[發(fā)明專利]一種考慮水土耦合流動的二維平面滲流試驗裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011147903.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112255160A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)炱?/a>;佟婧博;鄭剛;王佳琳;張曉凱;邱惠敏
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N17/00;G01N33/24
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種考慮水土耦合流動的二維平面滲流試驗裝置，包括制樣裝置(1)、GDS標準體積控制器(2)、飽和裝置(3)、孔壓計(4)、CCD相機(5)、無影燈(6)、數(shù)據(jù)采集及存儲設(shè)備(7)和滲流侵蝕薄板主體(8)；其特征在于，

所述滲流侵蝕薄板主體(8)的結(jié)構(gòu)是：包括上蓋板(81)、下板(82)和環(huán)形透水石(83)，所述上蓋板(81)和下板(82)均為有機玻璃；所述上蓋板(81)的中心處設(shè)有進出砂孔(84)，所述上蓋板(81)的底面設(shè)有凹槽(85)，所述下板(82)的上面設(shè)有透水石槽，所述環(huán)形透水石(83)嵌裝在所述透水石槽內(nèi)，所述環(huán)形透水石(83)的高度大于所述上板(81)底面透水石槽和所述下板(82)上面透水石槽的高度之和，從而在上蓋板(81)與所述下板之間形成用于填充砂樣的腔室；

所述上蓋板(81)和所述下板(82)之間設(shè)有密封圈(86)；

所述透水石槽的底部為環(huán)形儲水槽(87)，所述儲水槽(87)的底部設(shè)有多個透氣孔(88)；

所述進出砂孔(84)、所述透氣孔(88)均配有封堵。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮水土耦合流動的二維平面滲流試驗裝置，其特征在于，所述上蓋板(81)和所述下板(82)上沿周向均勻布置有六個螺栓連接孔，并配有相同數(shù)量的連接螺栓。

3.一種考慮水土耦合流動的二維平面滲流試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，飽和處理過程：在對所述滲流侵蝕薄板主體(8)進行飽和處理過程時，所述滲流侵蝕薄板主體(8)全部浸在所述的飽和裝置(3)中，將所述滲流侵蝕薄板主體(8)的上蓋板(81)的進出砂孔(84)通過管路連接至制樣裝置(1)，向所述滲流侵蝕薄板主體(8)的腔室內(nèi)填裝飽和試樣(90)；試樣填裝完成后，觀察所述飽和裝置(3)內(nèi)無氣狀態(tài)時，確認所述滲流侵蝕薄板主體(8)在水環(huán)境中充分進水飽和，進行滲流試驗過程；

步驟二，滲流試驗過程：在一個遮光的環(huán)境中，將經(jīng)過步驟一飽和處理后的所述滲流侵蝕薄板主體(8)正面向上置于一支架上，所述GDS標準體積控制器(2)通過透明軟管與所述滲流侵蝕薄板主體(88)相連，所述GDS標準體積控制器(2)用于滲流試驗過程的進水控制；將所述CCD相機(5)置于所述滲流侵蝕薄板主體(8)的下板的正下方，所述無影燈(6)置于所述滲流侵蝕薄板主體(8)的上蓋板的正上方，所述無影燈(6)的光線均勻恒定，所述GDS標準體積控制器(2)通過透明軟管連接至所述滲流侵蝕薄板主體(8)下板底部的一個透氣孔(88)上，所述孔壓計(4)連接于所述滲流侵蝕薄板主體(8)下板底部的另一個透氣孔(88)上，所述孔壓計(4)、CCD相機(5)和GDS標準體積控制器(2)均連接至數(shù)據(jù)采集及存儲設(shè)備(7)；打開數(shù)據(jù)采集及存儲設(shè)備(7)，記錄所述孔壓計(4)及所述GDS標準體積控制器(2)的實時數(shù)據(jù)，通過所述GDS標準體積控制器(2)控制進水，直至試驗結(jié)束。