專利名稱：動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法。
背景技術(shù)：
無論是科學(xué)研究還是實(shí)際工程中，長期孔隙水壓力的測量都是不可缺少的，尤其是在動(dòng)載荷作用下(如沖擊載荷、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。
由于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(dòng)載荷作用條件下，初期的高壓力就會(huì)將傳感器損壞。目前土工和水工測量中，一般都是采用“插管法”(如圖2所示)來測量長期孔隙水壓力?！安骞芊ā睖y量動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力時(shí)，孔隙水壓力會(huì)變小和滯后。這都是因?yàn)椤安骞芊ā敝?，孔隙水壓力的大小是通過玻璃插管內(nèi)水位的上升和下降來度量的。當(dāng)孔隙水壓力發(fā)生變化時(shí)，玻璃插管31內(nèi)的水位就會(huì)上升和下降，而水源的補(bǔ)充是由土體或飽和砂土內(nèi)的水來供給的。由于動(dòng)載荷作用的初期，孔隙水壓力達(dá)到最大值，這就需要土體或飽和砂土內(nèi)32的水來供給，由于供給的滯后，測量到的孔隙水壓力就會(huì)比實(shí)際的小。這樣“插管法”測量出的動(dòng)載荷作用下的長期孔隙水壓力就會(huì)變小和滯后。在沖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(jí)，而經(jīng)過毫秒量級(jí)的時(shí)間，壓力即已下降到Kpa的量級(jí)(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制造了困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可衰減初期的壓力峰值，并能準(zhǔn)確地測量出動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力變化過程的測量方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下步驟a)將一根適當(dāng)長的導(dǎo)管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內(nèi)；b)將該導(dǎo)管內(nèi)充滿液體；c)將該導(dǎo)管的另一端連接上壓力傳感器。
進(jìn)一步地，所述導(dǎo)管為硬塑料導(dǎo)管。
進(jìn)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(fā)明由于采用了導(dǎo)管，因此可以大大地衰減掉初期的壓力峰值，而采用小量程的壓力傳感器，就可以準(zhǔn)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(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的示意圖；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式
測量孔隙水壓力的趨勢曲線圖。
具體實(shí)施例方式如圖3所示，將一根適當(dāng)長的硬塑料導(dǎo)管2的一端安裝上鋼絲網(wǎng)1，然后埋放在待測孔隙水壓力的土層內(nèi)，并將硬塑料導(dǎo)管2內(nèi)充滿與孔隙水水體相同的液體；通過轉(zhuǎn)換接頭3將該硬塑料導(dǎo)管2的另一端接上一個(gè)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(gè)應(yīng)變放大器5。在沖擊載荷或爆炸載荷作用下，與硬塑料導(dǎo)管2相連的一端的孔隙水壓力在動(dòng)載荷作用后的初期非常高，該壓力經(jīng)過硬塑料導(dǎo)管2傳遞后大大衰減，用小量程的壓力傳感器4就可以準(zhǔn)確地測量出長期孔隙水壓力的變化過程。圖4即為測量結(jié)果的趨勢曲線圖，前期的毫秒量級(jí)的壓力峰值被衰減掉了，而長期的分鐘量級(jí)的孔隙水壓力變化過程則被準(zhǔn)確地測量出來。
通常情況下，采用2～4米長的硬塑料導(dǎo)管就能滿足本發(fā)明的要求。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特征在于包括如下步驟a)將一根適當(dāng)長的導(dǎo)管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內(nèi)；b)將該導(dǎo)管內(nèi)充滿液體；c)將該導(dǎo)管的另一端連接上壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特征在于，所述導(dǎo)管為硬塑料導(dǎo)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)載荷作用下長期孔隙水壓力的測量方法，其特征在于，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(fā)明公開了一種動(dòng)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(dāng)長的導(dǎo)管的一端埋放在待測孔隙水壓力的土層內(nèi)；b)將該導(dǎo)管內(nèi)充滿液體；c)將該導(dǎo)管的另一端連接上壓力傳感器。本發(fā)明由于采用了導(dǎo)管，因此可以大大地衰減掉初期的壓力峰值，而采用小量程的壓力傳感器，就可以準(zhǔn)確地測量出長期孔隙水壓力的變化過程。
文檔編號(hào)G01L9/00GK1563923SQ20041003073
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月1日
發(fā)明者孟祥躍, 張均鋒 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所