اندازه گیری فشار آب حفره ای

پیزومتر چه چیزی را اندازه میگیرد؟

فشار آب موجود در منافذ مواد خاکی، سازه‌های بتنی یا سنگ معمولاً فشار آب حفره‌ای یا منفذی نامیده می‌شود. در هر طرحِ ابزار دقیق، برای مطالعات ژئوتکنیکی یا ژئوساختاریِ مرتبط با سازه‌های بزرگ مانند ساختمان‌های بلند، سدها، تونل‌های زیرزمینی و …، اندازه‌گیری فشار آب منفذی (که به عنوان سطح پیزومتریک نیز شناخته می‌شود) نقش مهمی را ایفا می‌کند.
پیزومترها فشار منفذی را اندازه گیری می کنند که به نظارت بر رفتار پس از ساخت کمک می کند. این حسگر میتواند شرایط خطرناک بالقوه ای را نشان دهد که ممکن است بر پایداری سازه و فونداسیون آن تأثیر منفی بگذارد. همچنین داده‌های اساسی را برای بهبود طراحی ارائه می‌کند که طراحی و ساخت و ساز ایمن‌تر و اقتصادی‌تر را ارتقا می‌دهد.
پیزومتر همچنین میتواند داده های اساسی و کاربردی ای را جهت بهبود طراحی ارائه کند تا نهایت بتوان سازه های مقرون به صرفه تر و ایمن تری را اجرا کرد.
مهمترین اهداف استفاده از پیزومتر شامل موارد زیر است:
  • برای تعیین فشار آب حفره ای در ابنیه ژئوتکنیکی به خصوص در گودهای عمیق در فصول پر بارش.
  • جهت تعیین تراز آب زیرزمینی و الگوی تراوش آنها
  • تعیین خط تراوش در بدنه سد های خاکی فشار آب منفذی در فونداسیون آنها.
پیزومترها از یک دیافراگم حساس از فولاد ضد زنگ، سیم مغناطیسی با مقاومت کششی بالا، فیلتر هوای سرامیکی، ترمیستور و بدنه فولادی ضد زنگ با مقاومت در برابر زنگ زدگی یا خوردگی تشکیل شده اند.

کاربردهای پیزومتر

از مهمترین کاربردهای پیزومتر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
  • کنترل ساخت، بررسی پایداری و پایش سدهای خاکی، خاکریزها، فونداسیون، پروژه های زیرزمینی کم عمق و حفاری های سطحی.
  • بررسی آپلیفت و گرادیان فشار حفره ای در فونداسیون، خاکریزها و تکیه‌گاه ها.
  • بررسی هیدرولوژیکی، مطالعه فشار آب زیرزمینی و عملیات تامین آب.
  • مطالعه فشار آب منفذی در مدفن زباله ها و کارهای زیست محیطی.
  • پایش فشار منافذی جهت بهبود پایداری شیب ها.
  • احیای زمین در مناطق ساحلی با تراکم جمعیتی بالا برای ساخت بزرگراه ها، سازه های چند طبقه، اسکله های تجاری یا امکانات تفریحی.

پیزومتر تار مرتعش

پیزومترهای تار مرتعش فشار آب حفره ای را در خاک و سنگ هایی که بصورت کامل یا جزئی اشباع هستند میتواند اندازه بگیرد. فرکانس خروجی  پیزومتر تار مرتعش در برابر نویزهای خارجی مصون است. همین امر سبب میشود تا رطوبت ایجاد شده در سیم ها، که در کارهای ژئوتکنیکی رایج است، روی دقت و عملکرد حسگر تاثیری نذارد. همچنین از این نوع حسگر برای انتقال سیگنال برای فواصل طولانی نیز میتوان استفاده کرد. پیزومتر تار مرتعش را میتوان برای اندازه گیری فشار آب حفره ای مثبت و منفی در خاک و سنگ نیز بکار برد.