CN105758775B - 一种混凝土防渗墙抗渗性能检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水利工程检测技术领域，特别是涉及一种混凝土防渗墙抗渗性能检测装置及其检测方法。其中检测装置包括加压泵、压力表、计量秤、储水桶和加压联接头，其中加压联接头包括插装在墙体钻芯孔内的套管及其顶端与墙体表面压合的压盖，压盖上分别设有注水孔和排气孔；所述加压泵出水口与注水孔之间通过管道Ⅰ相连接，储水桶底部出水口与加压泵的进水口之间通过管道Ⅱ相连接；所述储水桶放置在计量秤上，压力表安装在管道Ⅰ上；所述套管与墙体之间为胶植连接，所述压盖压盖上设有压紧机构；所述的排气孔上装有阀门。本发明结构合理、密封性能好，并且操作使用方便，检测结果准确度高。
Description
技术领域
本发明属于水利工程检测技术领域，特别是涉及一种混凝土防渗墙抗渗性能检测装置及其检测方法。
背景技术
在水利工程中，常采用混凝土防渗墙进行地下土层防渗，采取在地面施工挖槽，泥浆固壁保持槽孔稳定，泥浆下导管浇灌混凝土形成防渗墙。混凝土防渗墙施工完成后，必须对墙体质量进行检测，以便对工程质量作出评价。除了其他无损法间接检测，如超声波检测外，钻取芯样进行直接检测和压水试验是混凝土防渗墙质量检测的主要方法之一，但现有的检测装置由于其结构本身密封性能差，导致检测结果误差较大，很难对工程质量作出准确的评价。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种结构合理、密封性能好，自动稳定水压，并且操作使用方便，检测结果准确度高的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置及其检测方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
设计一种混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，包括加压泵、压力表、计量秤、储水桶和加压联接头，其中加压联接头包括插装在墙体钻芯孔内的套管及其顶端与墙体表面压合的压盖，压盖上分别设有注水孔和排气孔；所述加压泵出水口与注水孔之间通过管道Ⅰ相连接，储水桶底部出水口与加压泵的进水口之间通过管道Ⅱ相连接；所述储水桶放置在计量秤上，压力表安装在管道Ⅰ上；所述套管与墙体之间为胶植连接，所述压盖上设有压紧机构；所述的排气孔上装有阀门。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述的注水孔与管道Ⅰ连接处设有三通接头，压力表安装在三通接头上。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述的管道Ⅰ上同时设有逆止阀。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述管道Ⅰ分别与注水孔和加压泵出水口通过活接头连接；管道Ⅱ分别与储水桶底部出水口和加压泵的进水口通过活接头连接。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述压紧机构包括焊接在一起的压板及两侧固定板，压板水平压紧在压盖上，两侧固定板通过紧固件安装在墙体上。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述压力表为电接点压力表；所述计量秤为电子磅秤。
与此同时，还设计一种任一上述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法，包括如下步骤：
⑴钻取芯样成孔：在防渗墙上钻孔取芯，在试验孔口进行加压联接头胶植处理；
⑵测定防渗墙上钻取芯样满足所设计抗渗等级的相对渗透性系数，将相对渗透系数乘以试验孔内总表面积得到满足所设计抗渗等级的试验孔临界渗水量；
⑶注水加压，并逐级加压至最大渗水压力：该过程采用加压泵加压，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，计量秤计量压入水量；
⑷根据各级所压入的水量和试验孔临界渗水量的关系判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法中，所述步骤3中，荷载分级，每级0.1MPa；第一级为防渗墙所处的平槽水位；最后一级为防渗墙混凝土设计抗渗等级值；设防渗墙深度中点为本次试验的水压压强标称参照点；各级荷载的稳压标准±5%。
优选地，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法中，所述步骤3中，各级荷载的持荷时间分别为8小时；记录时间间隔为每1小时测读数据一次。
本发明技术方案的有益效果是：
本发明混凝土防渗墙抗渗性能检测装置及其检测方法采用钻孔压水法，在防渗墙体上进行钻孔取芯，在试验孔口上进行加压联接头胶植处理，密封性能好，然后注水加压采用加压泵加压，逆止阀适时防止高压水倒流，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，自动稳定水压，计量泵计量压入水量，根据各级所压入的水量和试验孔临界渗水量的关系判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。结构简单，设计合理。整个检测过程操作使用方便，检测结果准确度高。
此外，排气孔上设置阀门，在打开排空气体后关闭，保证所注水的压力稳定。增设逆止阀，用于适时防止高压水倒流，使其满足试验要求。因而使用方便。管道部分连接处采用活接头连接，以方便安装或拆卸。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的使用状态示意图；
图2为图1所示的加压联接头部分的装配结构示意图；
图3为图1所示的压紧机构部分的装配结构示意图；
图中序号：1、加压泵，2、压力表，3、计量秤，4、储水桶，5、加压联接头，5-1、套管，5-2、压盖， 5-3、注水孔，5-4、排气孔，
6、管道Ⅰ，7、管道Ⅱ，
8、压紧机构，8-1、压板，8-2、固定板，8-3、螺栓，
9、阀门，10、三通接头，11、逆止阀，12、活接头，13、防渗墙体。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然所描述的实施例仅为本发明示意性的部分具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
参见图1-3，图中，本发明混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，包括加压泵1、压力表2、计量秤3、储水桶4和加压联接头5，其中加压联接头包括插装在墙体钻芯孔内的套管5-1及其顶端与墙体表面压合的压盖5-2，压盖上分别设有注水孔5-3和排气孔5-4；所述加压泵出水口与注水孔之间通过管道Ⅰ6相连接，储水桶底部出水口与加压泵的进水口之间通过管道Ⅱ7相连接；所述储水桶放置在计量秤上，压力表安装在管道Ⅰ上；所述套管与墙体之间为胶植连接，所述压盖上设有压紧机构8。所述的排气孔上装有阀门9。
参见图1，具体使用时，首先在防渗墙体13上进行钻孔取芯，在试验孔口上进行加压联接头胶植处理，测定防渗墙上钻取芯样满足所设计抗渗等级的相对渗透性系数，将相对渗透系数乘以试验孔内总表面积得到满足所设计抗渗等级的试验孔临界渗水量，然后注水加压采用加压泵加压，压力表测压，计量泵计量压入水量，根据各级所压入的水量和试验孔临界渗水量的关系判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。结构简单，设计合理。整个检测过程操作使用方便，检测结果准确度高。
在本发明一具体实施例中，参见图2，图中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述的注水孔与管道Ⅰ连接处设有三通接头10，压力表安装在三通接头上。该结构设计简单，易于实施。
在本发明一具体实施例中，参见图2，图中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述的管道Ⅰ上同时设有逆止阀11。增设逆止阀，用于适时防止高压水倒流，使其满足试验要求。因而使用方便。
在本发明一具体实施例中，参见图2，图中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述管道Ⅰ与注水孔通过活接头12连接；同理，该管道Ⅰ与加压泵出水口也通过活接头连接；同时管道Ⅱ分别与储水桶底部出水口和加压泵的进水口通过活接头连接。该结构设计简单，易于实施。
在本发明一具体实施例中，参见图3，图中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述压紧机构8包括焊接在一起压板8-1及两侧固定板8-2，压板水平压紧在压盖上，两侧固定板通过螺栓8-3安装在墙体上。该结构设计简单，性能稳定、可靠，易于实施。
在本发明一具体实施例中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，所述压力表为电接点压力表；所述计量秤为电子磅秤。因而易于采购，便于实施。
与此同时，本发明还设计一种任一上述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法，包括如下步骤：
⑴钻取芯样成孔：在防渗墙上钻孔取芯，在试验孔口进行加压联接头胶植处理；
⑵测定防渗墙上钻取芯样满足所设计抗渗等级的相对渗透性系数，将相对渗透系数乘以试验孔内总表面积得到满足所设计抗渗等级的试验孔临界渗水量；
⑶注水加压，并逐级加压至最大渗水压力：该过程采用加压泵加压，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，计量秤计量压入水量；
⑷根据各级所压入的水量和试验孔临界渗水量的关系判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。
在本发明一具体实施例中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法中，所述步骤3中，荷载分级，每级0.1MPa；第一级为防渗墙所处的平槽水位；最后一级为防渗墙混凝土设计抗渗等级值；设防渗墙深度中点为本次试验的水压压强标称参照点；各级荷载的稳压标准±5%。
在本发明一具体实施例中，在上述混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法中，所述步骤3中，各级荷载的持荷时间分别为8小时；记录时间间隔为每1小时测读数据一次。
具体试验情况如下：
试验对象：
本次检测的防渗墙位于大堤内侧，平行于大堤，长260m，深25m，墙顶高程93.4m，墙体厚度0.6m。混凝土设计强度C20，抗渗等级P8。
具体试验过程：
首先对防渗墙1#-3#分别进行钻孔取芯，共钻孔3个。实测孔深：1#20.9m，2#20.9m，3#21.1m。钻孔直径116mm。对3个试验孔口，分别进行加压联接头胶植处理，加压联接头上设注水孔、压力表接孔及排气孔，安装后的压力表高出墙顶0.5m。然后，注水加压，并逐级加压至最大渗水压力：该过程采用加压泵加压，逆止阀适时防止高压水倒流，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，自动稳定水压，计量秤计量压入水量。最后，根据各级所压入的水量来判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。
本次试验采用钻孔压水法，试验依据：
（1）设计单位给出的本防渗墙混凝土抗渗等级P8；
（2）水工混凝土试验规程 DL/T 5150-2001；
（3）水工混凝土试验规程SL 352-2006；
（4）水利水电规程混凝土防渗墙施工规范 DL/T5199-2004。
试验过程中，本试验参照水工混凝土试验规程（SL 352-2006）注水加压采用加压泵加压，逆止阀适时防止高压水倒流，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，自动稳定水压，电子磅秤计量压入水量；荷载分级，共分7级。第一级为防渗墙所处黄河大堤平槽水位；第七级为防渗墙混凝土设计抗渗等级值P8；第二、第三、第四、第五、第六按第一级至第七级区间内差均匀设定。设防渗墙深度中点为本次试验的水压压强标称参照点，防渗墙深25m，故设第一级0.23MPa、第二级0.33MPa、第三级0.43MPa、第四级0.53MPa、第五级0.63MPa、第六级0.73 MPa、第七级为0.83Mpa。设本次试验各级荷载的稳压标准±5%，且各级荷载的持荷时间分别为第一级8小时、第二级8小时、第三级8小时、第四级8小时、第五级8小时、第六级8小时、第七级8小时，设本次试验全程的记录时间间隔为每1小时测读数据一次，标称压强为防渗墙深度中点的压强。
本次检测防渗墙监测点及钻孔布置见表1。
表1 防渗墙压水试验点汇总及钻孔位置
试验结果分析
（1）防渗墙1#
防渗墙1#压水试验结果如表2所示。
表2 防渗墙1#压水试验结果分析
表2（续）防渗墙1#压水试验结果分析
（2）防渗墙2#
防渗墙2#压水试验结果如表3所示。
表3 防渗墙2#压水试验结果分析
表3（续）防渗墙2#压水试验结果分析
（3）防渗墙3#
防渗墙3#压水试验结果如表4所示。
表4 防渗墙3#压水试验结果分析
表4（续）防渗墙3#压水试验结果分析
由上述试验结果表明：
防渗墙1#-3#，钻取芯样成孔，孔深约21m，按逐级加压持荷法至渗水压力为0.83MPa时，此孔压水试验成功压至0.83Mpa，试验孔的临界试验孔临界渗水量为0.796kg，抗渗等级均满足P8设计要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式进行描述，每个实施例重点说明的是与其它实施例的不同之处，各实施例之间相同相似的部分相互参照即可。
对所公开实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多处修改对本领域技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离发明的精神或范围的前提下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不限制于本文所显示的这些实施例，而是要符合与本文公开原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (9)
1.一种混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：包括加压泵、压力表、计量秤、储水桶和加压联接头，其中加压联接头包括插装在墙体钻芯孔内的套管及其顶端与墙体表面压合的压盖，压盖上分别设有注水孔和排气孔；所述加压泵出水口与注水孔之间通过管道Ⅰ相连接，储水桶底部出水口与加压泵的进水口之间通过管道Ⅱ相连接；所述储水桶放置在计量秤上，压力表安装在管道Ⅰ上；所述套管与墙体之间为胶植连接，所述压盖上设有压紧机构；所述的排气孔上装有阀门。
2.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：所述的注水孔与管道Ⅰ连接处设有三通接头，压力表安装在三通接头上。
3.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：所述的管道Ⅰ上同时设有逆止阀。
4.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：所述管道Ⅰ分别与注水孔和加压泵出水口通过活接头连接；管道Ⅱ分别与储水桶底部出水口和加压泵的进水口通过活接头连接。
5.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：所述压紧机构包括焊接在一起的压板及两侧固定板，压板水平压紧在压盖上，两侧固定板通过紧固件安装在墙体上。
6.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置，其特征是：所述压力表为电接点压力表；所述计量秤为电子磅秤。
7.如权利要求1-6任一项所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法，其特征是：包括如下步骤：
⑴钻取芯样成孔：在防渗墙上钻孔取芯，在试验孔口进行加压联接头胶植处理；
⑵测定防渗墙上钻取芯样满足所设计抗渗等级的相对渗透性系数，将相对渗透系数乘以试验孔内总表面积得到满足所设计抗渗等级的试验孔临界渗水量；
⑶注水加压，并逐级加压至最大渗水压力：该过程采用加压泵加压，电接点压力表测压并自动启动或停止加压泵，计量秤计量压入水量；
⑷根据各级所压入的水量和试验孔临界渗水量的关系来判断防渗墙是否满足所设计的抗渗等级。
8.根据权利要求7所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法，其特征是：所述步骤3中，荷载分级，每级0.1MPa；第一级为防渗墙所处的平槽水位；最后一级为防渗墙混凝土设计抗渗等级值；设防渗墙深度中点为本次试验的水压压强标称参照点；各级荷载的稳压标准±5%。
9.根据权利要求7所述的混凝土防渗墙抗渗性能检测装置的检测方法，其特征是：所述步骤3中，各级荷载的持荷时间分别为8小时；记录时间间隔为每1小时测读数据一次。
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