[實用新型]一種滲透變形儀的供水裝置

無效

• 申請號: 98204090.3
• 申請日: 1998-05-05
• 公開（公告）號: CN2355005Y
• 公開（公告）日: 1999-12-22
• 發明（設計）人: 李元富;李振豐;寇金長;張中炎;李志剛
• 申請（專利權）人: 水利部天津水利水電勘測設計研究院勘察院
• 主分類號: E03B11/16
• 分類號: E03B11/16
• 代理公司: 天利專利事務所
• 代理人: 顏濟奎

本實用新型型屬于可控的穩壓供水裝置。

無凝聚性土(含砂礫料)在滲透水流作用下會發生滲透變形破壞。原有測定滲透變形數據的滲透變形儀的供水系統是靠滑輪提升水桶(或水柱高低)實現的，具有不能連續供水，謹適宜作弱透水的細粒土，而強透水的粗粒土，則供水不足而中斷，且水頭受限制，數值不可靠的不足之處。

本實用新型的目的是為滲透變形試驗提供一種供水充足，水流不間斷，水壓穩定的脫氣水的供水裝置。

本實用新型是通過如下方案實現的：在承壓蓄水罐(28)內接通氣球(26)，起調節壓力作用，通過管路與空氣縮壓機(12)、調壓壓力表(22)、調壓閥(23)、測壓管(25)相連，以產生可控的壓力源；并通過管路與真空泵(11)水頭壓力表(21)測壓管(25)和滲透變形儀(27)相連通，以提供可控的穩定的脫氣水流。

承壓蓄水罐(28)的壓力為0.01～0.5MPa，并由3個罐串聯而成，以提供高水頭的連續的水流。

本實用新型的優點和積極效果是：①承壓蓄水罐的最大承受壓力為0.5MPa，可進行水頭高度為50m的試驗，微調精度1cm；②能保持每級水頭水壓穩定，在任何坡降下，補充試驗用水，保證供水充足；③提供脫氣水，保證水流充足穩定；④裝置簡單，靈敏，適用性強，試驗水流方向可以是水平向和垂直向。可廣泛應用于粗粒士、粘性土、砂礫土；原狀土，重塑擾動土；可完成管涌試驗，反濾料試驗和粘性土寬縫(開度3～5mm)自愈試驗、巖石夾泥抗滲坡降試驗；

下面結合實施例對本實用新型進一步闡述：

滲透變形儀供水裝置結構如附圖。附圖為供水裝置結構示意圖，其中：1,2,3進(排)氣門；4,5,6,7供水閥；8,9,10抽氣閥；11真空泵；12空氣壓縮機；13,14,15壓力閥；16,17,18,19進儀器供水閥；20真空表；21水頭壓力表；22調壓壓力表；23調壓閥；24砝碼；25測壓管；26氣球；27滲透變形儀；28承壓蓄水罐；29試樣；30量桶。

滲透變形儀的容器尺寸，操作方法按《土工試驗規程》SD128-035-87進行。以取得臨界坡降和破壞坡降。

本實用新型就是通過在承壓蓄水罐(28)內接氣球(26)，通過管路與空氣壓縮機(12)調壓壓力表(22)調壓閥(23)涮壓管(25)相連，并通過管路與直空泵(11)水頭壓力表(21)測壓管(25)和滲透變形儀(27)相連通，構成一個可控的加壓、穩壓、供水裝置，為試驗提供壓力穩定的水流。

為取得正確的試驗參數，保證滲透水流量穩定是試驗的關鍵。首先打開承壓蓄水罐(28)上的閥門(1,2,3)與大氣連通，然后打開供水裝置的進水閥門(4,5,6,7)向承壓蓄水罐內注水(不宜注滿)，之后關閉進水、進氣閥門；打開真空泵抽氣閥門(8,9,10)，啟動真空泵(11)，在高真空度下將承壓蓄水罐內的水脫氣，為試驗提供脫氣水，1小時后停泵，放氣與大氣相通；關閉真空系統閥門，啟動空氣縮壓機(12)開通壓力閥門(13,14,15)，同時根據水力坡降大小，計算每級坡降所需的壓力值，手動調壓閥(23)將壓縮氣體傳遞到承壓蓄水罐內的氣球(26)，空氣壓力使氣球(26)隨時收縮或擴張，起到調節和穩定水壓的作用，罐內水通過管路上的供水閥(16,17,18,19)流入滲透變形儀內。供水裝置提供的水流壓力穩定、靈敏，可保持每級水頭持續作用時間至試驗結束。

承壓蓄水罐(28)的壓力為0.01～0.5MPa，由3個罐率聯而成，可進行50m水頭以下的試驗，微調精度1cm，并可對任一承壓蓄水罐補充用水，實現連續供水。還可直觀試驗全過程。

根據試驗需要，每級坡降下應施加的壓力值H₁=i(滲流坡降)×L(試樣長度)+H₂(側壓管水位零點高度)。經過供水裝置實施的滲透變形儀試驗成果見下表：

樣號????試驗方法試樣類別????水位滲透流速滲透系數????K₂₀達到破壞時的水力坡降上游下游cmcm?cm/s?cm/s?BTJ18-2水流由下向上的管涌試驗砂礫153.879.8?1.72×10^-2?5.20×10^-3?2.95?TC93-1-1水流由下向上的管涌試驗原狀土樣9870.0?3.66×10^-1?3.08×10^-3?100.0?304-Ⅳ水流由下向上的管涌試驗巖縫夾泥84494.5?11.39?8.30×10^-2?119.56?TC93-1-7水流為水平向。開度為3mm的裂縫自愈試驗反濾料和重塑土樣7320.0?1.70×10^-2?2.00×10^-4?75.5