диаметром не менее 150 мм. Пьезометр представляет собой трубу диаметром не менее 50 мм с водоприемником (рис. 2.11). На конец трубы надевают стакан-отстойник с толщиной стенки 3 мм и прикрепляют его с помощью болтов. Обычно стакан оформляют в виде заостренного наконечника. Пьезометр с капроновым кожухом и песчаным фильтром (рис. 2.11,6) применяют,

как правило, при проходке скважины гидравлическим способом

(путем подмыва). Пьезометры с латунными сетками имеют малый срок эксплуатации, так как они иногда через 2...4 года выходят из строя из-за закупорки ячеек сетки продуктами коррозии стального корпуса и окисления самой сетки. Поэтому широко используют искусственные материалы, которые в грунте более долговечны. Существуют также бессетчатые металлические водоприемники, представляющие собой два цилиндра

с перфорацией, между которыми засыпан песчаный фильтровый

материал.

Водоприемники пьезометров, закладываемых в нескальные основания бетонных сооружений, имеют различные конструкции, некоторые из которых приведены на рисунке 2.12. При размещении водоприемника пьезометра в бетонных сооружениях (водосбросы, водоспуски, водовыпуски и т. п.), в основании которых находятся мелкозернистые пески, отрывают небольшой котлован и устанавливают деревянный ящик с перфорированным дном. Внешнюю сторону дна покрывают сеткой из оцинкованной проволоки, пластмассы, стеклотканью или другим нержавеющим материалом. Ящики размером 3 0X 3 0X 4 0 см заполняют слоями фильтрового материала, подобранного принципу обратного фильтра. При этом снизу располагают более мелкие фракции, а сверху, где монтируется стакан с перфорацией, -

более крупные из гравия (рис. 2.12, а ) . Связные грунты (супеси,

суглинки, глины) обладают низким коэффициентом фильтрации и слабой водоотдачей, поэтому водоприемники пьезометров в них устраивают с большей площадью.

С этой целью в отрытый котлованчик устанавливают изготовленный из листовой стали толщиной 1,5...2 мм перфорированный металлический ящик.

В середине ящика размещают также перфорированную трубу, обернутую сеткой из латуни или винипласта, представляющую собой непосредственно водоприемник, вокруг которого отсыпают слои фильтрового материала. Для удобства отсыпки применяют металлические формы (обечайки), которые затем вынимают, а сверху ящика укладывают слой жирного суглинка, а затем — бетонную подготовку (рис. 2.12,6).

В скальных основаниях фильтровым материалом может быть один слой гравия крупностью 8... 10 мм. Если скала имеет трещины, по которым фильтрационный поток может выносить продукты заполнения трещин, то устанавливают сетку из искусственного материала, например винипласта, стеклоткани, и отсыпают соответствующие фракции фильтра.

За рубежом и в нашей стране последние годы нашел широкое применение геотекстиль (техническая ткань) , используемый в качестве фильтрового материала на ряде гидроузлов. К таким материалам относятся нетканый иглопробивной материал из отходов нитрона, полиэтиленовый холст из полиэтиленового волокна, клееное полотно из вискозного волокна, каркасное мелиоративное полотно из отходов нитрона с другими примесями, армированные полиэтиленовой сеткой, клееное нетканое мелиоративное

полотно из полиакрилового волокна и др.

При необходимости проведения цементации или закрепления грунтов пьезометры закладывают после окончания выполнения этих работ.

В зависимости от условий работы пьезометры выполняют напорными (рис. 2.13, а ), напорно-безнапорными (рис. 2 .1 3 ,6 ) .

При расположении пьезометра на тротуаре (рис. 2 .1 3,в) или

проезжей части (рис. 2.13, г) устья делают в колодце с закрытым люком.

Пьезометрические уровни воды измеряют различными способами и приборами. В напорных пьезометрах широко используют манометры заводского изготовления. В напорно-безнапорных напор определяют как с помощью манометра, так и путем измерения отметки уровня воды открытым способом. В безнапорных пьезометрах с вертикально установленной пьезометрической трубой используют приборы: лоты-хлопушки, лоты-свистки, электроконтактные, пневматические, акустические уровнемеры, струнные пьезодинамометры и др.

Если от устья до измеряемого уровня менее 20 м, то применяют лот-хлопушку, лот-свисток или электроконтактный прибор,

которые опускают через устье пьезометра в скважину на стальной проволоке, ленте, тросе или капроновом протарированном шнуре до соприкосновения с водой и появления звукового или электрического сигнала. Точность этих приборов сравнительно невелика, однако обычно достаточна и составляет 0,5...1 см.

Лот-хлопушка представляет собой отрезок трубы диаметром 25...38 мм, длиной 10... 12 см с запаянным одним концом в виде стакана. К донышку прикрепляют ушко, за которое привязывают трос. При достижении открытым концом хлопушки воды раздается хлопок. Прекращая опускать прибор в скважину, берут отсчет по мерной ленте. Отметку уровня воды в пьезометре определяют к а к разницу между отметкой среза устья пьезометра

и общей длиной мерной ленты и лота-хлопушки. Лот-свисток (рис. 2.14, а) представляет собой полый цилиндр из нержавеющего материала диаметром 40 мм и длиной 150...180 мм. На внешней поверхности цилиндра выточены тарелочные кольцевые желоба, расположенные на расстоянии 1 см

друг от друга. В верху цилиндра имеется щель, соединенная со свистком.

При опускании лота-свистка в воду воздух из полости свистка вытесняется и возникает свист. Подняв прибор наверх и измерив длину троса (рис. 2.14, б ), с помощью которого его опускали вниз, до тарелочной выточки, заполненной

водой, определяют расстояние от устья пьезометра до уровня воды в нем.

Электроконтактный прибор (рис. 2.14,в), применяемый для измерения уровней воды в пьезометрах, позволяет определить уровень более точно. Прибор состоит из полого герметичного цилиндра (медного или латунного) диаметром 30 мм и длиной 250 мм, в верхней части которого установлена эбонитовая диафрагма с прикрепленным к ее середине изолированным проводником. В нижней части цилиндра перемещается литой цилиндрический поплавок. Между проводником и корпусом пьезометрической трубы включены лампочка или электрический звонок.

Опуская прибор в пьезометрическую скважину, засекают момент, когда поплавок коснется уровня воды и своим корпусом замкнет контакт между проводником и пьезометрической трубой. В этом случае загорается лампочка или звенит звонок.

Пневматический уровнемер (рис. 2.15) состоит из тонкой пластмассовой, резиновой или металлической трубки, водяного или ртутного манометра, воздушного (велосипедного) насоса и резиновой трубки. Конец пластмассовой трубки (шланга) опускают в пьезометр ниже минимального уровня воды. Закрыв кран, соединяющий трубу с манометром, накачивают в нее воздух до полного вытеснения воды. Открывают кран и с помощью

манометра определяют напор в системе, создаваемый столбом жидкости, заключенным между уровнем воды в пьезометре и концом трубы. Предварительно прибор тарируют. При каждом замере необходимо прокачивать воздух, чтобы избежать неточностей из-за его незначительных утечек. В процессе эксплуатации на манометр не должны попадать солнечные лучи, так как при нагревании прибора искажаются показания, либо необходимо вводить поправку на температуру. Преимущество данного

прибора заключается в том, что его можно использовать в пьезометрах, расположенных под любым углом к вертикали, в том числе при поворотах труб. Акустический прибор основан на прослушивании звукового сигнала через наушник, соединенный с трубкой, опускаемой в пьезометр. Возбужденный сигнал прекращает звучать при достижении акустической трубки уровня воды в пьезометре.

На крупных гидроузлах с большим числом пьезометров целесообразнее

дистанционная передача сигнала на центральный пульт автоматизированной системы контроля состояния сооружения (ПАСК) . В этом случае применяют струнные пьезодинамометры, снабженные мембраной с прикрепленной к ней системой пьезодатчиков, конструкции Гидропроекта. Прибор размещают

в трубе диаметром 60 мм и более [17].

Рис. 2.15. Пневматический уровнемер:

I — воздушный насос; 2 — трубка: 3 — кран; 4 — манометр; 5 —Пьезометр

При измерениях пьезометрических напоров обычно берут 2...3 замера и записывают в журнал среднее значение. Принято считать, что разница между замерами не должна превышать, более 1...2 см. Измерения по всем пьезометрам осуществляют в течение одного дня. При этом необходимо определить уровни воды в верхнем и нижнем бьефах. Наблюдения за показаниями пьезометрических уровней приводят непосредственно после

установки пьезометров, не дожидаясь наполнения водохранилища.

Число и местонахождение пьезометров находят в каждом конкретном случае в зависимости от конструкции, размеров, геологического строения тела плотины, береговых примыканий и гидрологических особенностей в районе расположения сооружений и других условий. Направление створов принимают по возможности прямолинейным, параллельным линиям токов фильтрационного потока. Обычно створы марок и пьезометров,

совмещают и размещают вдоль перекрытого старого русла реки,

в зонах засыпки проранов, в местах сопряжения грунтовых и бетонных сооружений, за береговыми устоями и т. п. На свободных участках плотин или дамб створы располагают на расстоянии 100... 150 м в русловой и 150...250 м (и более) в пойменной части плотины. В узких каньонах расстояние между створами сокращают до 40...50 м. В теле плотины размещают не менее трех створов, в береговых примыканиях — не менее двух створов. В каждом створе должно быть достаточное число пьезометров

для определения характер а расположения депрессионной кривой, но не менее трех в теле плотины и один или несколько пьезометров в нижнем бьефе сооружения (рис. 2.16). По одному пьезометру размещают перед противофильтрационными устройствами и за ними для оценки их работы. Один из пьезометров, входящих в измерительный створ, размещают недалеко от дренажа в зоне возможного выклинивания фильтрационного потока на низовой откос. Всего в створе может быть до 5... 10 пьезометров, установленных через 10...20 м и более. Смонтированные пьезометры должны хорошо реагировать на изменение уровня грунтовых вод. Трубы не должны иметь заусениц, вмятин и других дефектов, мешающих проходу измерительных инструментов. Диаметр пьезометрических труб принимают не менее 50 мм, чтобы избежать искажения показаний уровней при их опускании. Перед установкой пьезометров их металлические части покрывают антикоррозийным составом. Затем бурят или выполняют способом подмыва скважину диаметром не менее 150 мм, в которую опускают обсадную трубу меньшего диаметра. На дно скважины отсыпают мелкий гравий размером 0,5... 1 см слоем 0,2 м. Собранный пьезометр опускают и обсадную трубу с направляющими, позволяющими зафиксировать его в отцентрированном положении. Между пьезометром

и обсадной трубой в зоне водоприемника насыпают фильтровый

материал. Обсадную трубу осторожно извлекают, а оставшееся межтрубное пространство тампонируют суглинком. В скальных основаниях также бурят скважину диаметром 150 мм, в которую опускают пьезометр, имеющий перфорированный водоприемник миной не менее 1м, между пьезометром и стенками скважины насыпают сортированный мелкий щебень или гравий на высоту 1,25... 1,5 м от дна скважины. После установки пьезометра его устье нивелируют и отметку записывают в журнал. Точка отсчета помечается краской. На крышки или выступающие части пьезометров наносят присвоенный им порядковый номер и записывают его в ведомость пьезометров. Перед началом эксплуатации проверяют т работоспособность пьезометра путем заливки или откачки воды. При заливке его полностью заполняют водой и наблюдают за понижением уровня. Смонтированные и установленные пьезометры передают в эксплуатацию по акту с указанием их

номеров, даты монтажа, конструкции, оценки чувствительности,

данных по определению их работоспособности. К акту прикладывают:

схему расположения пьезометров с привязкой к пикетам, план и профили сооружений с указанием- фильтрационных характеристик грунтов, паспорт пьезометра, исполнительные чертежи, сводную ведомость технических данных пьезометров, акты скрытых работ и т. п. При изменении характеристик пьезометра все сведения заносят в его паспорт.

В процессе эксплуатации пьезометры выходят из строя иногда после 3...4 лет работы в зависимости от конструкции и материалов, применяемых в водоприемниках, свойств грунтов, воды и т. д. Причинами этого могут быть механические, температурные повреждения элементов пьезометров, окисление сеток перфораций, кольматаж их, механическая или химическая суффозия и вынос грунта при неправильно подобранном фильтровом

материале и т. п. Поэтому требуются систематический уход за пьезометрической сетью и проверка работоспособности пьезометров.

Стабильные уровни в них свидетельствуют об их неработоспособности.

При этом низкие уровни могут быть, например, из-за кольматации, а высокие — из-за засорения. Засорение пьезометра устанавливают путем опускания в него груза на гибкой связи. Если расстояние от устья до дна значительно уменьшилось, примерно на 50% его рабочей части, значит, пьезометр

засорился. Очищают его от илистых и песчаных частиц путем их извлечения с помощью желонок или других буровых ловильных инструментов для твердых предметов. Иногда пьезометр промывают путем опускания в него шланга с водой, которая взмучивает осадок и выносит его через устье.

По окончании прочистки проверяют чувствительность пьезометра, которая оценивается временем t (с), требующимся для восстановления в нем уровня воды,

где dp — диаметр трубы пьезометра, см; к, — коэффициент фильтрации грум та вокруг водоприемника, см/с; D — диаметр водоприемной скважины, включающей обратный фильтр, см; hc — высота заливки или откачки воды в пьезометре относительно первоначального, см; h — превышение уровня воды и пьезометре над первоначальным по истечении времени принимаем

Если время вычисленное и фактическое отличаются незначительно, то считают чувствительность пьезометра удовлетворительной. Слишком большое время восстановления уровня в пьезометре свидетельствует о засоренности или кольматации его рабочей части, а малое — об утечке воды в соединениях или других местах либо о том, что коэффициент фильтрации грунта принят без учета прослоек, имеющих больший коэффициент

фильтрации и расположенных в месте закладки пьезометра. В последнем случае необходимо установить фактический коэффициент фильтрации грунта, окружающего пьезометр, и пересчитать время восстановления уровня воды. В дальнейшем эту чувствительность принимают за начальную (эталонную). В течение года чувствительность определяют 2 раза. В случае, если прочистка или промывка не позволила привести пьезометр в работоспособное состояние, его нужно заменить. В пьезометрах, установленных в песках и супесях, уровень воды после заливки или откачки восстанавливается примерно не более чем за 1 ч, а в пьезометрах, смонтированных в глинистых или суглинистых грунтах, — в течение 6... 12 ч. Пьезометры промывают водой под напором до 20...40 м. Если промывка не д ал а положительного эффекта, проводят откачку воды из пьезометра. Работоспособность напорных пьезометров определяют путем сброса напора на 5...10 м с помощью специального крана, установленного на тройнике у манометра, и наблюдения периода восстановления напора. Для ртутного манометра время (с) восстановления напора при удовлетворительной работе пьезометра вычисляют по зависимости [52]:

dm — диаметр трубки манометра, см; Н0 и Н — напоры соответственно

первоначальный и измененный по истечении времени t, см.

Для манометров с мембраной время (с) восстановления напора составит

Ac — длина трубы пьезометра от водоприемника до манометра, см. Остальные обозначения те же, что и в предыдущих зависимостях. Чтобы перед замерами в системе не было защемленного воздуха, необходимо ее продувать путем сброса давления. Напорный пьезометр очищают самотеком профильтровавшейся воды при снятом манометре или открытом кране. Лимой устья пьезометров утепляют. В местах их размещения устанавливают вехи. При расположении уровня воды в пьезометре в зоне возможных промерзаний пьезометр и эту зону также утепляют.

В отдельных случаях в пьезометр могут поступать воды не только из верхнего бьефа водохранилища, но и грунтовые. В этом случае сравнивают температуру воды в пьезометре и в водохранилище на глубине 3...5 м от дна. Измеряют температуру родниковым термометром, смонтированным в специальной оправе с ушком для прикрепления шнура, глубоководным термометром, дистанционным электротермометром и другими приборами. В открытых пьезометрах температуру измеряют в двух точках столба жидкости (у дна и на поверхности) с точностью до 0,5 °С. Пробы воды из них для замера температуры отбирают сосудом вместимостью не менее 2 л. Для определения скорости фильтрации потока в основании или через тело плотины используют различные способы и индикаторы: красители (флуоресцеин), солевые растворы, радиоактивные вещества и др. В зависимости от индикатора способы подразделяются на химический/ электролитический, колориметрический и радиоизотопный. При химическом применяют хлористый натрий (пищевая соль), хлористый кальций, хлористый аммоний и др. Электролитический позволяет найти электропроводность воды в зависимости от содержания в ней соли. Колориметрический характеризует время прохождения красящего раствора. Красителями могут быть вещества, меняющие цвет в зависимости от кислотно-щелочного состояния фильтрационных вод: для кислых — метиленовая синь, а также красная или анилиновая голубая краска, для щелочных— флуоресцеин, эритрозин, эозин, красная конго, флюорантон и др.; для нейтральных - любой из перечисленных выше красителей. Краситель, растворенный в нашатырном спирте или слабой уксусной кислоте, либо другой индикатор опускают в вышерасположенный пьезометр или в верхний бьеф плотины (на дно у начала понура), а через некоторое время путем анализа проб воды его обнаруживают и нижерасположенных пьезометрах. Зная время прохождения индикатора в фильтрационном потоке и расстояние между двумя точками, определяют скорость фильтрации потока. Радиоактивный способ более точен, но требует специальной подготовки и обращении с радиоактивными веществами.

Химический анализ проб воды проводят для определения химического состава фильтрата, чтобы сделать заключение о наличии или отсутствии химической суффозии грунта. Для этого берут пробу воды в верхнем бьефе плотины и сопоставляют с химическим составом воды, взятой из пьезометра, дренажного колодца, очагов местной фильтрации и т. д. Пробы воды отбирают в чистую посуду: в верхнем бьефе на расстоянии 0,5... 1 м oт бетонных, металлических и других поверхностей; в пьезометре после откачки и обновления воды. Сосуд, используемый для пробы воды, ополаскивают набираемой водой 2...3 раза. Анализ воды проводится в лабораториях по стандартным методикам 1 раз в квартал. В процессе эксплуатации грунтовых сооружений отбирают пробы профильтровавшейся воды (1...2 л) для определения мутности (содержание в воде грунта) также, как при химическом анализе. На мутность отбирают пробы во всех очагах фильтрации. Наличие песчаных или илистых частиц в фильтрате свидетельствует о явлении механической суффозии. В первый год эксплуатации сооружений мутность определяют 1 раз в месяц, в дальнейшем — 1 раз в квартал, а также в особых случаях (например, при повышении мутности фильтрата, значительном увеличении расхода фильтрационных вод и т. п.). Расходы фильтрационных вод измеряют одним из следующих способов: объемным, при помощи мерных водосливов, поплавков в специальном канале, водомеров с дистанционным управлением и др. Незначительные расходы (до 3...10 л/с) определяют объемным способом. Принято время наполнения мерного сосуда считать равным 20 с. Расход вычисляют путем деления объема собранной воды на время. При больших расходах используют треугольные, а при расходах свыше 50... 100 л — трапецеидальные мерные водосливы. Зависимости расхода Q (м3/с) от напора на водосливе Hs (м): для треугольного водослива с углом 90°

для трапецеидального с заложением откосов т — 0,25

ГДЕ Н, — напор на водосливе, измеренный на расстоянии от водослива, равном ( 4 . . . 5 ) # ,; 6 — ширина трапеции по низу, м. Для облегчения расчетов можно пользоваться таблицами, приведенными в {47]. Там же приведены условия установки водосливов.

В местах рассредоточенной фильтрации устраивают водосборные канавки, откуда вода поступает в мерное устройство. Расходы с помощью поплавков измеряют в хорошо расчищенных кюветах, каналах призматической формы с достаточно невысоким шероховатостью. Поплавки должны проплывать по каналу но менее 20 с. Время отсчитывают с помощью секундомеров.

Мерные устройства нумеруют, результаты заносят в журнал с указанием места расположения, номера мерного устройства, даты измерений, уровней воды в верхнем бьефе и других факторов, влияющих на показания расхода. Наблюдения за поровым давлением в маловодопроницаемых грунтах (глинистых) нельзя проводить с помощью пьезометров, так как в этих условиях наполнение их происходит очень медленно. Пьезометр становится весьма инертным, а его показания не отвечают фактическим напорам для рассматриваемого периода. В таких случаях поровое давление и фильтрационный напор измеряют с помощью пьезодинамометров различных конструкций, двухтрубных пьезометров, которые устанавливают на тело плотины или в основание сооружения в период его строительства. Приборы для замера порового давления в теле плотины размещают т а к же, как и пьезометры. Наблюдения за паровым

давлением проводят в противофильтрационных элементах плотин и в основаниях, сложенных из глинистых грунтов, в плотинах высотой более 25 м [6]. В более низких плотинах наблюдения за поровым давлением осуществляют в тех случаях, когда возводят тело плотины методом отсыпки грунта в воду или ядро путем намыва.

Пьезодинамометр струнного типа (рис. 2.17, а ) конструкции гидропроекта состоит из кожуха 1 в виде жесткой металлической коробки цилиндрической формы, внутри которой расположены крышк а 2, корпус 5 с мембраной и электромагнитной катушкой 6. На двух кронштейнах 4 прикреплена тонкая струна длиной 80 мм и толщиной 0,15 мм. Мембрана защищена решеткой 7 с отверстиями и жестким фильтровым материалом 8, контактирующим с грунтом. Между решеткой и мембраной закладывают слой вязкой жидкости, нерастворимой в воде.

Прогибаясь под давлением воды, мембрана поворачивает на незначительный угол колки. При этом изменяется натяжение струны. В процессе измерения порового давления с пульта управления подают электрический импульс на катушку, которая выводит из равновесия натянутую струну. По частоте кол ебания струны с помощью тарировочных кривых определяют давление в грунте. Существуют различные модификации этих приборов. Например, в зарубежной практике применяют пьезодинамометр фирмы «Телемак» (Франция) (рис. 2.17,6) , двухтрубный точечный пьезометр (США) (рис. 2.17, в) и гидравлического действия (ФРГ) (рис. 2.17,г ) . Пьезодинамометр «Телемак» также струнного типа, снабженный электромагнитной катушкой. По принципу действия он мало чем отличается от пьезодинамометра конструкции Гидропроекта. Двухтрубный точечный (закрытый) пьезодинамометр (рис. 2.17, в) снабжен водоприемником с водопроницаемым элементом, в полость которого выведены две трубки. С помощью этих трубок удаляют воздух из полости корпуса пьезодинамометра путем прокачки водой (в одну трубку закачивают, а из другой воду откачивают). В процессе замеров давления к трубкам подключают манометры. Прибор Глетцля (рис. 2.17, г) работает на принципе измерения давления в циркуляционной системе, соединенной с мембраной-клапаном, снабженной пористым диском. Чем больше прогибается под давлением мембрана-клапан, тем больше создается давление в системе.

Заметив давление в системе по тарировочным графикам, определяют давления в грунте. Результаты измерений параметров, характеризующих фильтрацию через тело, основание сооружения или в обход его, обрабатывают путем составления таблиц, графиков, номограмм и т. п. Графически представляют изменение рассматриваемого параметра во времени, по направлению фильтрации, в зависимости от уровней воды в верхнем или нижнем бьефе. По вертикальной оси обычно откладывают измеренный параметр фильтрации (расход, уровень, скорость фильтрации, мутность и т. д.). Строя также гидроизогипсы — карты горизонталей поверхности фильтрационного потока в теле плотины, или пьезоизогипсы по показаниям пьезометров. Линии, перпендикулярные гидроизогипсам, — траектории движения грунтовых вод. В случае напорной фильтрации строят эпюры противодавления на подошву плотины или на водоупор, покрывающий водопроницаемый слой, находящийся под напором фильтрационного потока. Служба эксплуатации обязана систематически анализировать результаты наблюдений и исследований и своевременно принимать меры. Неблагоприятными факторами принято считать повышение депрессионной кривой по сравнению с проектным положением, увеличение фильтрационного расхода, скорости фильтрации, мутности, рост противодавления, появление новых очагов фильтрации и т. д.