專利名稱：動孔隙水壓力測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動孔隙水壓力測量方法。
背景技術(shù)：
無論是科學(xué)研究，還是實(shí)際工程中，孔隙水壓力的測量都是不可缺少的。尤其是在動力載荷作用下(如地震、爆破等)，動態(tài)孔隙水壓力更是涉及到工程安全性的重要因素。
目前在土工和水工測量中，為避開土體骨架應(yīng)力對測量結(jié)果的影響，廣泛使用的方法是在傳統(tǒng)壓力傳感器前端加裝透水石。這種方法用于測量準(zhǔn)靜態(tài)孔隙水壓力時尚可使用，當(dāng)用于動態(tài)孔隙水壓力測量時，則存在兩點(diǎn)不足一是滯后效應(yīng)，即測量的孔隙水壓力變化滯后于實(shí)際的壓力變化；二是“砍頭”效應(yīng)，即測量的壓力峰值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際的壓力峰值，壓力變化速率越高，這種效應(yīng)表現(xiàn)的就越強(qiáng)烈。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種新的動孔隙水壓力測量方法，具體為以市售的壓力傳感器作為基本測量元件，在壓力傳感器上加裝一由硬質(zhì)材料制成的封蓋，該封蓋將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在一空間中，該空間通過封蓋上設(shè)置的若干個具有適當(dāng)孔徑的通孔與外界連通，使用時將帶有封蓋的壓力傳感器放入待測土體中，土體中的孔隙水充滿感應(yīng)探頭所在空間后，即可以開始測量，其中感應(yīng)探頭所在空間中的水也可人工充入。
進(jìn)一步地，所述感應(yīng)探頭所在空間中設(shè)置有一由柔性薄膜層，該薄膜層將感應(yīng)探頭包覆在內(nèi)并形成一封閉腔體，通過在封閉腔體中充入與待測土體中的孔隙水性質(zhì)相同或相近的液體而使其充滿所述封蓋里側(cè)的空間。
本發(fā)明動孔隙水測量方法可廣泛用于實(shí)驗(yàn)室各種砂、土的動態(tài)力學(xué)行為研究工作，公路路基動孔隙水壓力監(jiān)測，地下水位監(jiān)測，邊坡或其他重大工程施工中的動孔隙水壓力測量。


圖1為本發(fā)明方法中所用傳感器第一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明方法中所用傳感器第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明所用的傳感器的第一種結(jié)構(gòu)包括壓力傳感器1和端蓋2。壓力傳感器為市售普通傳感器，如BPR型壓力傳感器。端蓋2由金屬制成，其上加工有若干個通孔21。端蓋2以螺紋連接方式扣裝在壓力傳感器感應(yīng)探頭11一端。圖中12所示為壓力傳感器接線端。
使用時，將傳感器放入待測土體中，土體中的孔隙水通過孔21充滿端蓋2與感應(yīng)探頭11之間的空隙3，傳感器周圍的土、砂、石產(chǎn)生的骨架應(yīng)力作用在端蓋2上，小孔21在允許孔隙水順利通過的情況下，將泥沙阻隔在外。當(dāng)空隙3中的孔隙水與周圍土壤中的孔隙水達(dá)到平衡后，保證小孔具有適當(dāng)?shù)目讖?，即可消除小孔對孔隙水壓力變化產(chǎn)生的過濾效應(yīng)，而使空隙3中的孔隙水與周圍環(huán)境中的孔隙水同步變化，從而使感應(yīng)探頭11能夠真實(shí)地檢測到動態(tài)孔隙水不斷變化的壓力數(shù)據(jù)，為科學(xué)研究提供可靠的依據(jù)。
圖2所示為本發(fā)明方法中所用傳感器的第二種結(jié)構(gòu)型式，在該結(jié)構(gòu)傳感器中，端蓋2里側(cè)設(shè)置有一由橡膠制成的柔性薄膜4，該柔性薄膜4將感應(yīng)探頭11包覆在內(nèi)并充滿與待測土體中的孔隙水性質(zhì)相同或相近的液體，柔性薄膜4外表面貼靠在端蓋內(nèi)表面上。使用時，土體中的孔隙水充滿傳感器周圍，因液體的可壓縮性很小，因此，柔性薄膜4不會影響感應(yīng)探頭對孔隙水壓力的測量。設(shè)置柔性薄膜4后，能夠徹底避免土體中的細(xì)小顆粒對感應(yīng)探頭的損害。
權(quán)利要求
1.一種動孔隙水壓力測量方法，具體為以市售的壓力傳感器作為基本測量元件，在壓力傳感器上加裝一由硬質(zhì)材料制成的封蓋，該封蓋將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在一空間中，該空間通過封蓋上設(shè)置的若干個具有適當(dāng)孔徑的通孔與外界連通，使用時將帶有封蓋的壓力傳感器放入待測土體中，土體中的孔隙水充滿感應(yīng)探頭所在空間后，即可以開始測量，其中感應(yīng)探頭所在空間中的水也可人工充入。
2.如權(quán)利要求所述的動孔隙水壓力測量方法，其特征在于，所述感應(yīng)探頭所在空間中設(shè)置有一由柔性薄膜層，該薄膜層將感應(yīng)探頭包覆在內(nèi)并形成一封閉腔體，通過在封閉腔體中充入與待測土體中的孔隙水性質(zhì)相同或相近的液體而使其充滿所述封蓋里側(cè)的空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動孔隙水壓力測量方法，該方法以市售的壓力傳感器作為基本測量元件，在壓力傳感器上加裝一由硬質(zhì)材料制成的封蓋，該封蓋將壓力傳感器的感應(yīng)探頭罩扣在一空間中，該空間通過封蓋上設(shè)置的若干個具有適當(dāng)孔徑的通孔與外界連通，使用時將帶有封蓋的壓力傳感器放入待測土體中，土體中的孔隙水充滿感應(yīng)探頭所在空間后，即可以開始測量，其中感應(yīng)探頭所在空間中的水也可人工充入。本發(fā)明動孔隙水測量方法可廣泛用于實(shí)驗(yàn)室各種砂、土動態(tài)力學(xué)行為研究工作，公路路基動孔隙水壓力監(jiān)測，地下水位監(jiān)測，邊坡或其它重大工程施工中的動孔隙水壓力測量。
文檔編號G01L7/02GK1560581SQ20041000453
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者張均鋒, 孟祥躍 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所