[發明專利]一種便捷式粗粒土原位滲透試驗方法

有效

• 申請號: 201710084180.X
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106769786B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉斯宏;王濤;魯洋;毛航宇;樊科偉;沈超敏;宋迎俊;陳笑林;許雷;馮妍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 朱妃;董建林

技術領域

本發明涉及一種原位滲透試驗方法，特別是涉及一種便捷式粗粒土原位滲透試驗方法，屬于土工試驗技術領域。

背景技術

粗顆粒土是指粒徑大于0.075mm且小于60mm的顆粒。粗粒料作為土石壩重要的筑壩材料，對其滲透性能進行測定是保障大壩施工后安全運行的重要保障。根據《土工試驗規程》（SL237-1999）和《水利水電工程鉆孔注水試驗規程》（SL345-2007），原位滲透試驗通常采用試坑注水法，可分為單環注水試驗和雙環注水試驗。

試坑單環注水試驗適用于砂土、砂卵礫石土層，雙環注水試驗適用于粉土、黏性土層，對于粗粒土土層可采用單環注水試驗測量滲透系數。

單環注水試驗須先在碾壓后的粗粒土層上開挖一個試坑，然后在試坑底部挖出注水坑放入單環，再用注水瓶向環中供水使環中水位保持不變，通過計量一定時間內供水瓶中滲入土層的水量推求土層滲透系數。

現場進行試坑注水試驗操作十分復雜，在碾壓后的粗粒土土層上開挖試坑費時費力，開挖的試坑與圓環難以很好貼合，容易在圓環周圍形成滲透通道影響測量準確性。此外，試驗時經常會出現圓環因碰到塊石而難以壓入粗粒土土層的問題。因此，設計出一種操作簡單快速，避免在碾壓后堅實的粗粒土土層上開挖試坑，并且能減輕對土體的擾動的原位滲透試驗方法，具有顯著的現實意義和工程價值。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有技術中的不足，提供一種便捷式粗粒土原位滲透試驗方法，不僅操作簡單快速，而且測量精度高，可解決現有技術中現場試驗操作復雜、開挖試坑費時費力且對土體擾動大、以及滲透圓環難以壓入碾壓后粗粒土土層等技術問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種便捷式粗粒土原位滲透試驗方法，包括以下步驟：

1）碾壓前，在松散的粗粒土土體上開挖試坑，將滲透圓環預埋到試坑中；

2）將土工織物緊貼滲透圓環的內壁放入環內，并使土工織物的四周外緣露出滲透圓環的上緣，再將松散的粗粒土土體回填到土工織物上直至回填土體與滲透圓環的上緣齊平；

3）按照實際工程相應的填筑標準進行碾壓，使得滲透圓環被壓入粗粒土土層中、土工織物的四周外緣露出地面；碾壓完成后，將土工織物和土工織物上的回填土體一并拉出地面，形成滲透試驗的測量面；

4）挖除滲透圓環的上緣外周一圈的經碾壓粗粒土土體，用套環與滲透圓環的上緣外周相套接，套環與滲透圓環的上緣外周之間空隙填充上止水密封圈；

5）在地面架設支架，將支架架設于滲透圓環的上方，在支架上安放供水瓶，在滲透圓環的環底鋪設礫石層；利用供水瓶向滲透圓環中供水，當供水瓶流出的水量達到穩定后，記錄一段時間內供水瓶中的流量Q和滲透圓環的內環面積A，利用公式k=Q/A計算出土體滲透系數k。

本發明進一步設置為：所述滲透圓環為鐵制圓環。

本發明進一步設置為：所述滲透圓環的環壁厚度不小于5mm、內環直徑為25cm~50cm。

本發明進一步設置為：所述土工織物為土工布。

本發明進一步設置為：所述步驟4）中的挖除滲透圓環的上緣外周一圈的經碾壓粗粒土土體，挖除土體深度為5cm。

本發明進一步設置為：所述套環的內環直徑大于滲透圓環的外環直徑3mm~5mm。

本發明進一步設置為：所述套環的內壁設置有凹槽，所述止水密封圈卡裝在凹槽中。

本發明進一步設置為：所述凹槽為兩圈。

本發明進一步設置為：所述止水密封圈為橡皮圈。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果是：

1、在施工現場可以快速進行滲透試驗，操作簡單，通過預埋滲透圓環從而避免后期試驗時滲透圓環難以壓入粗粒土土層的問題。

2、滲透圓環與粗粒土土層能夠達到更好得貼合，避免了滲透圓環周圍產生滲透通道。

3、可避免在碾壓過后堅實的粗粒土土層上開挖試坑費時費力的問題，同時減少了對土體的擾動。

上述內容僅是本發明技術方案的概述，為了更清楚的了解本發明的技術手段，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。

附圖說明

圖1是本發明實施例中將土工織物沿滲透圓環內壁放入的示意圖；

圖2是本發明實施例中預埋滲透圓環并進行碾壓的示意圖；

圖3是本發明實施例中將套環與滲透圓環相套接的示意圖；

圖4是本發明實施例中套環的剖示圖；