動載荷作用下長期孔隙水壓力測量方法
2023-12-10 23:05:37 1
專利名稱：動載荷作用下長期孔隙水壓力測量方法
技術領域：
本發明涉及一種在動載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法。
背景技術：
無論是科學研究還是實際工程中，長期孔隙水壓力的測量都是不可缺少的，尤其是在動載荷作用下(如衝擊載荷、爆炸載荷等)，長期孔隙水壓力更是涉及到工程安全性的重要因素。
由於長期孔隙水壓力比較小，為了保證精度，必須選擇小量程的壓力傳感器，但是在動載荷作用條件下，初期的高壓力就會將傳感器損壞。目前土工和水工測量中，一般都是採用「插管法」(如圖2所示)來測量長期孔隙水壓力。「插管法」測量動載荷作用下長期孔隙水壓力時，孔隙水壓力會變小和滯後。這都是因為「插管法」中，孔隙水壓力的大小是通過玻璃插管內水位的上升和下降來度量的。當孔隙水壓力發生變化時，玻璃插管31內的水位就會上升和下降，而水源的補充是由土體或飽和砂土內的水來供給的。由於動載荷作用的初期，孔隙水壓力達到最大值，這就需要土體或飽和砂土內32的水來供給，由於供給的滯後，測量到的孔隙水壓力就會比實際的小。這樣「插管法」測量出的動載荷作用下的長期孔隙水壓力就會變小和滯後。在衝擊載荷或爆炸載荷作用下，前期的孔隙水壓力一般為Mpa的量級，而經過毫秒量級的時間，壓力即已下降到Kpa的量級(如圖1所示)，這就為我們選擇傳感器來測量長期孔隙水壓力製造了困難。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種可衰減初期的壓力峰值，並能準確地測量出動載荷作用下長期孔隙水壓力變化過程的測量方法。
為了實現上述目的，本發明包括如下步驟a)將一根適當長的導管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內；b)將該導管內充滿液體；c)將該導管的另一端連接上壓力傳感器。
進一步地，所述導管為硬塑料導管。
進一步地，所述液體為與所測量的孔隙水的水體相同的液體。
本發明由於採用了導管，因此可以大大地衰減掉初期的壓力峰值，而採用小量程的壓力傳感器，就可以準確地測量出長期孔隙水壓力的變化過程。
圖1為用大量程壓力傳感器直接測量孔隙水壓力的趨勢曲線圖；圖2為「插管法」的原理和結構示意圖；圖3為本發明的具體實施方式
的示意圖；圖4為本發明具體實施方式
測量孔隙水壓力的趨勢曲線圖。
具體實施例方式如圖3所示，將一根適當長的硬塑料導管2的一端安裝上鋼絲網1，然後埋放在待測孔隙水壓力的土層內，並將硬塑料導管2內充滿與孔隙水水體相同的液體；通過轉換接頭3將該硬塑料導管2的另一端接上一個小量程的壓力傳感器4，在壓力傳感器4的另一端連接上一個應變放大器5。在衝擊載荷或爆炸載荷作用下，與硬塑料導管2相連的一端的孔隙水壓力在動載荷作用後的初期非常高，該壓力經過硬塑料導管2傳遞後大大衰減，用小量程的壓力傳感器4就可以準確地測量出長期孔隙水壓力的變化過程。圖4即為測量結果的趨勢曲線圖，前期的毫秒量級的壓力峰值被衰減掉了，而長期的分鐘量級的孔隙水壓力變化過程則被準確地測量出來。
通常情況下，採用2～4米長的硬塑料導管就能滿足本發明的要求。
權利要求
1.一種動載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特徵在於包括如下步驟a)將一根適當長的導管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內；b)將該導管內充滿液體；c)將該導管的另一端連接上壓力傳感器。
2.根據權利要求1所述的動載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特徵在於，所述導管為硬塑料導管。
3.根據權利要求1所述的動載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特徵在於，所述液體為與所測量的孔隙水的水體相同的液體。
全文摘要
本發明公開了一種動載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，該方法的步驟為a)將一根適當長的導管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內；b)將該導管內充滿液體；c)將該導管的另一端連接上壓力傳感器。本發明由於採用了導管，因此可以大大地衰減掉初期的壓力峰值，而採用小量程的壓力傳感器，就可以準確地測量出長期孔隙水壓力的變化過程。
文檔編號G01L9/00GK1563923SQ20041003073
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月1日 優先權日2004年4月1日
發明者孟祥躍, 張均鋒 申請人:中國科學院力學研究所