[發明專利]一種土石壩砂礫石筑壩料垂直滲透特性試驗方法

在審

• 申請號: 202110340946.2
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113049472A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 崔家全;王建民;楊凌云;王奇峰;魏鵬;馬凌云;李子森;陸希;李粉靈;張曉鳳
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

1.一種土石壩砂礫石筑壩料垂直滲透特性試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據試驗要求確定滲透儀（3）的尺寸、滲透儀（3）的加載荷載以及水頭供水加壓裝置（2）的最大水頭壓力；

步驟2：在滲透儀（3）內壁進行邊壁繞流處理；

步驟3：根據滲透試驗要求對填筑料進行制樣，制樣時在滲透儀（3）的測壓孔（28）中預埋測壓延伸管（29）；

步驟4：完成制樣后，安裝滲透儀（3）的上游透水板（24），在上游透水板（24）上鋪設緩沖料，接著安裝液壓千斤頂（26），將滲透儀（3）緊固；

步驟5：根據試驗要求采用液壓千斤頂（26）對填筑料施加荷載，然后對填筑料從滲透儀（3）底部自下而上滴水飽和；

步驟6：將滲透儀（3）輸入端與水頭供水加壓裝置（2）連接，滲透儀（3）輸出端與滲水量量測裝置（4）連接，滲水量量測裝置（4）輸出端與沉淀池（5）連接，沉淀池（5）輸出端與蓄水箱（1）輸入端連接，蓄水箱（1）輸出端連接水頭供水加壓裝置（2），將水頭供水加壓裝置（2）、滲透儀（3）和滲水量量測裝置（4）分別與控制組件（6）電連接；

步驟7：進行垂直滲透特性試驗，開啟水頭供水加壓裝置（2），逐步提升試驗水頭至設計水頭壓力值，由控制組件（6）記錄和采集填筑料垂直滲透特性試驗過程參數，進行滲透系數、滲透坡降和滲透流速參數的分析，根據滲透坡降和滲透流速繪制lgi-lgv曲線，用于觀察垂直滲透試驗的動態演變過程。

2.根據權利要求1所述的一種土石壩砂礫石筑壩料垂直滲透特性試驗方法，其特征在于：所述步驟1中滲透儀（3）包括排砂孔（19）、進水口（20）、下游透水板（21）、支撐柱（22）、試樣容器（23）、上游透水板（24）、上蓋出水口（25）、液壓千斤頂（26）、帶孔傳力柱（27）、測壓孔（28）、測壓延伸管（29）、飽和孔（30）、支撐基座（31）、試樣容器上蓋（32）和試樣容器下蓋（33），試樣容器下蓋（33）安裝于支撐基座（31）上端面，其中試樣容器下蓋（33）下端面設置有排砂孔（19），試樣容器下蓋（33）左右端面分別設置有進水口（20）和飽和孔（30），試樣容器下蓋（33）內部豎直設置有支撐柱（22），所述試樣容器下蓋（33）與試樣容器（23）下端通過連接法蘭連接，其中試樣容器下蓋（33）與試樣容器（23）連接處設置有下游透水板（21），其中支撐柱（22）與下游透水板（21）垂直相接，所述試樣容器（23）上端與試樣容器上蓋（32）通過連接法蘭連接，其中試樣容器（23）與試樣容器上蓋（32）連接處設置有上游透水板（24），上游透水板（24）上側設置有帶孔傳力柱（27），帶孔傳力柱（27）上側設置有液壓千斤頂（26），液壓千斤頂（26）上端面接觸試樣容器上蓋（32）內側頂部，所述試樣容器上蓋（32）右端面設置有上蓋出水口（25），所述試樣容器（23）側面從上至下依次設置有多個測壓孔（28），測壓孔（28）用于預埋測壓延伸管（29），測壓延伸管（29）外接壓力傳感器，液壓千斤頂（26）和壓力傳感器與控制組件（6）電連接，用于采集測試斷面水頭壓力。

3.根據權利要求2所述的一種土石壩砂礫石筑壩料垂直滲透特性試驗方法，其特征在于：所述滲透儀（3）的試樣容器（23）為多個，多個試樣容器（23）采用連接法蘭連接，試樣容器（23）的內徑為100cm，試樣容器（23）的有效高度為1m，所述上游透水板（24）和帶孔傳力柱（27）之間鋪設有緩沖料層，緩沖料層的厚度為8~15cm，緩沖料層由粒徑5~20mm的圓礫鋪設而成，所述緩沖料層上還鋪設孔徑為2mm×2mm的鋼絲網。

4.根據權利要求3所述的一種土石壩砂礫石筑壩料垂直滲透特性試驗方法，其特征在于：所述步驟2中在滲透儀（3）內壁進行邊壁繞流處理，具體為：將底涂粘結劑均勻涂覆于試樣容器（23）內壁形成底涂粘結劑層（47），將遇水膨脹材料橡膠膩子均勻涂覆于底涂粘結劑層（47）形成遇水膨脹材料橡膠膩子層（48），所述底涂粘結劑層（47）的涂覆厚度為0.3~0.8mm，底涂粘結劑選自HYT環氧底涂劑，所述遇水膨脹材料橡膠膩子層（48）的涂覆厚度為2~4mm。