Устройство для измерения переменного порового давления в водонасыщенном грунте при динамических воздействиях на него

 

.Що 1 23334

Класс 42k, 2„

42k 14о4

42k, 28

СССР

ЮВ®ЗНМ

1НТВНИб ТИюл1(1 йИ

ЦЮВИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. В. Горелик

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ПОРОВОГО.

ДАВЛЕНИЯ В ВОДОНАСЫЩЕННОМ ГРУНТЕ ПРИ

ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ НА НЕГО

Заявлено 30 декабря 1958 г, за № 615309 29 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 20 за 1959 г.

Пзвестные устройства для измерения переменного порового давления в водонасышенном грунте при динамических воздействиях на него

{взрыв, вибрация и т. п.) применимы для незначительных частотных и динамических диапазонов изменения порового давления и не применимы для решения ряда вопросов, возникающих прн изучении свойств грунтов, например вопроса о потере устойчивости и разжижения водонасыщенных грунтов, для которых необходимо измерять поровое давление в широком частотном (от нескольких герц до кгц) и динамическом диапазоне (от нескольких г/см до нескольких кг/сд1 ). Этот недостаток устранен в предлагаемом устройстве, в корпусе которого установлен электрокинетичесский элемент, выполненный в виде пористого диска, расположенного между двумя кольцами с мембранами, полости между которыми, как и поры диска, заполнены дистиллированной водой. Кроме того, к каждой мембране прикреплен контакт провода экранированного кабеля, присоединенного к широкополосному усилителю с высокоомным входом, регистрирующему избыточное поровое давление по отклонени|о шлейфа осцил.;,о;рафа., ... На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство имеет следующую конструкцию.

В стальной цилиндрический корпус 1 запрессован цилиндр 2, например, из органического стекла. В цилиндр 2 вставлены кольца с латунными мембрана,1H 8 и 4. Между этими кольцами находится пористый диск э. Пространство между мембранами 3 и 4 заполнено дистиллированной но LBH Этой ?Kt. водой насыщен пористый диск. Кольца с мембранами, № 123334 вода и пористый диск образуют электрокинетический элемент. Для предотвращения вытекапия воды из электрокинетического элемента, а также для предотвращения перетекания воды в обход пористого диска служит уплотнительная резиновая шайба 6. Электрокинетический элемент зажимается в цилиндре 2 кольцевой гайкой. Между кольцевой гайкой и кольцом с мембраной 4 зажимается кольцевой контакт 7, к которому присоединен центральный провод 8 экранированного кабеля 9. Кабель 9 выводится через сальник. Корпус 10 сальника зажимается в корпусе устройства кольцевой гайко" 11. Для предотвращения передачи давления скелета грунта на мембрану 8 на корпус устройства навинчивается крышка 12.

Центральная часть крышки перфорирована и дополнительно защищена латунной сеткой И. Пространство между сеткой 18 и мембраной 8 заполняется под вакуумом жидким маслом (во избежание попадания в это пространство пузырьков воздуха). Для предотвращения попадания nyBûðüêîâ воздуха в электрокинетический элемент установка последнего в

Hoðllóñå 1 IlpoHBBQQHTcR B pистиl HpoBBIIHoÉ воде, IlpH IeM предварительно детали элсктрокинетического элемента и корпус 1 необходимо кипятить в дистиллированной воде под вакуумом, равным 8 лм рт. ст.

Электродами электрокинетического элемента являются мембраны 3 и 4. Мембрана 4 через кольцевой контакт 7 соединяется с центральным проводом экранированного кабеля 9. Экран 14 кабеля 9 соединяется с мембраной 3 через корпус 10 сальника, гайку 11 и корпус 1 устройства.

При работе устройство помещается в то место водонасыщенпого грунта, где необходимо измерить переменное поровое давление. Возники ее в грунте поровое давление через масло, находящееся за сеткой И в полости 15, передается на мембрану 3 и вызывает появление избыточного давления в ячейке 16. Под действием разности давлений в ячейках 16 и 17, расположенных по обе стороны пористого диска 5, возникает электрическая разность потенциалов, которая по кабелю 9 подается на вход широкополосного усилителя с высокоомным входом (порядка 1 мол).

Усиленное напряжение записывается на ленте шлейфного осциллографа.

Отклонение шлейфа осциллографа пропорционально величине избыточного порового давления. Коэффициент пропорциональностй определяется при калибровке устройства в баке с водой методом сравнения с калиброванным измерителем давления воды.

Предмет изобретения к

Устройство для измерения переменного IIopoBolo давления B водонасыщенном грунте при динамических воздействиях на него (взрыва, вибрации и т. п.), выполненное в виде цилиндрического корпуса с крышкой, имеющей перфорированную часть, закрытую сеткой, для передачи внутрь корпуса llopoBolo давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью возможности замера порового давления в широком частотном и динамическом диапазонах, внутри корпуса установлен электрокинетический элемент, выполненный в виде пористого диска, расположенного между двумя кольцами с мембранами, полости между которыми, как и поры диска, заполнены дистиллированной водой, а к мембране прикреплен контакт провода экранированного кабеля, присоединенного к широкополосному усилителю с высокоомным входом, регистрирующему избыточIIoe поровое давление по отклонению шлейфа осциллографа.