Устройство для определения всасывающего давления влаги в грунтах

 

1;

- г .я», .;*..;, л Ф

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ и ВТОРОЮМУ СВВЩВИЛЬСТау (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.05. 76 {21)2359809/2 Ь-З! и) 581761 (51) М. Кл.

G 01 N 33/24 с присоединением заявки ¹Газрарстзеаай шетат авввта Миестрав СССВ в дамам ювбретваа

I 9YKPbfYIIII (23) Приоритет (43) Опубликоваио05,02.78. Бюллетень М5 (53) УД < 624.131.431,3 (088.8) (45) Дата опубликовании описания 26.01 78

Н. Е,- Даехунов и В,. А, Фафбишенко (72) Авторы изобретении (7т) Заявитель

Киевский ордена Ленина Государственный Университет им. Т. Г. Шевченко (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВСАСЫВАЮЩЕГО

ДАВЛЕНИЯ ВЛАГИ S ГРУНТАХ

Изобретение относится к области гидрьгеологичес ких исследований.

Известны устройства для измерения вса-, сывающего давления влаги в грунтах, сос тоящие из тензиометра, заполненной водой соединительной системы, манометра, газо вой ловушки, а также электромагнитного клапана, служащего для поддержания посто» янного; уровня воды в воздухоуповитепа t 1 1 (Однако использование электромагнитного р клапана, установленного ниже поверхности земли может привести к передвижению ги за счет электроосмоса.

Из известных устройств наиболее близким по технической супности к изобретению 1а является устройство, включающее тензиометр, соединенный с ним балластный сосуд, верхняя часть которого соединена с манометр ром (2) е

К недостаткам етого устройства отно 20 сится то, что контроль за содержанием во ды может быть только визуальным, глуби на замеров этим устройством не превышает 10 м, и, кроме того, устройство.не мо- жет быть использовано для круглогодичных. 25

2 режимных ..полевьмс наблюдений, так как в зимний период возможно замерзание воды

s приповерхностном слое земли и на,по верхностие

Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается тем, что балласт ный сосуд снабжен дополнительным мапо» метром и кольцевой перегородкой с заирец» ленным но центру патрубком, разделаощей сосуд на верхнюю и нижнюю камеры, послед няя.из которых подсоединена к дополиитель ному манометру.

На чертеже схематически изображено устройство дли измерения всасывающего .давления влаги s грунте. .

K пористому зонду 1 через резиновую вакуумную трубку 2 вплотную подсоединен балластный сосуд 3, разделенный «ольда вой перегородкой 4 с патрубком 5 íà вера шою 6 и нимажю 7 камеры.-Обе камеры заполнены водой частично. Э нижней каме ре 7 уровень воды не превышает нижний .край патрубка. 5, так что верхняя ее часть

8 заполнена воздухом. К верхней, запоа» пенной воздухом„части нижней камеры под е

591761

25 соединена трубка 9, которая заканчивается манометром 10. К верхней камере 6 подсоединена трубка ll с манометром 12,Устройство работает следующим образом.

Пористый зонд 1 устанавливают а контакте с грунтом на необходимой глубине от поверхности земли. Изменение всасываю щего давления влаги передается в воздушную:прослойку 8, в которой измеряют дав» ление воздуха манометром,lO. По мере уменьшения объема воды в верхней камере 6 уменьшается разница давлений в ма-. нометрах 10 и 12. Большее по абсолют ной величине давление воздуха в верхней камере свидетельствует о наличии в ней воды, в результате чего в нижней .камере

7 поддерживается постоянный уровень. Равенство показаний обоих манометров свикетельствует о; том, что может начаться снижение горизонта воды в нижней камере

7.- В таком случае необходимо заправить систему водой.

Расчетная формула имеет следующий вид:

Р - Г„+ Р где P - всасывающее давление влаги в грунтах, м aors.ст., или

P - давление воздуха в нйжней камере, зафиксированное манометром, м вод ст, или н .. 30

М

P - давление, создаваемое столбом

Ь воды на основание тенэиометра, м ввод. Ст., и ли-- ;

Ь -ч . - расстояние от нижнего среза по трубке до основания тензометра, м; — удельный вес воды, фуПредложенная конструкция балластного сосуда позволяет поддерживать в нижйей камере постоянный уровень воды на нижнем срезе патрубка. По давлению воздуха над постоянным уровнем воды, с учетом высоты столба воды над тенэиометром, рао считывается всасывающее давление влаги." 4

Верхняя камера,заполненная водой, выпоа: няет роль страховочного " сосуда, из «оторого вода перетекает в нижнкмо камеру при опускании уровня воды s последней. По разности давлений воздуха в обеих камерах у» можно судить о заполнении системы водой.

Разница давлений, выраженная в метрах водяного столба, численно равна высоте столбе воды над постоянным уровнем аоды.

Все трубки, соединяюшие балластный сосуд. с манометрами, свободны от воды запоя иены воздухом, Это позволяет использовать трубки с весьма малым поперечным сече» нием, например толстостенные стекляннЫе или металлические капиллярные трубки, йме ющие небольшой внутренний объем и облада ющие вакуумными свойствами. Балластный сосуд может быть изготовлен из стекла, металла, или пластмассы.

Предлагаемое устройство значительно расширяет воэможности и повышает точностф исследования влагопереноса в зоне аэрации .,.Ф благодаря тому, что оно позволяет замерять в одной точке давление влаги в ненасыщенных грунтах и под уровнем водоноб ного горизонта, а измерительную систему - манометры — можно располагать на значительном удалении - на десятки метров от пористого зонда, Кроме того, устройство удобно и эксплу атации и обеспечивает круглогодичные режимные наблюдения в полевых условиях.

Формула изобретении

Устройство для измерения всасывающе» го давления влаги в грунтах, включающее тенэиометр, соединенный с ним балластный сосуд, верхняя часть которого соединена с манометром, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности из» мерения, балластный сосуд снабжен доном нительным манометром и кольцевой перегородкой с закрепленным по центру патрубком, разделжощей сосуд на верхнюю и нижнюю камеры, последняя из которых подсоединена к дополнительному манометру.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе;

1. Авторское свидвтщ ьство ¹ 362230, кл. 6 Ol Я 13/04,, 1973.

2. Вадюнина А. Ф. н др. Методы исслэ» дования физических свойств почв и грунтов, М,, Высшая школа, 1961, сp 216, 591761

Составитель А;- Афонин

Редактор И< Скворцова -Техред О. Анаревко Корректор М. Ре нк

Заказ 580/36 Тираж 855 . Поднисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобретений н открытий

113035, Москва, -Ж-35, Раушская наб д. 4/5

Филиал ППП Патент,.г.- Ужгород, ул, Проектнвн„4