[發明專利]一種測試土工膜滲透性的室內模型試驗裝置與操作方法

有效

• 申請號: 201610954299.3
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106568697B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李術才;王欣桐;馬秀媛;胡杰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01D21/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明涉及一種用于測試土工膜滲透性的室內模型試驗裝置與操作方法，包括可視化監測箱系統、邊界條件調控系統、土工膜固定粘合系統、綜合測量系統以及信息反饋分析系統。主體為可視化監測箱，材料為鋼化玻璃；變水位水箱室控制邊界條件；土工膜、透水板、膠結劑、封堵層等組成的土工膜固定粘合系統實現對土工膜粘結、固定。本發明可就研究工況的邊界條件、土工膜鋪貼情況進行具體設計，并就孔隙水滲透壓、土體沉降、滲流量、滲流時長、滲透面積、水位差、滲徑長度進行全方位、多層次的監測，可實現對土工材料滲透性的評估和測量，與前人相比，更簡易，更具實用性、綜合性，優勢明顯。

技術領域

本發明涉及一種用于測試土工膜滲透性的室內模型試驗裝置與操作方法。

背景技術

土石壩常采用粘土、混凝土、土工合成材料等作為防滲材料。其中，因防滲性能高、適應變形能力強、施工速度快、工藝簡單、造價低等特點，土工膜得到了廣泛應用。土工膜為非孔隙介質，現有研究對土工膜在水力梯度下的滲透機理尚未完全認識。土工膜自身的滲透系數一般為1×10^-10m/s～1×10^-15m/s，但作為防滲層鋪設施工和在不同的工程條件下運行時，由于土工膜直接搭接或粘結質量不好、出廠產品有缺陷、被墊層土料中尖銳物刺破等情況的存在，土工膜的實際滲透系數會受到很大影響。因此，研究不同類型、厚度的土工膜在不同地層條件、不同水頭條件下的綜合滲透性，對指導實際工程是十分必要的。

發明內容

本發明為克服上述技術的不足，提供一種可以測試土工膜滲透性的室內模型試驗裝置與操作方法。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種測試土工膜滲透性的室內模型試驗裝置，包括一個可視化方形監測箱，在所述的監測箱內插裝有兩個相互平行的且用于固定和搭接土工膜的透水板，兩個透水板與監測箱側壁之間形成矩形土樣箱，所述的矩形土樣箱用于盛裝土樣，在所述的土樣內放置測量土樣參數的各種傳感器，所述的各種傳感器與信息分析系統相連；所述的矩形土樣箱的兩側為變水位水箱室，所述的變水位水箱室與外部供水裝置相連，所述的外部供水裝置連接流量儀控制變水位水箱室的進出水量，模擬真實工況。

進一步的，在所述的透水板的內側搭接一層基底布，在所述的基底布的內側通過膠結劑粘貼一層土工膜。

進一步的，所述的土工膜與透水板的縱向接縫采用涂有粘合劑的密封布進行封堵，形成封堵層，并且縱向接縫處采用緊固件固定；所述的橫向接縫采用擠出焊接修復。

進一步的，所述的傳感器包括有用于測量土體內部滲透壓的孔隙水滲透壓傳感器，用于測量地表位移的位移傳感器。

進一步的，所述的孔隙水滲透壓傳感器布置在不同土層內部，位移傳感器布置在地層表面。

進一步的，所述的可視化方形監測箱的外部設有刻度值，用于觀測滲流量的變化，隨時進行水頭差的調控。

進一步的，所述的透水板為多孔格柵玻璃。

進一步的，所述的信息分析系統包括計算機和顯示器，所述的傳感器與計算機相連，所述的計算機進行數據分析和反饋處理；且通過顯示器對處理的數據進行顯示。

應用上述裝置測試土工膜滲透性的操作方法，包括以下幾步：

1)在透水板上纏繞基底布，涂刷膠結劑，將土工膜依次鋪貼在膠結劑上；

2)利用密封布涂抹粘合劑對土工膜與透水板的縱向接縫進行封堵，縱向接縫采用緊固件固定，橫向接縫采用擠出焊接修復；

3)依據試驗所需，將粘合后的透水板插入到可視化方形監測箱內，兩個透水板與監測箱側壁之間形成矩形土樣箱；所述的矩形土樣箱的兩側為變水位水箱室，將變水位水箱室與外部供水裝置相連；