水管式沉降儀水管式沉降儀是可直接測讀出結構物各點沉降量的儀器，主要應用于土石壩下游堆石體（反濾層）、心墻、堤防等分層豎向位移（沉降）。
1結構型式水管式沉降儀主要由沉降測頭、管路、量測板等三部分組成。如圖1所示。
1.挖槽；2.混凝土；3.砂或粘土；4.脫氣設備；5.反壓設備；6.測驗版；7.沉降計筒；8.溢流管；9.通氣管；10.脫氣水；11.水泵；12.氣泵；13排氣管圖1 水管式沉降計量測原理示意圖
（1）沉降測頭。由外徑200mm、高340mm的有機玻璃筒（或防銹處理過的鋼管），上、下鋁合金蓋板組成。底座上設有帶保護的進水管（與連通水管相連）、通氣管及排水管。（2）管路。所有管路均應堅固，徑向變形小，吸濕量小。進水管采用能承受0.2Mpa內壓的1010尼龍管。通氣管、排水管及保護管應采用聚乙烯塑料管。（3）量測板。與測頭相連的進水管、通氣管及排水管的終端均固定在量測板上，與進水管相通的玻璃測量管附有最小刻度為1mm的不銹鋼尺。量測板上還配有抽氣、供水裝置。 2工作原理采用連通管原理測量測頭的沉降（如圖2），即采用水管將壩內測頭連通水管的水杯與壩外量測板上的玻璃測量管相連接，使壩內水杯與壩外量管兩端都處于同一大氣壓中，當水杯充滿水并溢流后，觀測房中玻璃管中液面高程即為壩內水杯杯口高程。測得水杯杯口高程的變化量即為該測點的相對垂直位移量。 1.通氣管；2.水杯；3.排水管；4.測量管；5.水位；6.標尺；7.進水管圖2 連通管原理圖 3主要技術指標南京水利科學研究院土工所制造的水管式沉降儀測量系統量程為100mm（可按用戶要求定），準確度±2mm，管長小于300m。南京自動化研究院南瑞大壩監測公司生產的NSC-1型水管式沉降儀量程為0~100mm，測量精度為±1~±5mm。 4布置原則 1、觀測斷面應布置在最大橫斷面及其它特征斷面上（原河床、合龍段、地質及地形條件復雜、結構及施工薄弱段等），一般可設1~3個斷面。這些地段具有代表性，而且能控制主要沉降變形及其變化情況。 2、每個斷面上可布設1~3條觀測垂線，其中一條宜布設在壩軸線附近。觀測垂線的布置應盡量形成縱向觀測斷面。 3、觀測垂線上測點的間距，應根據壩高，結構形式，壩料特性及施工方法與質量而定，一般2~10m。一條觀測垂線上的測點，一般宜3~15個測點，最下一個測點應置于壩基以下3m左右，以作為壩體沉降變形監測的基點。 4、沉降管應盡量與測斜管合用一根管，沉降管及沉降環一般隨壩體填筑安裝埋設，也可在工程填筑完成后鉆孔埋設（采用叉簧片的沉降環），但施工期的大部分沉降變形已無法獲得。 5、水管式沉降儀測點，一般沿壩高橫向水平布置三排，分別在1/3、1/2及2/3壩高處。對于軟基及深覆蓋層的壩基表面，還應布設一排點，一般每排布設3~5個測點，測點的分布也應盡量形成觀測垂線。 6、振弦式沉降儀布設同上，但埋設時注意，儲液罐安裝高程要比傳感器和通液管路高。 7、布設水平向固定式測斜儀時，測點布置可參照分層豎向位移測點間距結合布設。測斜管的剛度盡量與周圍相當，且采用伸縮式接頭連接，同時隨壩體填筑同步埋設。 5埋設安裝要點水管式沉降儀通常采用挖溝槽方法埋設，也可不挖溝槽直接在填筑面鋪設。埋設要點包括以下幾點：（1）通常采用挖溝槽方法埋設，當壩面填筑到測點以上約1.0m高程時，沿埋設線開挖埋設溝槽。溝槽開挖深度1.0~1.2m（粗粒料壩體用上限），對粗粒料壩體，必須過渡層形式人工壓實整平基床；對細粒料壩體，應注意仔細操作，避免超挖。（2）在埋設測頭處澆筑厚約10cm的混凝土基床，并用水平尺校準測頭的水平和校測管路基床坡度，其不平整度允許偏差為不大于±2mm，管路基床坡度為1%~3%（預計測點及沿線沉降量大時取上限），傾向觀測房。（3）將測頭置于基床面上，連接各管路，在其周圍立大于測頭外徑10cm的模板澆筑混凝土（400#），至距頂面10cm時平放鋼筋網繼續澆筑、抹平，正常養護至拆模。澆筑混凝土前須對測頭性能進行測試檢查，確定合格后方可施工。（4）各管路外套保護管，然后沿已整平的基床蛇形平放引至觀測房。（5）在觀測房內，將各測頭的管路對號就位連接到量測板上（管路均采用無接頭整管），打開各測頭通氣管路上的閥門，依次用脫氣水給各測頭的測量管充水排氣，氣泡排盡后開通向玻璃量管得閥門，使其水位升高一點，關緊水閥，待管內水位穩定后，讀出水面刻尺數值，即為測頭初始讀數，同時測出量測管安裝基面的高程。（6）粗粒料壩體中以過渡層形式人工壓實回填至測頭頂面以上1.8m；細粒料壩體中回填原壩料人工壓實至測頭頂面以上1.5m時，才可按正常程序碾壓施工。（7）埋設全過程做好現場保護及施工記錄，編制監測儀器埋設考證表。 6測讀方法每次測讀前，用水準儀測出測量板的標點高程，讀出測量板上各測點玻璃管上的水位。然后逐個向測頭連通管得水杯充水排氣。進水速度要小于排水管的排水速度，避免測頭內積水位上升，溢出的水會進入通氣管，破壞大氣連通，招致測量系統工作失常。如果通氣管阻塞，可向管內抽氣或抽水。量測管得穩定數值判定標準時每20分鐘讀一次數，直至最后兩次讀數不變為止。寒冷地區為防止管路凍壞，可用乙二醇和甲醇的配比為655:345（體積比）混合液，再摻入0.4（體積比）的水所配成的防凍液來代替脫氣水，可達到-52℃以上的防凍效果。
