波浪作用下土体原位孔压和影响深度的监测装置

摘要

波浪作用下土体原位孔压和影响深度监测装置，有套筒与前端部的锥尖阻力传感器、侧摩阻力传感器及其位置后的孔隙水压力传感器组成的测杆和相应的数据采集装置，其特征是它包括设置在接头上，并以接头连接两端的套筒而布设在长测杆上的多个孔隙水压力传感器，在接头上还安装一只电阻率传感器。由此构筑的本发明不仅能监测波浪作用下不同深度土体内孔压变化，还能监测不同大小波浪的影响深度，以便分析土体稳定性。同时利用电阻率传感器测试不同深度土体的电阻率，以便分析土壤对海底管线等工程设施的腐蚀程度，为其埋置深度的确定提供科学依据。

说明书

技术领域

本发明涉及水底土体的物理力学性质的测量装置，具体地说是波浪作用下土体原位孔压和影响深度监测装置。

背景技术

波浪周期性荷载作用，在土体中产生超孔隙水压力(简称孔压)，但累积孔压超过土体上覆有效应力，土体就会发生失稳，就会产生地质灾害现象，对海上工程正常施工和运行造成危害。已有的静力触探和孔隙水压力计设备，广泛应用于海上土质分类、分层和坝体的孔压监测，但对于海底土仅限于表层孔压观测，而不能分层观测，因此也无法检测不同大小波浪的影响深度；另外，也缺少现场土体电阻率参数的测定，该参数是确定土壤腐蚀性的一个重要指标，与海底工程构筑物(如海底管线)的工作寿命密切相关。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种监测波浪在土体内不同深度处产生的超孔隙水压力的波浪作用下土体原位孔压和影响深度监测装置。

本发明的另一目的是在监测土体内孔压的同时，还能监测不同大小的波浪的影响深度，同时测试不同深度土体的电阻率，以确定土壤对管道、构筑物基础的腐蚀性。

在已有技术的基础上，本装置包括有套筒与前端部的锥尖阻力传感器、侧摩阻力传感器及其置后的孔隙水压力传感器组成的测杆和相应的自动化数据采集装置，其特征是它还包括以接头相间布设在长测杆上的多个孔隙水压力传感器；在上述相应接头上也布设了土体电阻率传感器，以便同时和现场测量土体的电阻率。

附图说明

图1本发明的长测杆总体结构示意图

图2本发明的多路信号数据装置电原理图

具体实施方式

本发明有套筒6与前端部的锥尖阻力传感器1、侧摩阻力传感器2及其位置后的孔隙水压力传感器3组成的测杆和相应的数据采集装置，其特征是它还包括设置在接头5上，并以接头5连接套筒6而布设在长测杆上的多个孔隙水压力传感器3，这些主要以套筒长度相间布置的压力传感器3，不但能分层测量孔压，还可监测不同大小的波浪的影响深度。作为另一实施例，除了在接头5上安装一只孔隙水压力传感器3，也可安装一只电阻率传感器4，以便现场还可同时测量土体电阻率参数；考虑多路电缆的引出，在测杆顶端设有一带电缆孔8的端接头7，电缆孔8是多路信号电缆的出口。上述孔隙水压力传感器可采用带不锈钢隔离膜片的压阻式传感器等，以在技术上保证漂移小，精度高和进行快速动态测量。

如图2，多路数据采集装置以AT89C52单片微机为核心，分别处理来自多个孔隙水压力传感器3的多路转换器以及锥尖阻力传感器1，侧摩阻力传感器2和电阻率传感4的三路转换器，(若仅有前两者，则是二路转换器)分别对各路信号进行轮流切换，是仅将已有的少路数据采集装置改进为多路数据采集装置而简述。

由此构筑的本发明不仅能监测波浪作用下不同深度土体内孔压，还能监测不同大小波浪的影响深度，以及其土体电阻率。