CN106596366A - 高含水率软粘土固结渗透实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种高含水率软粘土固结渗透实验装置，包括渗透装置，渗透装置的前端连接有正向压力进水装置，渗透装置的后端连接有反向压力出水装置，所述正向压力进水装置包括共同并联于进水管的正向压力水头筒体和正向高压进水机构，正向高压进水机构包括依次连接的进水量测量装置、正向水泵和阀门，所述进水管上安装有压力传感器，所述渗透装置包括土样安装筒，土样安装筒上下两端均配置有透水板，所述土样安装筒上的土样上方设置有压力机构，压力机构自上而下下压土样，进水管与土样安装筒的进水口连接，所述土样安装筒的出水口与出水管连接，出水管上依次配置有阀门和反向水泵，所述出水管与集水桶连接。该装置能够在更大范围内模拟进水压力。
Description
技术领城
本发明涉及一种高含水率软粘土固结渗透实验装置。
背景技术
传统固结渗透实验装置一般包括渗透装置，渗透装置的前端连接正向进水装置，渗透装置的后端连接集水装置，通过计算集水装置中收集的水量和通水时间计算渗透系数。但是这种固结渗透实验装置未能考虑土体中原本存在的地下水压力，而且正向进水装置的水压力模拟跨度较小，无法模拟更大范围的进水压力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高含水率软粘土固结渗透实验装置，该实验装置能够模拟地下水压力，并且能够在更大范围内模拟进水压力。
本发明所采用的技术方案是：高含水率软粘土固结渗透实验装置，渗透装置的前端连接有正向压力进水装置，渗透装置的后端连接有反向压力出水装置，所述正向压力进水装置包括共同并联于进水管的正向压力水头筒体和正向高压进水机构，正向高压进水机构包括依次连接的进水量测量装置、正向水泵和阀门，所述进水管上安装有压力传感器，所述渗透装置包括土样安装筒，土样安装筒上下两端均配置有透水板，所述土样安装筒上的土样上方设置有压力机构，压力机构自上而下下压土样，所述进水管与所述土样安装筒的进水口连接，所述土样安装筒的出水口与出水管连接，出水管上依次配置有阀门和反向水泵，所述出水管与集水桶连接。
本发明具有以下效果：1、采用包含反向水泵的反向压力出水装置，使地下水压力可以通过反向水泵得以模拟，使实验状态更加接近地下土体的真实状态；2、采用正向压力水头筒体模拟水压较小的水头，采用进水量测量装置、正向水泵模拟水压较大的水头，还可通过调节压力水头筒体的水头高度微调水压，或者通过调节正向水泵的压力微调水压，从而能够模拟更大范围的进水压力。综上所述，本发明提供的高含水率软粘土固结渗透实验装置能够获得更加精准的实验数据。
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明提供的高含水率软粘土固结渗透实验装置的结构示意图。
图2为图1中的土样安装筒的结构剖视示意图。
图3为图2中的透水板的结构平面示意图。
具体实施方式
参照图1、图2、图3所示，本发明提供的高含水率软粘土固结渗透实验装置，包括渗透装置1，渗透装置1的前端连接有正向压力进水装置，渗透装置1的后端连接有反向压力出水装置，所述正向压力进水装置包括共同并联于进水管2的正向压力水头筒体3和正向高压进水机构，正向高压进水机构包括依次连接的进水量测量装置4、正向水泵5和阀门6，所述进水量测量装置4一般为带有刻度的量筒，所述进水管2上安装有压力传感器7，所述渗透装置1包括土样安装筒8，土样安装筒8上下两端均配置有透水板9，所述土样安装筒8上的土样上方设置有压力机构，压力机构一般采用配置杠杆10的砝码台11，通过在砝码台11增减砝码以控制压力，压力机构自上而下下压土样，所述进水管2与所述土样安装筒8的进水口连接，所述土样安装筒8的出水口与出水管12连接，出水管12上依次配置有阀门6和反向水泵13，所述出水管12与集水桶14连接。
参照图1所示，为了能够连续进行多组数据的实验，在上述实施例的基础上，所述正向压力水头筒体3包括多个分筒体31，每个分筒体31均通过各自的进水支管15与总管16连接，总管16与储水桶17连接，储水桶17与外接水管18连接，储水桶17上带有排气孔，每个进水支管15上均配置有阀门6以控制通断，所述分筒体31均通过各自的出水支管19与分管20连接，分管20与进水管2连接，所述出水支管19上均配置有阀门6以控制通断。
参照图1所示，在上述实施例的基础上，所述集水桶14呈透明状态，集水桶14上标注有刻度以标示水量，所述集水桶14上方封闭，集水桶14配置有深入集水桶14内部的减压管21，减压管21外端与外部导通。封闭式集水桶14可避免收集的水蒸发导致水量数据出现偏差，而减压管21可在不敞开集水桶14的前提下为集水桶14透气减压。
参照图1、图2、图3所示，为了避免透水板9影响土体压力，渗透装置1的透水板9由轻质材料制成，该轻质材料一般为塑料，透水板9上密布透水孔。轻质材料制成的透水板9重量较轻，对土体的影响更小，使实验装置能够用于测量土体压力较小的状态下的渗透系数。
参照图1所示，下面详细介绍本发明提供的高含水率软粘土固结渗透实验装置的使用方法：方式一、正向压力水头筒体3向渗透装置1供水：首先打开总管16将储水桶17中的水输送到各分筒体31中，通过启闭进水支管15上的阀门6控制各分筒体31中的水量；其次关闭高压进水机构上的阀门6，关闭总管16处阀门6，打开一个分筒体31的出水支管19上的阀门6，并将其他分筒体31的出水支管19上的阀门6关闭，同时向集水桶14注水，并开启反向水泵13以模拟土体中的水压力；最后通过记录进水管2上的压力传感器7上的水压数值、反向水泵13的预设压力值、集水桶14耗费多少时间收集到的水量来计算渗透系数。操作者可以通过控制出水支管19上的阀门6逐个控制单个分筒体31单独通过进水管2与渗透装置1连接，并为渗透装置1提供水压，由此可以快速切换不同水头进行实验，在不同水头和水压条件下获得不同的渗透系数参数。
方式二、当需要模拟的进水压力较大时：可以关闭各分筒体31对应的出水支管19上的阀门6，打开高压进水机构上的阀门6，启动正向水泵5。
Claims (9)
1.一种高含水率软粘土固结渗透实验装置，包括渗透装置，其特征是：渗透装置的前端连接有正向压力进水装置，渗透装置的后端连接有反向压力出水装置，所述正向压力进水装置包括共同并联于进水管的正向压力水头筒体和正向高压进水机构，正向高压进水机构包括依次连接的进水量测量装置、正向水泵和阀门，所述进水管上安装有压力传感器，所述渗透装置包括土样安装筒，土样安装筒上下两端均配置有透水板，所述土样安装筒上的土样上方设置有压力机构，压力机构自上而下下压土样，所述进水管与所述土样安装筒的进水口连接，所述土样安装筒的出水口与出水管连接，出水管上依次配置有阀门和反向水泵，所述出水管与集水桶连接。
2.根据权利要求1所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：所述正向压力水头筒体包括多个分筒体，每个分筒体均通过各自的进水支管与总管连接，总管与储水桶连接，储水桶与外接水管连接，储水桶上带有排气孔，每个进水支管上均配置有阀门以控制通断，所述分筒体均通过各自的出水支管与分管连接，分管与进水管连接，所述出水支管上均配置有阀门以控制通断。
3.根据权利要求1或2所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：所述进水量测量装置为带有刻度的量筒。
4.根据权利要求1或2所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：所述集水桶呈透明状态，集水桶上标注有刻度以标示水量，所述集水桶上方封闭，集水桶配置有深入集水桶内部的减压管，减压管外端与外部导通。
5.根据权利要求3所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：所述集水桶呈透明状态，集水桶上标注有刻度以标示水量，所述集水桶上方封闭，集水桶配置有深入集水桶内部的减压管，减压管外端与外部导通。
6.根据权利要求1或2所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：渗透装置的透水板由轻质材料制成，透水板上密布透水孔。
7.根据权利要求3所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：渗透装置的透水板由轻质材料制成，透水板上密布透水孔。
8.根据权利要求4所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：渗透装置的透水板由轻质材料制成，透水板上密布透水孔。
9.根据权利要求5所述的高含水率软粘土固结渗透实验装置，其特征是：渗透装置的透水板由轻质材料制成，透水板上密布透水孔。
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