[发明专利]贯入—拉伸式孔隙水压力测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测仪器，尤其是涉及一种测量土层中孔隙水压力的直接式测量装置及测量方法。 

背景技术

在饱水软土分布区的工程建设活动领域，经常需要监测土体中孔隙水压力以及地下水位的动态变化。如在软土分布区水利工程的筑坝施工中应时时监测坝基孔隙水压力，根据不同时间段的孔隙水压力的动态变化来决定施工进度；房层建筑工程方面尤其是在软土地基分层筑填或基坑开挖时地下孔隙水压力监测亦是如此；现行常用的孔隙水压力监测测量方式方法有两种，一种是利用在钻孔内埋设孔隙水压力传感器，另一种是埋设测压管。前者是利用有线传导方式，将孔隙水压力传感器探头感应膜变形信号转化为电阻变化的电信号，然后将电信号传递给用户，缺陷在于此方法是通过间接测量方式，所采集的数据受诸多因素影响，变异性大，如传感器的老化问题，昂贵的费用问题，只能适于在重点工程中的短期使用；后者是在工程施工前分层埋设测压管，然后再用孔隙水压力计测量孔隙水压力，缺点是不易保障测压管设置要求，如垂直度、封孔质量的密闭性和连通性等也直接影响着监测数据结果。 

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置； 

本发明的另一目的提供一种贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置的测量方法。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 

贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置，是由锥形贯入头4的凸出段插入滤水管2，通过螺纹或销钉与滤水管2连接，滤水管2外装有套管3，滤水管2与套管3滑动配合，套管3经垫圈5紧压在与锥形贯入头4的台肩上，导管6底端通过螺纹或嵌套在套管3上端构成。 

滤水管2上设有渗水7，渗水孔7在滤水管2上等间距分布或任意分布，渗水孔7的直径1-2mm，渗水孔7的间距2-5cm，滤水管2的直径2.0cm，滤水管2选自PVC管或金属管。 

一种贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置的测量方法，包括以下顺序和步骤： 

a、测试前先组装贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置，将锥形贯入头4的凸出段插入滤水管2，通过螺纹或销钉与滤水管2连接，滤水管2包有虑纸，虑纸外装有套管3，滤水管2与套管3滑动配合，套管3经垫圈5紧压在与锥形贯入 头4的台肩上，导管6底端通过螺纹或嵌套在套管3上端； 

b、将组装耗好的贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置，利用静力贯入设备或冲击器打入到测试土层的设计深度； 

c、将导管6连同套管3向上提升100-200mm，套管3与锥形贯入头4分离，露出滤水管2，使测试段土层与滤水管2接触，测试段土层中的孔隙水通过渗水孔7渗入滤水管2内； 

d、经10-30分钟渗入； 

e、将测量电极下入滤水管2内的水中，通过地下水位测量计测量滤水管2内渗入孔隙水的上升高度； 

f、通过滤水管2内渗入孔隙水的上升高度计算出测试段孔隙水压力值： 

公式：H＝h₄-h₂＝h₀-(L₃-L₂-h)-(h₁+h/2)＝L₁-L₃+h/2， 

σ＝γ_ω H， 

式中：h₀-测试点高程，h₁-测试段土层的高程为，h₂-测试段土层的中点h/2处的高程，h₃-管内孔隙水位高度到地面的高度，h₄-管内孔隙水位高程，L₁-导管长度，L₂-露出地面的导管长度，L₃-深入导管内的导线长度用，H-测试段土层面上的水柱高，γ_ω-水的容重，σ-测试段孔隙水压力值； 

g、测量完滤水管2内渗入孔隙水的上升高度后，拔出套管3和导管6，锥形贯入头、滤水管2和垫圈5弃掉。 

有益效果：本发明解决了饱水软土分布地区的孔隙水压力监测测量复杂，数据不直接的问题，尤其适用于第四系河流三角洲相、牛轭湖相、湖相、泻湖相以及沼泽相等成因的细粒土地层孔隙水压力监测测量和地下水的潜水位、上层滞水位以及承压水水头的测量，地下水监测和地下水环境的水质分层监测与采样。与现有技术相比，装置结构简单，成本低廉，实用方便；其测量方法简便易实施、操作方便、数据可靠。 

附图说明

附图1为贯入-拉伸式孔隙水压力测量装置结构图