Boşluksuyu Basıncı Ölçer (PYZ) / Piezometer (PZ)
Titreşen Telli Piyezometre (PYZ) / Vibrating Wire Piezometer (VWPZ)
Titreşen telli (Vibrating Wire) piyezometre, zemine gömülebilen veya bir kuyuya yerleştirilebilen basınç ölçerlerdir. Titreşen telli piyezometrelerin algılama mekanizması gerilmiş bir çelik tel, bir filtre/diyafram ve elektromanyetik bir bobinden oluşmaktadır. Telin bir ucu diyaframa bağlıdır. Basınç diyaframın deforme olmasına sebeb olur ve teldeki gerilmeyi azaltır. Manyetik bobin enerjilendrildiğinde çelik tel tetiklenerek titreşim oluşmasına sebeb olmaktadır ve bobine eşlenik bulunan telde bir sinyal oluşturur ve bu sinyal bir veri kablosu ile okuma ünitesine aktarılır. Titreşen Telli Okuma Ünitesinde frekans verisi görüntülenir ve kaydedilir. Ayrıca, kalibrasyon katsayıları kullanılarak bu frekans okumaları basınç birimine çevrilmektedir.
Şekil 1 Boşluksuyu basıncı ölçer / piyezometre ve okuma ünitesi genel görünüşü
Boru Tipi Piyezometre (S-PYZ) / Standpipe Piezometer (S-PZ)
Standpipe piezometers are used to monitor piezometric water levels. The standpipe piezometer, sometimes called a Casagrande piezometer, consists of a filter tip joined to a riser pipe. The filter tip is made from polyethylene or porous stone. The riser pipe is typically made from PVC plastic pipe.
Figure 45 General View from Casagrande Type Stand Pipe Piezometer and Water Level Meter
Boşluksuyu Basıncı Ölçer (Piyezometre) Yerleştirilmesi
Piyezometre Filtre Doygunlaştırma Usulü / Piezometer Filter Saturation
Filtreler ve piyezometreler yerleştirilmeden önce suya doygun hale getirilir.
Birinci usul poroz metal filtre veya seramik filtre su içinde kaynatılarak (yaklaşık 2 saat) doygun hale getirilmektedir. Kaynatılmış su soğuduktan sonra filtre piyezometre basınç haznesine hava kabarcıklarından arındırılmış su altında monte edilmektedir. Filtre montajı sonrası piyezometre kuyuya yerleştirilinceye kadar dinlendirilmiş suda bekletilmektedir.
İkinci usul olarak ise piyezometre filtreleri vakum haznesi (desikkatör) içerisinde gliserin ile dolu bir kapta yaklaşık 15dk vakum uygulanarak doygun hale getirilmektedir. Piyezometre basınç haznesine hava kabarcıklarından arındırılmış gliserin doldurulmakta ve filtre montajı bu şeklide gliserin taşırılarak yapılmaktadır.
Şekil 2 Titreşen telli boşluksuyu basıncı ölçer ve poroz filtre doygunlaştırma hazırlığı genel görünüş
Geleneksel olarak Kum-Bentonit Tıkaç ile Piyezometre Yerleştirme Usulü / Conventional Piezometer Installation with Sand Pack
Tek Seviyede Piyezometre
Doygun hale getirilmiş piyezometre bir parça geotekstil/keçe içerisine yine ıslak kum malzeme bulnduğu halde dürüm yapılarak bağlanmalıdır. Temiz su devir daim edilerek kuyu yıkandıktan sonra kuyu tabanı bentonit kırıntı/topları ile tıkanmalıdır. Eğer kuyu derinliği piyezometre yerleştirme derinliğinden hatırı sayılır miktarda daha uzun ise kuyu tabanı çimento-bentonit enjeksiyonu ile piyezometre kum cebi alt tıkacı seviyesine kadar doldurulmalıdır. Kuyu tabanının enjeksiyon ile doldurulması halinde 6-10 saat süre ile priz için beklenmelidir. Bentonit kırıntı/topları kuyuya tıkamamak için yavaşça bırakılmalıdır. Kuyu kuru olması halinde su ilave edilerek bentonitin şişmesi için yeterince beklemek gerekmektedir (Bentonit tıkacın kıvama ulaşması için yaklaşık asgari 2-3 saat gerekmektedir).
Bentonit tıkaç yerleştirildikten sonra kum yastık tabakasının yarısı tremi ve su yardımı ile doldurulmalıdır.
After placing the bottom sealing the first half of the filter level will be filled with sand using tremie pipe and water. Than piezometer checked if functioning correctly on the surface and noted “zero” readings of VWPZ and Lowered into borehole to required depth. It might be needed to add weight to the piezometer to lower it into a water filled borehole all Piezometers will be placed in a sand-filled canvas/geotextile bag, which serves two purposes: it creates part of the sand intake zone and it serves as a weight to help sink the piezometer and its tubing. Wet sand will be placed around tip using tremie pipe. Again the piezometer checked if functioning and bentonite seal will be placed above the filter level as described formerly. Remainder of borehole till to the next piezometer filter level shall be filled with bentonite or bentonite-cement grout. The grout will be let to set-up approximately 6-10 hours and above procedure will be repeated for the upper level piezometer installation.
Remainder of borehole shall be filled with bentonite or bentonite-cement grout. Borehole shall be Topped Off with grout and protective cover shall be installed. Piezometer “calibration sheets” should be presented prior to installation.
Figure 41 Schematic View of VW Piezometer Installation Steps
Figure 42 VW Piezometer Preparations and Sand Bedding for VW Piezometer
Aynı Kuyuda Çok Seviyede Piyezometre
Figure 43 Schematic View of 2 Level VW Piezometer Installation Steps
Filter and piezometer should be saturated. The sintered filter will be kept in boiling water apprx. 2 hours. During boiling the filter will be gently moved in the boiling water to let the filter fully saturated. After leaving the water for cooling, the filter will be assembled to pressure chamber under water conditions. The piezometer will be kept inside of the de-aired water container. The piezometer will be wrapped with a piece of geotextile and saturated sand and kept again in the water container prior to the installation. After flushing the borehole with clean water, The hole will be filled with bentonite or bentonite-cement grout till to the bottom bentonite seal level below filter level of the lower piezometer (Where the depth of borehole exceeds the depth of the sand filter, grouting will be required below this zone). The grout will be left to set-up approximately 6-10 hours. Bentonite balls formed using a flexible sacking or chips will be dropped into borehole slowly to avoid bridging. Water will be added as needed for hydration of bentonite and some time should be allowed for bentonite to swell (The bentonite seal typically requires 2 to 3 hours to set up).
After placing the bottom sealing the first half of the filter level will be filled with sand using tremie pipe and water. Than piezometer checked if functioning correctly on the surface and noted “zero” readings of VWPZ and Lowered into borehole to required depth. It might be needed to add weight to the piezometer to lower it into a water filled borehole all Piezometers will be placed in a sand-filled canvas/geotextile bag, which serves two purposes: it creates part of the sand intake zone and it serves as a weight to help sink the piezometer and its tubing. Wet sand will be placed around tip using tremie pipe. Again the piezometer checked if functioning and bentonite seal will be placed above the filter level as described formerly. Remainder of borehole till to the next piezometer filter level shall be filled with bentonite or bentonite-cement grout. The grout will be let to set-up approximately 6-10 hours and above procedure will be repeated for the upper level piezometer installation. Extra attention will be given for the cables not getting bundle and creating seapage between two piezometric water levels. After the grout sets, it is usually necessary to “top-off” the borehole with more grout before installing a protective cover will be constructed in a concrete block (Typically 0.5mx0.5mx0.5m) (Figure 44). Piezometer “calibration sheets” should be presented prior to installation.
Figure 44 A View from VW Piezometer Cover and Concrete Block
Tamboy Enjeksiyon ile Piyezometre Yerleştirme Usulü / Fully Grouted Piezometer
Kuyu temizlendikten sonra piyezometrelerin doğru çalıştığı kontrol edilir, sıfır okumaları not edilir ve piyezometreler PVC montaj/enjeksiyon borusu vasıtası ile kuyularda gerekli derinliğe kadar indirilir. Kuyu, bentonit-çimento-su karışımından müteşekkil enjeksiyon malzemesi ile doldurulmaktadır. Kuyu “Fully Grouted Piezometer” usulü ile tam boy enjeksiyonlanmaktadır (McKenna, G.T., 1995, “Grouted-In Installation of Piezometers in Boreholes”, Canadian Geotechnical, Journal 32, pp.355-363).
Şekil 16 Çoklu seviyeli piyezometre “fully grouted piezometer” yerleştirme adımları şematik ve görsel gösterimi
Boru Tipi Piyezometre Yerleştirme Usulü; / Standpipe Piezometer
Standpipe piezometers are used to monitor piezometric water levels. The standpipe piezometer, sometimes called a Casagrande piezometer, consists of a filter tip joined to a riser pipe. The filter tip is made from polyethylene or porous stone. The riser pipe is typically made from PVC plastic pipe.
Stand-Pipe Piezometer Installation to Trial Pit Excavation
After the excavation completed the filter tip and riser pipe are installed to the deepest corner of the pit. The piezometer filter is placed in a sand-filled canvas/geotextile bag, which serves as an intake zone. The space between the filter zone + riser pipe is backfilled to the surface with excavated material as per detailed in Sectin 4.9. The riser pipe is terminated above ground level with a vented cap.
Single Level Stand-Pipe Piezometer Installation
After flushing the borehole with clean water, The hole will be filled with bentonite or bentonite-cement grout till to the bottom bentonite seal level below filter level of the piezometer (Where the depth of borehole exceeds the depth of the sand filter, grouting will be required below this zone). The grout will be left to set-up approximately 6-10 hours. The piezometer (filter tip+riser pipe) will be lowered into a water filled borehole or sometimes the piezometer is placed in a sand-filled canvas/geotextile bag, which serves as an intake zone. Wet sand should be placed around tip using tremie pipe. The bentonite seal shall be placed. Bentonite balls formed using a flexible sacking or chips will be dropped into borehole slowly to avoid bridging. Water will be added as needed for hydration of bentonite and some time should be allowed for bentonite to swell (The bentonite seal typically requires 2 to 3 hours to set up). Remainder of borehole shall be filled with bentonite or bentonite-cement grout. Borehole shall be Topped Off with grout and protective cover shall be installed.
Figure 65 Schematic View of Casagrande Type Stand-Pipe Piezometer Installation
Figure 66 Bentonite Balls for Sealing and Casagrande Tip for Stand Pipe Piezometer
Figure 67 A View from Stand-Pipe Piezometer Cover and Concrete Block