[發明專利]一種土的滲透淤堵試驗裝置及試驗方法

無效

• 申請號: 201210041143.8
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102590063A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王鋼城;徐文明;劉沖;王遠;王媛媛;李識博;張國俊;許曉慧;趙淑云;黃超;楊兆華;朱海波
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

1.一種土的滲透淤堵試驗裝置，其特征在于，是由試驗塔支架(1)通過底座法蘭(7)與出水底筒(2)連接，出水底筒(2)底板上設有預留孔與排水管(6)連接，排水管(6)裝有排水閥(5)，出水底筒(2)通過下法蘭(8)與裝料筒(3)連接，下法蘭(8)中間裝有透水孔板(9)，裝料筒(3)側面設置孔隙水壓力監測孔(10)，孔內裝有孔隙水壓力傳感器，并與計算機連接，裝料筒(3)通過上法蘭(11)與進水頂筒(4)連接，距進水頂筒(4)頂板8-15cm處設有緩沖板(12)，緩沖板(12)通過固定桿(36)固定在頂筒(4)的內壁上，進水頂筒(4)上端裝有帶筒頂注水孔(13)的頂板，筒頂注水孔(13)與注水管(14)連接，注水管(14)通過回水控制閥(17)與淤堵試料容器管(15)連接，淤堵試料容器管(15)通過投料進口閥(18)與投料進口管(16)連接，注水管(14)經下輸水閥(20)與輸水管(21)連接，淤堵試料容器管(15)經上輸水閥(19)與輸水管(21)連接，輸水管(21)經水量表(22)和水量控制閥(23)與高壓水箱(24)連接，高壓水箱(24)置于水箱支架(26)上，高壓水箱(24)上端裝有水壓表(25)和供水管(27)，供水管(27)與集水槽(31)中的水泵(30)連接，集水槽(31)中的減壓回水管(29)經水壓水量調控閥(28)與供水管(27)連接。

2.按照權利要求書1所述的一種土的滲透淤堵試驗裝置，其特征在于，透水板(34)設有直徑5mm的透水孔，透水孔間的距離5mm。

3.按照權利要求書1所述的一種土的滲透淤堵試驗裝置，其特征在于，所述的淤堵試料容器管(15)與回水控制閥門(17)、投料進口閥(18)、上輸水閥(19)構成三通閥門結構。

4.一種土的滲透淤堵試驗裝置的試驗方法，其特征在于，包括以下順序和步驟：

a、連接土的滲透淤堵試驗塔并裝填試樣，將出水底筒(2)通過底座法蘭(7)固定在試驗塔支架(1)上，裝料筒(3)通過下法蘭(8)與出水底筒(2)連接，在下法蘭(8)的中間裝有透水孔板(9)，將按粒徑比例混合好的粗粒土置于裝料筒(3)中，并用振動棒充分振動，使試樣接近土體的天然狀態；

b、進水頂筒(4)通過上法蘭(11)裝在裝料筒(3)的上端，距進水頂筒(4)的頂端8-15cm處通過固定桿(36)裝有緩沖板(12)，在進水頂筒(4)的頂端裝有帶筒頂注水孔(13)的頂板，筒頂注水孔(13)與注水管(14)連接；

c、注水管(14)通過回水控制閥(17)與淤堵試料容器管(15)連接，淤堵試料容器管(15)的上端通過投料進口閥(18)與投料進口管(16)連接，淤堵試料容器管(15)通過上輸水閥門(19)與供水管(21)連接，注水管(14)通過下輸水閥門(20)與輸水管(21)連接；

d、輸水管(21)經水表(22)和水量控制閥門(23)與安裝在水箱支架(26)上的高壓水箱(24)連接，在高壓水箱(24)的上端裝上水壓表(25)和供水管(27)，供水管(27)的另一端與置于供水集水槽(31)中的水泵(30)連接，供水管(27)通過三通和水壓水量調控閥門(28)與減壓回水管(29)連接；

e、注水，關閉水量控制閥(23)和水壓水量調控閥(28)，向高壓水箱(24)中注水，觀察水壓表(25)的讀數，當壓力穩定在1-2大氣壓時，關閉出水閥(5)、回水控制閥門(17)、投料進口閥(18)和上輸水閥(19)，打開水量控制閥(23)和輸水閥(20)，開始向進水頂筒(4)、裝料筒(3)和出水底筒(2)中注水；

f、當水使試樣完全飽和時，打開排水閥門(5)，開始模擬土體的滲透變形狀態，通過孔隙水壓力傳感器監測孔(10)中裝有的孔隙水壓力傳感器記錄不同時間、不同高度土層的水頭壓力；

g、當試驗粗顆粒土的滲透系數(K)達到相對穩定后投入試驗樣，在滲流條件下，打開投料進口閥(18)，分次加入≥5g重量的所選定細顆粒土料放入投料管(15)中；

h、然后關閉投料進口閥(18)和下輸水閥(20)，打開回水控制閥(17)和上輸水閥(19)，細顆粒隨水流進入裝料筒(3)中，通過孔隙水壓力傳感器監測孔(10)中裝有的孔隙水壓力傳感器記錄的壓力值傳送給計算機，經數據處理后得出單一粒組或組合粒組細顆粒投料對粗粒土試體的淤堵效果，待試體的滲透系數(K)相對穩定后再加入相對粗大一個粒級的單一粒組或組合粒組細顆粒料，反復試驗4-8次，最終依據不同投料對粗粒土試體的淤堵效果，確定產生淤堵作用投料的最佳粒徑區間。