[發明專利]低滲透黏土的滲透性測試實驗系統

有效

• 申請號: 201810133999.5
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108344676B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 魏海斌;李清林;王富玉;張仰鵬;韓雷雷;李子奇;張繼;陳昭
• 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: 61223 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 韓曉娟<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供了一種低滲透黏土的滲透性測試實驗系統，屬于土工黏性土滲透性測試領域，包括能夠提供微小水頭和高壓水頭的水頭供給單元，對試樣進行夾持加壓的試樣處置單元，提供滲流液和收集液體的供水儲水單元，對實驗數據進行采集和處理的數據采集處理單元，控制實驗環境的恒溫箱。該系統結合土工滲透性測試的變水頭和常水頭原理，引進現代數據采集技術，有效的提高了測試精度。在科學研究方面：該裝置可提供溫度，荷載，水頭差作為變量，當提供不同含水率的低滲透黏土試樣時，也可將含水率作為變量進行試樣的滲透性研究，可進行常?變水頭的轉換應用；在工程參數需要方面，該裝置可應用高壓變水頭測定低滲透黏土滲透系數，有效縮短實驗時間。

技術領域

本發明屬于土工黏性土滲透性測試領域，具體涉及一種低滲透黏土的滲透性測試實驗系統。

背景技術

土的滲透性是土中水在重力作用下通過土顆粒中孔隙通道的一種水力特性，它是土體工程和土力學研究中涉及到的三大問題(強度問題，穩定問題和滲透性問題)之一，在工程施工和科學研究中經常需要了解土的滲透性，例如在地下水資源量計算時，需要了解土的滲透性，以便得到準確計算結果；在研究基坑排水問題時，需要了解土的滲透性，以便設計合理的排水方案。

對于實際工程場地，不同深度的土所受上部荷載不同，土的含水率和土的溫度環境也不一致，導致組成相同的土的滲透性也有較大差別；低滲透黏土具有與砂性土不同的滲透特性，它存在啟動水力梯度，即當水頭差達到一定值時，土中的水才可以運移。

目前，傳統的土工滲透性測試儀多注重于砂性土樣(粗粒)，針對細粒或粉細粒的低滲透黏土的測試儀器較少，并且存在著滲透時間長，人工讀數精度低，誤差大的缺陷；在實驗環境控制方面，傳統土工滲透儀不對實驗溫度進行控制，用測量結果結合水在不同溫度下的粘度利用公式(其中，k為滲透系數，η為水的粘度，T為溫度)進行轉換，這種計算方法只考慮了溫度對水的性質(粘度)的影響，而未考慮溫度變化對土的性質的影響，這無疑增大了實驗結果的誤差。因此，目前的滲透裝置不能滿足高精度的科研需要，而在工程需要的滲透性參數方面又耗時較長。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種低滲透黏土的滲透性測試實驗系統，有效的提高測試精度，在科學研究方面：可提供溫度，荷載，水頭差作為變量進行滲透性研究，當提供不同含水率的低滲透試樣驗時，也可將含水率作為變量進行低滲透試樣的滲透性研究；可進行原狀試樣或豎向無變形試樣(本發明指試驗開始時試樣軸向不受荷載)的滲透實驗，并可進行常-變水頭的轉換應用；在工程參數需要方面，為縮短測試時間，可應用高壓變水頭測定低滲透黏土滲透系數，有效縮短實驗時間；

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：