SU903469A1

SU903469A1 - Устройство дл измерени порового давлени в грунтах

Info

Publication number: SU903469A1
Application number: SU802921756A
Authority: SU
Inventors: Завен Григорьевич Тер-Мартиросян; Юрий Семенович Григорьев; Виктор Альбертович Тищенко
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1980-05-06
Filing date: 1980-05-06
Publication date: 1982-02-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ГРУНТАХ

Изобретение относитс к строительству , в частности к приборам дл определени порового давлени в грунтах, и может быть использовано при инженерно-геологических изыскани х .

Известен прибор дл определени давлени воды в порах грунта, осноBaHff-m на измерении исследуемого гидравлического давлени по величине регулируемого противодавлени , содержащий приемник- давлени , помещаемый в грунт и соединенный в гидравлическую систему, заполн емую .газосодержащей водой в качестве передающей среды, с нуль-индикатором и устройством дл регулировани противодавлени , выполненным в виде камеры, снабженной упругой диафрагмой, перемещаемой винтом-регул тором, вращаемым в крышке камеры 1.

Недостатками этого прибора вл ютс невысока точность, вследствие сжимаемости газосодержащей воды, заполн ющей трубки гидравлической системы , а также использование ртути в нуль-индикаторе, вл ющейс дефицитным материалом, обладающим токсичными испарени ми и требующим особых условий хранени и эксапуатации, кроме

того, нет возможности дл визуального контрол за отсутствием воздуха в гидравлической системе; мал диапазон измерени из-за ограниченности деформации диафрагмы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство дл определени внутрикапилл рного

10 давлени в пористых телах, содержащее приемник давлени с капилл рной иглой, соединенный трубками, запол-ненными в качестве передающей среДы воздухом, с нуль- индикатором и узлом

15 регулировани противодавлени 2.

Однако это устройство не обеспечивает достаточно высокой точности измерени порового давлени в грунтах , так как не учитываетс жесткость

20 мембраны в приемнике давлени , возможно засорение капилл ра водоприемной иглы частицами грунта, в котором измер етс давление,в качестве передающей среды в трубопроводах ис25 пользован воздух, обладающий большой сжимаемостью, объем которого ме.н етс при колебани х температурил уОкружающей среды, кроме того, при повышении давлени происходит растворе30 ние воздуха в воде, нет четко aблюдаемой границы раздела между воздухо и водой в нуль-индикаторе.

Цель изобретени - повьпиение точности измерени порового давлени в грунтах и расширение диапазона использовани устройства.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени порового давлени в грунтах, содержащем приемник давлени с капилл рной иглой, соединенный трубками, заполненными передающей средой, с нульиндикатором и узлом регулировани противодавлени , капилл рна игла , выполнена в виде перфорированной на конце трубки с глухим торцом и защитной сеткой в зоне перфорации, корпусы узла регулировани противодавлени и нуль-индикатора выполнены в виде сплошного элемента из прозрачного материала, причем нуль-индикатор снабжен запорным и впускным кранами и каналами, заполненными жидкостью на основе масел и дисперсного красител , при этом верхние концы каналов соединены с впускным краном, а нижние - с запорным краном.

На фиг.1 изображена принципиальна схема устройства; на фиг,2 - то же, продольный разрез; на фиг.З капилл рна игла, продольный разрез.

Устройство состоит из трубки 1, заполненной несжимаемой, дистиллированной водой и присоединенной к корпусу нуль-индикатора 2, выполненного из прозрачного материала, несущей на своем свободном конце приемник давлени 3 с капилл рной иглой 4 в виде перфорированной на конце трубки 5 с глухим торцом 6 и защитной водопроницаемой, капроновой сеткой 7 в зоне перфорации. Приемник давлени 3 вводитс в грунт 8. Измерение порового давлени может быть, осуществлено в крупнообмоточных, песчаных и глинистых грунтах. Вертикальные каналы 9 в корпусе нуль-индикатора 2, верхние концы которых соединены с впускным краном 10, а нижние - с запорным краном 11, заполн ютс жидкостью 12 на основе масел и дисперсного красител . Трубка 13 соедин ет корпус нуль-индикатора 2 с узлом регулировани противодавлени 14, выполненным в виде цилиндра 15 из прозрачного материала с поршнем 16, передвигаемым вращением маховика 17, снабженный мерной линейкой 18 и манометром 1У.

Защитна , водопроницаема сетка 7 например, из капрона, предназначена дл предотвращени засорени капилл рной иглы 4 частицами грунта 8, в котором измер етс поровое давление .

В устройстве в качестве передающей среды использована несжимаема , дистиллированна вода, получаема при дистилл ции с дегазированием путем вакуумировани . Воздух вл етс сильносжимаемой средой, поэтому сжимаемость воды из-за наличи в ней воздуха может привести к значительным погрешност м при измерени х. Удаление минеральных солей из воды при ее дистилл ции также повышает точность измерений. Использование дисперсного красител позвол ет получать- ркоокращенную жидкость дл заполнени вертикальных каналов 9 корпуса нуль-индикатора 2, а масло дает четко наблюдаемую границу между передающей средой и жидкостью 12 в вертикальных каналах 9 нуль-индикатора 2i Все это, в совокупности с прозрачностью корпуса нуль-индикатооа 2, обеспечивает точный визуальный контроль за положением жидкости 12 На основе масел и дисперсного красител в вертикальных каналах 9 корпуса нуль-индикатора 2.

Прозрачность корпуса узла регулировани противодавлени 14 необходима дл визуального контрол за отсутствием воздуха в цилиндре 15 при заполнении его несжимаемой, дистиллированной водой в качестве передающей среды. Наличие сжимаемого воздуха вносит значительные погрешности в результаты измерений.

Устройство работает следующим образом .

Капилл рна игла 4 приемника давлени 3 внедр етс в грунт 8. Избыточное давление в поровой воде грунта 8 действует на передающую среду в трубке 1 и вызывает смещение жидкости 12 в каналах 9 корпуса нуль-индикатора 2. Узлом регулировани противодавлени 14 создаетс давление, которое через воду в трубке 13 возвращает жидкость 12 в вертикальных каналах 9 корпуса нуль-индикатора 2 в исходное положение. Величина компенсирующего давлени равна избыточному давлению в исследуемом грунте, фиксируетс манометром 19.

Предлагаемое устройство повышает точность измерени порового давлени в грунтах на 40% за счет того, что капилл рна игла выполнена в виде перфорированной на конце трубки с глухим торцом и защитной сеткой в зоне порфорации; BI -качес: ве передающей среды использована несжимаема , дистиллированна вода; узлы нуль-индикатора и регулировани противодавлени выполненц из прозрачного материала , позвол ющего контролировать отсутствие воздуха в системе. Устройство позвол ет проводить исследовани в следующих режимах: измерение порового, давлени в грунтах при закрытом запорном кране нуль-индикатора; измерение бокового давлений при испытании грунтов в стабилометра при закрытом запорном кране нуль-индикатора; измерение объемных деформаций при испытани х грунтов на трехосное сжатие при открытом запорном кране по величине хода поршн в узле регулировани противодавлени , фиксируемого мерной линейкой.

Защитна капронова сетка в зоне перфораций капилл рной иглы преп тствует проникновению частиц грунта в приемник давлени , за счет чего повышаетс надежность устройства при эксплуатации.

Claims

1.Авторское свидетельство СССР 84108, кл. G 01 L 7/08, 1949.

2.Авторское свидетельство СССР

0

516921, кл. G 01 L 7/08,1973 (прототип . m