[發明專利]貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201810306701.6
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108360581A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李育超;童星;文一多;柯瀚;黃根清
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D31/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試裝置及方法。主要包括貫入設備和安裝在貫入設備上的探桿，探桿下端設有孔隙水壓力探頭；孔隙水壓力探頭主要包括錐尖、過濾器、轉換接頭、感壓膜片、振弦式傳感器和外殼。本發明能夠利用孔隙水壓力探頭貫入時產生的超靜孔隙水壓力及其消散過程，測定不同深度墻體原位滲透系數，對原位隔離墻材料擾動小，比施工時留樣或工后鉆孔取樣的室內滲透系數測試更能真實測定防污隔離墻原位的滲透性，適用于剛度較低的土?膨潤土等土質防污隔離墻工程質量檢測。

技術領域

本發明涉及一種土層滲透系數原位測試裝置，具體涉及一種貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試裝置及方法。

背景技術

工業污染、農業污染、城市廢棄物污染，使得大量有毒有害重金屬、有機污染物侵入了土壤和地下水，并經由地下水的滲流向周邊地區擴散。在污染場地修復過程中，通常需采用具有低滲透性的豎向防污隔離墻對污染區域進行隔離，以阻止污染物進一步擴散遷移。原位滲透系數是該類防污隔離墻服役性能的重要指標，一般要求不大于1×10^-7cm/s。

目前對于防污隔離墻墻體滲透系數原位測試方法主要依據《水利水電工程注水試驗規程》(SL345-2007)，采用鉆孔注水或壓水試驗。然而，該方法只能測試某一段深度范圍內墻體的平均滲透系數，精度較低，并且結果受滲流邊界條件的影響顯著；同時，該方法要求對測試區間上下兩端進行密封止水，這對于剛度較大的防污隔離墻(如塑性混凝土隔離墻)尚能適用，但對于剛度較小的土質防污隔離墻(如土-膨潤土、土-水泥-膨潤土等防污隔離墻等)則因易破壞墻體而無法適用。為此，有必要提出一種精度高、操作簡便、且適用于土質防污隔離墻的墻體滲透系數原位測試裝置及方法。

發明內容

針對現有測試技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試裝置及方法，利用土質材料的超靜孔隙水壓力消散過程能夠反映其固結滲透特性的原理，實現對土-膨潤土、土-水泥-膨潤土等土質防污隔離墻在不同深度原位滲透系數的準確測定。

本發明的技術方案如下：

一、一種貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試裝置：

主要包括貫入設備和安裝在貫入設備上的探桿，探桿下端設有孔隙水壓力探頭；所述的孔隙水壓力探頭主要包括錐尖、過濾器、轉換接頭、感壓膜片、振弦式傳感器和外殼，外殼上端經O型密封圈與上殼體連接，上殼體上端開口并安裝密封塞，外殼內固定安裝有振弦式傳感器；錐尖通過轉換接頭連接安裝在外殼的下端內，轉換接頭上端經O型密封圈與外殼下端的內端面密封連接，O型密封圈和外殼下端的內端面之間設置有感壓膜片，振弦式傳感器下端觸感端連接到感壓膜片；錐尖上端和感壓膜片之間形成空腔，錐尖靠近下端處外套裝過濾器，錐尖內部開有通道，通道將空腔與過濾器連通，過濾器和空腔內飽和填充有脫氣液體；孔隙水壓力探頭外部孔隙水壓力經由過濾器和錐尖連通孔內的脫氣液體傳遞至感壓膜片上，再由振弦式傳感器檢測感壓膜片振動將壓力轉化為自振頻率信號輸出。

所述的過濾器由燒結金屬制成的環狀部件，套在錐尖靠近下端的外周壁外。

所述的轉換接頭兩端均設有螺紋，兩端的螺紋分別與錐尖和外殼螺紋連接。

所述的探桿插入到防污隔離墻，貫入設備豎直向下將探桿貫入到防污隔離墻內部使得孔隙水壓力探頭低于地下水位線，在孔隙水壓力探頭周圍防污隔離墻墻體內產生超靜孔隙水壓力，通過孔隙水壓力探頭測定超靜孔隙水壓力消散過程。

所述的振弦式傳感器經屏蔽電纜與外部的數據采集系統連接。

二、一種貫入式防污隔離墻墻體滲透系數原位測試方法，包括以下步驟：

第一步：測試前準備

對過濾器和空腔進行飽和處理，同時將屏蔽電纜按探桿連接順序一次穿齊，并與數據采集系統相連接，將貫入設備調平等；