CN200410030731.7
2004.04.01
CN1563923A
2005.01.12
驳回
无权
发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开
G01L9/00; E21B49/00; E02D1/00
中国科学院力学研究所;
孟祥跃; 张均锋
100080北京市海淀区北四环西路15号
北京中创阳光知识产权代理有限责任公司
尹振启
本发明公开了一种动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法，该方法的步骤为：a)将一根适当长的导管的一端埋放在待测孔隙水压力的土层内；b)将该导管内充满液体；c)将该导管的另一端连接上压力传感器。本发明由于采用了导管，因此可以大大地衰减掉初期的压力峰值，而采用小量程的压力传感器，就可以准确地测量出长期孔隙水压力的变化过程。
1、一种动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法，其特征在于包括 如下步骤： a)将一根适当长的导管的一端埋放在待测孔隙水压力的土层内； b)将该导管内充满液体； c)将该导管的另一端连接上压力传感器。 2、根据权利要求1所述的动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法， 其特征在于，所述导管为硬塑料导管。 3、根据权利要求1所述的动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法， 其特征在于，所述液体为与所测量的孔隙水的水体相同的液体。
动载荷作用下长期孔隙水压力测量方法技术领域 本发明涉及一种在动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法。 背景技术 无论是科学研究还是实际工程中，长期孔隙水压力的测量都是不可 缺少的，尤其是在动载荷作用下(如冲击载荷、爆炸载荷等)，长期孔隙 水压力更是涉及到工程安全性的重要因素。 由于长期孔隙水压力比较小，为了保证精度，必须选择小量程的压 力传感器，但是在动载荷作用条件下，初期的高压力就会将传感器损坏。 目前土工和水工测量中，一般都是采用“插管法”(如图2所示)来测量 长期孔隙水压力。“插管法”测量动载荷作用下长期孔隙水压力时，孔隙 水压力会变小和滞后。这都是因为“插管法”中，孔隙水压力的大小是 通过玻璃插管内水位的上升和下降来度量的。当孔隙水压力发生变化时， 玻璃插管31内的水位就会上升和下降，而水源的补充是由土体或饱和砂 土内的水来供给的。由于动载荷作用的初期，孔隙水压力达到最大值， 这就需要土体或饱和砂土内32的水来供给，由于供给的滞后，测量到的 孔隙水压力就会比实际的小。这样“插管法”测量出的动载荷作用下的 长期孔隙水压力就会变小和滞后。在冲击载荷或爆炸载荷作用下，前期 的孔隙水压力一般为Mpa的量级，而经过毫秒量级的时间，压力即已下 降到Kpa的量级(如图1所示)，这就为我们选择传感器来测量长期孔隙 水压力制造了困难。 发明内容 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可衰减初期 的压力峰值，并能准确地测量出动载荷作用下长期孔隙水压力变化过程 的测量方法。 为了实现上述目的，本发明包括如下步骤： a)将一根适当长的导管的一端埋放在待测孔隙水压力的土层内； b)将该导管内充满液体； c)将该导管的另一端连接上压力传感器。 进一步地，所述导管为硬塑料导管。 进一步地，所述液体为与所测量的孔隙水的水体相同的液体。 本发明由于采用了导管，因此可以大大地衰减掉初期的压力峰值， 而采用小量程的压力传感器，就可以准确地测量出长期孔隙水压力的变 化过程。 附图说明 图1为用大量程压力传感器直接测量孔隙水压力的趋势曲线图； 图2为“插管法”的原理和结构示意图； 图3为本发明的具体实施方式的示意图； 图4为本发明具体实施方式测量孔隙水压力的趋势曲线图。 具体实施方式： 如图3所示，将一根适当长的硬塑料导管2的一端安装上钢丝网1， 然后埋放在待测孔隙水压力的土层内，并将硬塑料导管2内充满与孔隙 水水体相同的液体；通过转换接头3将该硬塑料导管2的另一端接上一 个小量程的压力传感器4，在压力传感器4的另一端连接上一个应变放大 器5。在冲击载荷或爆炸载荷作用下，与硬塑料导管2相连的一端的孔隙 水压力在动载荷作用后的初期非常高，该压力经过硬塑料导管2传递后 大大衰减，用小量程的压力传感器4就可以准确地测量出长期孔隙水压 力的变化过程。图4即为测量结果的趋势曲线图，前期的毫秒量级的压 力峰值被衰减掉了，而长期的分钟量级的孔隙水压力变化过程则被准确 地测量出来。 通常情况下，采用2～4米长的硬塑料导管就能满足本发明的要求。
技术领域
本发明涉及一种在动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法。
背景技术
无论是科学研究还是实际工程中，长期孔隙水压力的测量都是不可 缺少的，尤其是在动载荷作用下(如冲击载荷、爆炸载荷等)，长期孔隙 水压力更是涉及到工程安全性的重要因素。
由于长期孔隙水压力比较小，为了保证精度，必须选择小量程的压 力传感器，但是在动载荷作用条件下，初期的高压力就会将传感器损坏。 目前土工和水工测量中，一般都是采用“插管法”(如图2所示)来测量 长期孔隙水压力。“插管法”测量动载荷作用下长期孔隙水压力时，孔隙 水压力会变小和滞后。这都是因为“插管法”中，孔隙水压力的大小是 通过玻璃插管内水位的上升和下降来度量的。当孔隙水压力发生变化时， 玻璃插管31内的水位就会上升和下降，而水源的补充是由土体或饱和砂 土内的水来供给的。由于动载荷作用的初期，孔隙水压力达到最大值， 这就需要土体或饱和砂土内32的水来供给，由于供给的滞后，测量到的 孔隙水压力就会比实际的小。这样“插管法”测量出的动载荷作用下的 长期孔隙水压力就会变小和滞后。在冲击载荷或爆炸载荷作用下，前期 的孔隙水压力一般为Mpa的量级，而经过毫秒量级的时间，压力即已下 降到Kpa的量级(如图1所示)，这就为我们选择传感器来测量长期孔隙 水压力制造了困难。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可衰减初期 的压力峰值，并能准确地测量出动载荷作用下长期孔隙水压力变化过程 的测量方法。
为了实现上述目的，本发明包括如下步骤：
a)将一根适当长的导管的一端埋放在待测孔隙水压力的土层内；
b)将该导管内充满液体；
c)将该导管的另一端连接上压力传感器。
进一步地，所述导管为硬塑料导管。
进一步地，所述液体为与所测量的孔隙水的水体相同的液体。
本发明由于采用了导管，因此可以大大地衰减掉初期的压力峰值， 而采用小量程的压力传感器，就可以准确地测量出长期孔隙水压力的变 化过程。
附图说明
图1为用大量程压力传感器直接测量孔隙水压力的趋势曲线图；
图2为“插管法”的原理和结构示意图；
图3为本发明的具体实施方式的示意图；
图4为本发明具体实施方式测量孔隙水压力的趋势曲线图。
具体实施方式：
如图3所示，将一根适当长的硬塑料导管2的一端安装上钢丝网1， 然后埋放在待测孔隙水压力的土层内，并将硬塑料导管2内充满与孔隙 水水体相同的液体；通过转换接头3将该硬塑料导管2的另一端接上一 个小量程的压力传感器4，在压力传感器4的另一端连接上一个应变放大 器5。在冲击载荷或爆炸载荷作用下，与硬塑料导管2相连的一端的孔隙 水压力在动载荷作用后的初期非常高，该压力经过硬塑料导管2传递后 大大衰减，用小量程的压力传感器4就可以准确地测量出长期孔隙水压 力的变化过程。图4即为测量结果的趋势曲线图，前期的毫秒量级的压 力峰值被衰减掉了，而长期的分钟量级的孔隙水压力变化过程则被准确 地测量出来。
通常情况下，采用2～4米长的硬塑料导管就能满足本发明的要求。
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本发明公开了一种动载荷作用下长期孔隙水压力的测量方法，该方法的步骤为：a)将一根适当长的导管的一端埋放在待测孔隙水压力的土层内；b)将该导管内充满液体；c)将该导管的另一端连接上压力传感器。本发明由于采用了导管，因此可以大大地衰减掉初期的压力峰值，而采用小量程的压力传感器，就可以准确地测量出长期孔隙水压力的变化过程。 。
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