[發明專利]一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201710018752.4
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN107014729A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 楊泉;高柏松;徐駿;肖飛知;薛元;曾永紅;古欣;陳珊
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙)51215
• 代理人: 王建國

1.一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是它包括：豎立的箱體(10)，具有上端口和上部容水腔(101)、下部填料腔(102)，箱體(10)側壁上設置有與上部容水腔(101)相通的進水口(11)、供排水材料試樣(20)水平插入下部填料腔(102)內的試樣橫向入口(12)，且在進水口(11)以下豎向間隔設置與上部容水腔(101)相通的溢流裝置(14)；試驗用巖土體，分層鋪填于下部填料腔(102)內；法向施壓構件，設置于箱體(10)上部，其下端作于試驗用巖土體上表面，且具有連通上部容水腔(101)與下部填料腔(102)的滲流通道，并固定安裝有壓力傳感器(241)。

2.如權利要求1所述的一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是：所述試樣橫向入口(12)的端面與排水材料試樣(20)的截面相適配，為矩形孔或者形圓形孔。

3.如權利要求2所述的一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是：所述排水材料試樣(20)水平插入下部填料腔(102)內，其外端露出試樣橫向入口(12)一定長度，于試樣橫向入口(12)處設置作用于箱體(10)側壁和排水材料試樣(20)表面的密封環(13)。

4.如權利要求1所述的一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是：所述試驗用巖土體包括分層鋪填于下部填料腔(102)內的碎石層(21)、粉砂層(22)，排水材料試樣(20)被埋設于碎石層(21)內，粉砂層(22)分層鋪填壓實于碎石層(21)之上。

5.如權利要求4所述的一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是：所述碎石層(21)的碎石填料粒徑應滿足以下要求：大于20mm顆粒的質量超過總質量的50％，細粒含量小于5％，不均勻系數Cu≥5，Cc＝1～3；所述粉砂層(22)的粉砂填料粒徑應滿足以下要求：大于0.075mm顆粒的質量超過總質量的50％。

6.如權利要求1所述的一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置，其特征是：所述法向施壓構件由豎向間隔設置的承壓底板(23)、承壓頂板(25)和將兩者連接為一體的承壓軸(24)構成，承壓頂板(25) 位于進水口(11)以上一定距離，承壓底板(23)作用于試驗用巖土體上表面；所述滲流通道為承壓底板(23)板面上分布設置的滲水孔(231)，壓力傳感器(241)固定安裝在承壓底板(23)底面的中央部位上。

7.采用如權利要求1至7任意一項所述一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置的試驗方法，包括如下步驟：

①用平面類排水材料或者管狀類水材料制備排水材料試樣(20)；

②將排水材料試樣(20)從試樣橫向入口(12)插入下部填料腔(102)內，使排水材料試樣(20)保持水平，且其外端露出試樣橫向入口(12)一定長度；

③安裝密封環(13)，在試樣橫向入口(12)處形成密封；

④向下部填料腔(102)分層鋪填碎石填料，直至超過排水材料試樣(20)一定高度后整平表面，形成碎石層(21)；

⑤由碎石層(21)表面向上分層鋪填壓實粉砂填料，形成粉砂層(22)；

⑥向箱體(10)內放入法向施壓構件，使承壓底板(23)底面與粉砂層(22)表面接觸；

⑦通過進水口(11)向上部容水腔(101)內緩慢注水，使水流完全浸透粉砂層(22)形成滲流狀態，通過溢流裝置(14)設定水頭高度并保持常水頭狀態；

⑧待試排水材料試樣(20)外伸段出水穩定后，記錄一定時間內通過排水材料試樣(20)的水流量，以一定時間為一個最小周期，重復測試多次，取其平均值。

8.如權利要求7所述一種考慮淤堵條件的排水材料通水性能測試裝置的試驗方法，其特征是；對于平面類排水材料制備的排水材料試樣(20)，所述步驟⑥后在承壓頂板(25)上施加相應的法向荷載。