[發明專利]一種地下結構邊界滲流試驗裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201811625101.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109723025B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 楊淑娟;李翠翠;張同波;葉林;牛夢嬌
• 申請（專利權）人: 青島理工大學;青建集團股份公司
• 主分類號: E02B1/02
• 分類號: E02B1/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

1.一種地下結構邊界滲流試驗裝置，其特征在于，

包括給水裝置(1)、模擬箱體(2)和支撐裝置(3)；

所述給水裝置(1)與供水管道連接，用于向模擬箱體(2)內注水；

所述模擬箱體(2)包括模擬箱本體(23)、恒定排水裝置(21)和測量排水裝置(22)，所述模擬箱本體(23)的底部中間設置有測量排水裝置(22)，所述模擬箱本體(23)的底部兩側固定于所述支撐裝置(3)上，所述恒定排水裝置(21)設置于模擬箱本體(23)的側壁上；

所述測量排水裝置(22)和恒定排水裝置(21)均設置有控制開關閥門；

上述地下結構邊界滲流試驗裝置的使用方法，包括以下步驟：

1)向所述模擬箱本體(23)內逐層填入設定試驗厚度的回填土、隔水層材料及其他不同層的材料，按照每層所需材料用量填入模擬箱本體(23)內，然后分層填筑壓實，確定材料的填筑密實度以及分層填筑厚度；

2)將給水裝置(1)連入供水系統，打開進水口流量閥，調節控制進水量，向模擬箱本體(23)內注水，打開設定試驗高度的恒定排水管的控制開關閥門，使水位穩定在回填土上方設定試驗的水頭高度；

3)打開測量排水裝置(22)的控制開關閥門，測得達到一定量滲水的時長，重復兩～三組，計算滲流速度平均值；

4)根據實測滲流量計算邊界滲流量，邊界滲流量＝實測滲流量-土層滲流量，土層滲流量通過不同回填層材料的滲透系數和土截面積計算得到，土層滲流量的公式為：Q＝KFI，式中：

K----反映土的透水性能的比例系數，稱為土的滲透系數，它相當于水力梯度I＝1時的滲透速度，故其量綱與流速相同(m/s)，各種土的滲透系數可參考工具書；

I----水力梯度，即沿著水流方向單位長度上的水頭差；

F----土截面積(㎡)；

Q----滲透流量(m³/s)，即單位時間內流過土截面積F的流量。

2.根據權利要求1所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置，其特征在于，所述恒定排水裝置(21)為設置于所述模擬箱本體(23)側壁不同高度的恒定排水管，所述恒定排水管設置有控制開關閥門。

3.根據權利要求1所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置，其特征在于，所述模擬箱本體側壁為磚墻，內側進行抹灰及防水處理。

4.根據權利要求1所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置，其特征在于，所述模擬箱本體的底板為混凝土板，并具有一定的坡度。

5.根據權利要求4所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置，其特征在于，所述模擬箱本體的底部用砂漿進行抹灰處理，并在混凝土板上做2％～4％的坡度，在靠近管道附近做5％～8％的坡度。

6.根據權利要求3所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置的使用方法，其特征在于，在逐層填入設定試驗厚度的材料前預先對磚墻進行保濕，向模擬箱本體(23)內預加水至設定試驗的水位高度，靜置一段時間后，打開測量排水裝置(22)，將水排出后，盡快開始填土進行測量。

7.根據權利要求1所述的一種地下結構邊界滲流試驗裝置的使用方法，其特征在于，所述模擬箱本體(23)設有的測量排水裝置(22)的管口上部設置有密目網，所述密目網上部設置有濕潤的土工布。