[實用新型]一種裝配式現場雙環滲透試驗裝置

有效

• 申請號: 201720229336.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN206594026U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 蔣航海;胡明鑒;朱長歧;阮洋;翁貽令;劉海峰;何坤鵬;周李杰;陳擁軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本實用新型涉及現場測量土層滲透系數技術領域，尤其涉及一種裝配式現場雙環滲透試驗裝置。

背景技術

土滲透性是表征水在土孔隙中滲流流動的性能。表征土滲透性指標為滲透系數。土中的水受水位差和應力的影響而流動，砂土滲流基本服從達西定律。但對于黏性土來說，因為結合水的黏滯阻力，只有水力梯度增大到起始水力梯度，克服了結合水黏滯阻力后，水才能在土中滲透流動，所以黏性土滲流不符合達西定律。土的滲透性涉及很多領域，如土木工程、水文地質、農業、水利和環境保護等；其土的強度、變形和滲透性都與其息息相關；同時，土的滲透破壞影響到工程上諸多問題，如管涌、流土、沖刷和侵蝕等；所以測定土層滲透系數有很重要的指導意義。由于室內測定滲透系數擾動原狀土樣，測量結果誤差較大，故一種現場做雙環滲透試驗裝配式裝置被提了出來，通過此裝置，可較為精準地現場測量土體滲透系數。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于提供一種裝配式現場雙環滲透試驗裝置及其方法，揭示土滲透性的情況，對工程實踐給予指導。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一、裝配式現場雙環滲透試驗裝置（簡稱裝置）

本裝置包括試驗對象——砂土；

設置有支撐模塊、蓄水模塊、流量監測模塊和雙環模塊；

所述的支撐模塊包括豎直支桿、水平面、平板車和小輪，在水平面的4角分別連接有4根豎直支桿組成一支架，在支架一邊的2根豎直支桿的底部連接有平板車，在支架另一邊的2根豎直支桿的底部和平板車底部的4角分別連接有小輪；

所述的蓄水模塊包括依次連接的蓄水桶、導水管和吸氣筒；

所述的流量監測模塊包括外環流量桶、內環流量桶、第1彎折水管、直水管、第2彎折水管、外環水流開關、內環水流開關和流量計；

所述的雙環模塊包括雙環、十字鐵片、旋桿和帶螺紋孔塊；

其位置和連接關系是：

支撐模塊平放在砂土上；

蓄水模塊的蓄水桶置于支撐模塊的平板車上；

雙環模塊的雙環置于砂土上，帶螺紋孔塊設置在支撐模塊的水平面上，旋桿穿過帶螺紋孔塊且底端、十字鐵片和雙環依次連接；

流量監測模塊的外環流量桶和內環流量桶均置于水平面上；

內環流量桶、直水管、流量計、第2彎折水管、內環水流開關和雙環的內環依次連通；

外環流量桶、第1彎折水管、外環水流開關和雙環的外環依次連通。

本裝置的工作原理：

本裝置在實驗前將雙環嵌入土層一定的深度，防止內外環相通，由于內環內水只產生垂向滲入，排除了側向滲流帶來的誤差。在實驗過程中，通過流量計記錄得出單位時間內的流量Q，計算內環的面積A，兩者之比再與水力坡度的比值即可得出滲透系數，當滲流時間比較長時，滲流路徑較長，此時可認為水力坡度約等于1；故只需通過流量計記錄得出單位時間內的流量Q和內環的面積A，即可算出土體的滲透系數。

二、裝配式現場雙環滲透試驗方法（簡稱方法）

本方法包括下列步驟：

①依次按照各個構件的位置安裝構件；

②往蓄水桶注入滲流液體（清水等），并測量溫度；

③關閉外環水流開關、內環水流開關，再通過導水管和吸氣筒向外環流量桶、內環流量桶注入水量；

④旋桿穿過帶螺紋口塊，并與雙環連接，然后雙環旋入土體的一定深度中；

⑤同時開啟外環水流開關和內環水流開關，使雙環的內外環的水平保持在同一高度，然后在整個試驗過程中保持水位不變，通過流量計記錄在一定時間內的水流量。

本實用新型具有下列的優點和積極效果：

①該裝置底部均有車輪，裝水后方便省力運移；

②該裝置易于組裝，也易于拆分，便于存放；

③通過旋桿將雙環旋入土體，使雙環高度達到一致更加準確，且內外環有刻度，這樣在實驗時更能精準地保證內外環水位保持一致；

④通過流量計來記錄單位時間內的流量，排除了人為記錄帶來的誤差，使實驗結果更加準確。

⑤本裝置大大減少了人力，按規范《巖土工程試驗監測手冊》里的試驗裝置，至少需要四人以上，本裝置只需兩個人就能完成試驗。

附圖說明

圖1是本裝置的立體圖（之一）；

圖2是本裝置的立體圖（之二）；

圖3是本裝置的主視圖；

圖4是本裝置的左視圖；

圖5是支撐模塊的立體圖；

圖6是蓄水模塊的立體圖；

圖7是雙環模塊的立體圖；

圖中：

10—支撐模塊，