CN106383217B - 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置 - Google Patents

一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106383217B
CN106383217B CN201610706966.6A CN201610706966A CN106383217B CN 106383217 B CN106383217 B CN 106383217B CN 201610706966 A CN201610706966 A CN 201610706966A CN 106383217 B CN106383217 B CN 106383217B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmissometer
head
critical
lost
soil body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610706966.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106383217A (zh
Inventor
姜伏伟
宋海军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Institute of Technology
Original Assignee
Guizhou Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Institute of Technology filed Critical Guizhou Institute of Technology
Priority to CN201610706966.6A priority Critical patent/CN106383217B/zh
Publication of CN106383217A publication Critical patent/CN106383217A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106383217B publication Critical patent/CN106383217B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M10/00—Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明公开了一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置，其方法是在数据采集分析器中，当同时出现Ti1＜Ti2和Hi‑Qi曲线从平缓上升变为突然急剧增加时，则试样灌中土样破坏的临界水头Hcr=Hi‑1，所对应的流量Qi‑1为临界流量Qcr，所对应的临界流速Vcr=Qi‑1/A，所述A为土样管道的横截面积。本装置包括有水头提升装置，水头提升装置上设有亚克力桶，亚克力桶的底部连接有软管，软管上依次连接有第一浊度仪、试样罐、流量仪和第二浊度仪，所述试样罐内的进水端为积水腔，另一端设有土样，土样中心的轴向上设有管道，第二浊度仪的一端连接有排水管，所述第一浊度仪、流量仪和第二浊度仪分别连接数据采集分析器。本发明具有自动化程度高、精度高、误差小的特点。

Description

一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置，特别是一种测试地下水渗入土体空隙中引起土体破坏流失的临界水动力条件的自动化试验装置。
背景技术
当前，地下水渗入土体空隙中引起土体破坏流失的试验并没有直接的装置测试，主要为通过常水头试验、变水头试验测试和针孔试验间接的测试。
这三种方法存在一定的局限性。常水头试验、变水头试验方法和步骤在土工试验方法标准（GBT50123-1999）中有详细的介绍，其主要是测试不同土体的渗透系数。利用常水头和变水头试验装置可以测试土体渗透破坏的临界水力坡降。常水头和变水头试验装置自动化程度低，精度低，误差大，未能满足实际需要。而针孔试验主要是用于分析判断土体分散性程度，只是定性分析土体受到渗透破坏的难易程度，不能实际测出土体破坏的临界条件，而且，针孔试验在我国并没有制定相关试验规范，说明该试验并没有推广使用，存在较大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置。本发明具有自动化程度高、精度高、误差小的特点，能满足实际使用的需求。
本发明的技术方案：一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，通过提升装置调节亚克力桶中水位的高度依次为H1、H2…Hi，使亚克力桶内的水产生相对应的水压依次为P1、P2…Pi，水通过软管依次流经第一浊度仪、试样罐内土样中的管道、流量仪和第二浊度仪,当亚克力桶中水位为Hi时，第一浊度仪监测流经管道之前的水的浊度Ti1、流量仪监测流经管道的水的流量Qi，第二浊度仪监测流经管道之后的水的浊度Ti2，并分别将Hi、Ti1、Qi和Ti2传入数据采集分析器，并在数据采集分析器中得出Hi- Ti1曲线、Hi- Ti2曲线和Hi-Qi曲线，当条件1：Ti1＜Ti2和条件2：Hi-Qi曲线从平缓上升变为突然急剧增加同时出现时，说明在水头Hi作用下的水流引起试样罐内土样发生了破坏性流失，则得出土样被破坏的临界水头Hcr=Hi-1，所对应的流量Qi-1为临界流量Qcr，所对应的临界流速Vcr= Qi-1/A，所述A为管道的横截面积。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，通过转动升降手轮来释放或收拢牵引绳从而调节水头托板的高度，控制亚克力桶中水位的高度Hi。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，通过进水管向亚克力桶内持续加水，多余部分的水经泄水阀排出，使亚克力桶的水始终保持在固定位置，水压更加稳定。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，通过亚克力桶上的红外位移感应器直接得出亚克力桶中水位的高度，并直接传送给数据采集分析器；同时，通过水头托板上的刻度尺对亚克力桶中水位的高度进一步监测，确保数据的可靠性。
一种实现前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法的装置，包括有水头提升装置，水头提升装置上设有亚克力桶，亚克力桶的底部连接有软管，软管上依次连接有第一浊度仪、试样罐、流量仪和第二浊度仪，所述试样罐内的进水端为积水腔，另一端设有土样，土样中心的轴向上设有管道，第二浊度仪的一端连接有排水管，所述第一浊度仪、流量仪和第二浊度仪分别连接数据采集分析器。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，所述水头提升装置包括有水头支架，水头支架上设有水头托板，所述亚克力桶设于水头托板上，水头托板的上方连接有牵引绳，牵引绳的另一端绕过设于水头支架的顶部盖板下方的第一滑轮和第二滑轮，然后固定在设于水头支架一侧的升降手轮上。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，所述亚克力桶上设有泄水阀，顶部盖板上设有进水管。
前述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，所述水头托板上设有刻度尺；所述亚克力桶上设有红外位移传感器，红外位移传感器连接数据采集分析器。
本发明的有益效果：
1、数据自动测试：通过管道流测试仪测试部分，可以精确自动测试水中浊度的变化和流量的变化。
2、数据自动分析：传感器自动采集的数据自动输入数据采集分析系统，绘制关系曲线，根据曲线的变化，判断试样破坏流失的临界状态，得出临界条件值Hcr、Qcr、Vcr。
3、水压控制精度高：通过管道流测试仪水压控制部分，可以精确方便地控制水位，采用激光位移传感器测试水头，精度为1mm。
综上所述，本发明创造比现有技术自动化程度高，精度高，人为误差小，使用方便。
附图说明
附图1为本发明装置的结构示意图；
附图2为附图1的左视图。
附图标记说明：1-水头支架，2-顶部盖板，3-水头托板，4-亚克力桶，5-泄水阀，6-红外位移传感器，7-刻度尺，8-进水管，9-牵引绳，10-升降手轮，11-软管，12-第一浊度仪，13-试样罐，14-流量仪，15-第二浊度仪，16-排水管，17-数据采集分析器，18-积水腔，19-土样，20-管道，21-第一滑轮，22-第二滑轮。
具体实施方式
本发明的实施例：一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，如附图1-2所示，包括有水头提升装置，水头提升装置上设有亚克力桶4，亚克力桶4的底部连接有软管11，软管11上依次连接有第一浊度仪12、试样罐13、流量仪14和第二浊度仪15，所述试样罐13内的进水端为积水腔18，另一端设有土样19，土样19中心的轴向上设有管道20，第二浊度仪15的一端连接有排水管16，所述第一浊度仪12、流量仪14和第二浊度仪15分别连接数据采集分析器17。
所述水头提升装置包括有水头支架1，水头支架1上设有水头托板3，所述亚克力桶4设于水头托板3上，水头托板3的上方连接有牵引绳9，牵引绳9的另一端绕过设于水头支架1的顶部盖板2下方的第一滑轮21和第二滑轮22，然后固定在设于水头支架1一侧的升降手轮10上。
所述亚克力桶4上设有泄水阀5，顶部盖板2上设有进水管8。
所述水头托板3上设有刻度尺7；所述亚克力桶4上设有红外位移传感器6，红外位移传感器6连接数据采集分析器17。
使用上述装置测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，是通过提升装置调节亚克力桶4中水位的高度依次为H1、H2…Hi，使亚克力桶4内的水产生相对应的水压依次为P1、P2…Pi，水通过软管11依次流经第一浊度仪12、试样罐13内土样19中的管道20、流量仪14和第二浊度仪15,当亚克力桶中水位为Hi时，第一浊度仪12监测流经管道20之前的水的浊度Ti1、流量仪14监测流经管道20的水的流量Qi，第二浊度仪15监测流经管道20之后的水的浊度Ti2，并分别将Hi、Ti1、Qi和Ti2传入数据采集分析器17，并在数据采集分析器17中得出Hi-Ti1曲线、Hi- Ti2曲线和Hi-Qi曲线，当条件1：Ti1＜Ti2和条件2：Hi-Qi曲线从平缓上升变为突然急剧增加同时出现时，说明在水头Hi作用下的水流引起试样罐13内土样19发生了破坏性流失，则得出土样13被破坏的临界水头Hcr=Hi-1，所对应的流量Qi-1为临界流量Qcr，所对应的临界流速Vcr= Qi-1/A，所述A为管道20的横截面积。
通过转动升降手轮10来释放或收拢牵引绳9从而调节水头托板3的高度，控制亚克力桶4中水位的高度Hi。
通过进水管8向亚克力桶4内持续加水，多余部分的水经泄水阀5排出，使亚克力桶4的水始终保持在固定位置，水压更加稳定。
通过亚克力桶4上的红外位移感应器6直接得出亚克力桶4中水位的高度，并直接传送给数据采集分析器17；同时，通过水头托板3上的刻度尺7对亚克力桶4中水位的高度进一步监测，确保数据的可靠性。

Claims (8)

1.一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，其特征在于：包括有水头提升装置，水头提升装置上设有亚克力桶（4），亚克力桶（4）的底部连接有软管（11），软管（11）上依次连接有第一浊度仪（12）、试样罐（13）、流量仪（14）和第二浊度仪（15），所述试样罐（13）内的进水端为积水腔（18），另一端设有土样（19），土样（19）中心的轴向上设有管道（20），第二浊度仪（15）的一端连接有排水管（16），所述第一浊度仪（12）、流量仪（14）和第二浊度仪（15）分别连接数据采集分析器（17）。
2.根据权利要求1所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，其特征在于：所述水头提升装置包括有水头支架（1），水头支架（1）上设有水头托板（3），所述亚克力桶（4）设于水头托板（3）上，水头托板（3）的上方连接有牵引绳（9），牵引绳（9）的另一端绕过设于水头支架（1）的顶部盖板（2）下方的第一滑轮（21）和第二滑轮（22），然后固定在设于水头支架（1）一侧的升降手轮（10）上。
3.根据权利要求1所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，其特征在于：所述亚克力桶（4）上设有泄水阀（5），顶部盖板（2）上设有进水管（8）。
4.根据权利要求1所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置，其特征在于：所述水头托板（3）上设有刻度尺（7）；所述亚克力桶（4）上设有红外位移传感器（6），红外位移传感器（6）连接数据采集分析器（17）。
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置进行测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，其特征在于：通过提升装置调节亚克力桶（4）中水位的高度依次为H1、H2…Hi，使亚克力桶（4）内的水产生相对应的水压依次为P1、P2…Pi，水通过软管（11）依次流经第一浊度仪（12）、试样罐（13）内土样（19）中的圆柱形的管道（20）、流量仪（14）和第二浊度仪（15）,当亚克力桶中水位为Hi时，第一浊度仪（12）监测流经管道（20）之前的水的浊度Ti1、流量仪（14）监测流经管道（20）的水的流量Qi，第二浊度仪（15）监测流经管道（20）之后的水的浊度Ti2，并分别将Hi、Ti1、Qi和Ti2传入数据采集分析器（17），并在数据采集分析器（17）中得出Hi- Ti1曲线、Hi- Ti2曲线和Hi-Qi曲线，当同时出现条件1：Ti1＜Ti2和条件2：Hi-Qi曲线从平缓上升变为突然急剧增加时，说明在水头Hi作用下的水流引起试样罐（13）内土样（19）发生了破坏性流失，则得出土样（13）被破坏的临界水头Hcr=Hi-1，所对应的流量Qi-1为临界流量Qcr，所对应的临界流速Vcr= Qi-1/A，所述A为管道（20）的横截面积。
6.根据权利要求5所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，其特征在于：通过转动升降手轮（10）来释放或收拢牵引绳（9）从而调节水头托板（3）的高度，控制亚克力桶（4）中水位的高度Hi。
7.根据权利要求5所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，其特征在于：通过进水管（8）向亚克力桶（4）内持续加水，多余部分的水经泄水阀（5）排出，使亚克力桶（4）的水始终保持在固定位置，水压更加稳定。
8.根据权利要求5所述的测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法，其特征在于：通过亚克力桶（4）上的红外位移感应器（6）直接得出亚克力桶（4）中水位的高度，并直接传送给数据采集分析器（17）；同时，通过水头托板（3）上的刻度尺（7）对亚克力桶（4）中水位的高度进一步监测，确保数据的可靠性。
CN201610706966.6A 2016-08-23 2016-08-23 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置 Active CN106383217B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610706966.6A CN106383217B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610706966.6A CN106383217B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106383217A CN106383217A (zh) 2017-02-08
CN106383217B true CN106383217B (zh) 2018-04-13

Family

ID=57916852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610706966.6A Active CN106383217B (zh) 2016-08-23 2016-08-23 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106383217B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106769793A (zh) * 2017-03-09 2017-05-31 贵州理工学院 一种测试土体形成水力裂隙的抗渗强度的装置
CN108225723B (zh) * 2017-12-04 2019-08-02 中国特种飞行器研究所 一种多功能水动力试验拖车测试平台
CN110108615A (zh) * 2019-04-13 2019-08-09 北京润宏技术检测有限公司 一种用于粗粒土的渗透坡降试验机及其试验控制方法
CN110261277A (zh) * 2019-07-05 2019-09-20 河海大学 一种确定饱和原位土样临界水力坡降的试验装置和方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201378166Y (zh) * 2009-04-02 2010-01-06 河海大学 一种研究渗透性破坏现象的试验装置
FR2965057A1 (fr) * 2010-09-22 2012-03-23 Inst Rech Developpement Ird Systeme d'etude de transfert hydrique dans un sol
CN102608290A (zh) * 2012-03-07 2012-07-25 河海大学 可以模拟土体上覆压力的大尺度管涌试验装置及测试方法
CN202502646U (zh) * 2012-03-20 2012-10-24 河海大学 渗透破坏现象实验装置
CN103245604A (zh) * 2013-05-13 2013-08-14 东南大学 一种可评价饱和土体抗侵蚀特性的室内试验装置
CN103969129A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 张树森 土壤侵蚀临界剪切应力与侵蚀常数的测试设备与方法
CN206096118U (zh) * 2016-08-23 2017-04-12 贵州理工学院 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201378166Y (zh) * 2009-04-02 2010-01-06 河海大学 一种研究渗透性破坏现象的试验装置
FR2965057A1 (fr) * 2010-09-22 2012-03-23 Inst Rech Developpement Ird Systeme d'etude de transfert hydrique dans un sol
CN102608290A (zh) * 2012-03-07 2012-07-25 河海大学 可以模拟土体上覆压力的大尺度管涌试验装置及测试方法
CN202502646U (zh) * 2012-03-20 2012-10-24 河海大学 渗透破坏现象实验装置
CN103969129A (zh) * 2013-01-30 2014-08-06 张树森 土壤侵蚀临界剪切应力与侵蚀常数的测试设备与方法
CN103245604A (zh) * 2013-05-13 2013-08-14 东南大学 一种可评价饱和土体抗侵蚀特性的室内试验装置
CN206096118U (zh) * 2016-08-23 2017-04-12 贵州理工学院 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106383217A (zh) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106383217B (zh) 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的方法及装置
CN106017811B (zh) 一种全自动纸尿裤侧漏检测装置及其检测方法
CN104390845B (zh) 一种便携式多功能土体力学性能试验装置
CN101329245B (zh) 液体管流阻力检测装置以及减阻剂的减阻效果检测方法
WO2002018909A3 (en) Single riser/single capillary blood viscometer using mass detection or column height detection
CN104303040A (zh) 用于测定流体粘度的设备和方法
CN206223619U (zh) 一种水泥土渗透系数测试仪
CN103948382A (zh) 一种测定膀胱内尿量及压强的装置及其测定和控制方法
CN107238563A (zh) 一种定水头多土环土壤渗透检测装置及其测量方法
CN201060149Y (zh) 液体管流阻力检测装置
CN203869851U (zh) 一种阀门检测装置
CN209069746U (zh) 一种高精度低压水压测试台
CN206096118U (zh) 一种测试土体破坏流失的临界水动力条件的装置
CN105424485B (zh) 钢管混凝土拱架灌注试验系统及试验方法
CN203069376U (zh) 一种用于逆止阀或给排水管道水工程性能指标检测的仪器
CN108867722B (zh) 管廊排水系统安全检测的模拟试验系统
CN107290186A (zh) 一种智能多孔水平分流装置
CN208109360U (zh) 一种船舶锅炉炉管检漏装置
JPH07306198A (ja) 室内用の大型加圧透水試験装置
Shen et al. Testing method on water-tightness indexes of non-return tap in water resources engineering
CN109024715A (zh) 一种基于寿命预测的地基工程检测装置及方法
CN101406714A (zh) 智能洗胃机
CN114235601A (zh) 一种恒法向应力条件下土岩界面直剪-渗流试验装置及其试验方法
GB8601002D0 (en) Pressure testing gas cylinders
CN105756105B (zh) 简易真空预压测试装置和采用简易真空预压测试装置测试真空预压效率的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant