Положим, что нами сконструирован прибор, имеющий следующее устройство. В стакане АВ пружина упирается нижним концом в дно, а верхним в поршень С К стакану приделана капиллярная трубка g. Пространство между поршнем и дном, равно как и капиллярная трубка g, заполнены водой. В таком виде наша модель изображает собой грунтовую массу, причем пружина отображает грунтовый скелет, вода — грунтовую воду, объем воды в стакане — влажность грунта, мениск, образующийся на конце трубки, — совокупность менисков на поверхности грунта.Если пружина в нашем приборе находится в ненапряженном состоянии, то вода в стакане находится в обычном гидростатическом состоянии с уровнем напора ab. В этом случае мениск на конце трубки будет плоским или со слабой выпуклостью (если коней трубки находится ниже уровня напора). В таком виде наш прибор отображает грунт в текучем состоянии, так как пружина не зажата между поршнем и дном и может свободно болтаться внутри стакана. Но если мы нажмем сверху на поршень силой, то вода выдавится через трубку, пружина сожмется на величину и будет оказывать реакцию на поршень, равную 2 кг, и поршень примет положение е.
Если мы затем разгрузим поршень, сняв с него груз, то пружина будет стремиться расправиться и втянуть в стакан воду из трубки g. Однако этого не допустит образующийся под влиянием этого стремления вогнутый мениск на конце трубки, и пружина останется в своем прежнем напряженном положении и реакцией в 2 кг. Вода придет в натяжённое состояние, т. е. получит отрицательное давление, которое удержит поршень от движения вверх силами pi.
Радиус кривизны R вогнутого мениска получит вполне определенную величину, соответствующую по формуле Лапласа обрадовавшемуся капиллярному натяжению в воде. В таком виде наш прибор отобразит собой грунт в пластичном состоянии, т. е. когда скелет сжат капиллярным натяжением воды, заключающейся в его порах.
Следует обратить внимание, что изобретение манометрического пьезометра имеет колоссальное значение для развития гидрогеологии на научных основаниях, так как до сих пор гидрогеология не имела средства определения точного уровня грунтовых вод.
