CN109406294B - Mbt垃圾土渗透装置及其测定渗透系数的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了MBT垃圾土渗透装置及其测定渗透系数的方法。目前,还没有关于室内在温度、渗滤液回灌及变水头条件下研究MBT垃圾土压缩与渗透的仪器及方法。本发明装置包括支撑组件、液压装置、试验发生装置和渗透装置;液压装置与试验发生装置相连,控制施加于试样的压力;试验发生装置控制垃圾土试样的温度;渗透装置采用渗滤液作为流体,用变水头方法测定试样的渗透系数。本发明实现室内模拟MBT垃圾填埋场温度、压力等状态,测定垃圾土的渗透系数,为实际的工程应用提供参考。
Description
技术领域
本发明属于室内土工试验装置领域,具体涉及MBT垃圾土渗透装置及其测定渗透系数的方法,模拟了MBT垃圾填埋场的渗透特性。
背景技术
机械生物处理(Mechanical Biological Treatment,MBT)技术可以从源头上减少垃圾的填埋量,减少垃圾渗滤液和填埋气对环境的污染。因此,研究MBT垃圾的渗透特性对于MBT垃圾填埋场的稳定性和环境保护具有重要的意义。目前,还没有关于室内在温度、渗滤液回灌及变水头条件下研究MBT垃圾土压缩与渗透的仪器及方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种可以在室内测定的MBT垃圾土渗透装置及其测定渗透系数的方法,填补现有对MBT垃圾渗透特性研究的空缺。
本发明MBT垃圾土渗透装置,包括支撑组件、液压装置、试验发生装置和渗透装置;所述的支撑组件包括螺母、支撑杆、基座、底座、盖子、固定夹和铁架台;固定夹固定在铁架台上;基座固定在铁架台底部;底座设置在基座上;底座开设有对称设置的两个对位孔,两根支撑杆底部分别穿过底座对应一个对位孔,且均穿过基座;支撑杆底部的螺纹与螺母连接;盖子的两个圆柱孔套在两根支撑杆顶部,盖子的底面由支撑杆上的凸台支撑,支撑杆顶部的螺纹与螺母连接,该螺母压紧盖子顶面。所述的液压装置包括液压机;液压机的底座固定在盖子上;液压机的加载杆与盖子构成滑动副。
所述的试验发生装置包括加热筒、渗滤液收集板、温度传感器和透水石;加热筒包括内筒体和外筒体,外筒体套置在内筒体外,且外筒体与内筒体之间设有间隙;内筒体和外筒体均设置在盖子和基座之间,且顶面均与盖子接触,底面均与底座固定;外筒体侧部开设有进水孔和出水孔;进水孔设置在外筒体底部,出水孔设置在外筒体顶部;内筒体内壁底部固定有渗滤液收集板,内筒体位于渗滤液收集板底部部分为渗滤液气收集腔;渗滤液收集板顶面开设有同心且沿径向排布的多个环形槽和沿周向均布的多个直线槽;每个直线槽与所有环形槽连通,且所有直线槽的内端均与汇流口连通,汇流口底部与渗滤液气收集腔连通;内筒体内位于渗滤液收集板上方设有两块透水石;温度传感器检测内筒体外壁的温度。
所述的渗透装置包括试样上部密封盖、阀门一、气压表、填埋气箱、排气管道、水位调节软管、渗滤液管道、阀门二、阀门三、渗滤液箱、水泵、加热装置、阀门四、阀门五、阀门六、流量计、橡胶软管、金属硬管、密封圈、管套、温度计、玻璃刻度管、滑轨固定块、滑轨和滑块;所述的阀门一设置在渗滤液收集板的汇流口内;渗滤液气收集腔的顶部位置开设排气孔,底部位置开设排液孔;排气管道连通排气孔和填埋气箱的进气口,且排气管道上设有气压表和阀门七;渗滤液管道连通排液孔和渗滤液箱的进液口,渗滤液箱的进液口开设在渗滤液箱的侧壁上部;水位调节软管的进水口连通渗滤液管道的分流口;水位调节软管上设有阀门二,渗滤液管道上设有阀门三;滑块与带刻度的滑轨构成滑动副;滑轨上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;滑轨两端均通过滑轨固定块固定在铁架台上。水泵的进液口接渗滤液箱的出液口;水泵的出液口通过两根橡胶软管分别连通玻璃刻度管和带刻度的金属硬管;金属硬管上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;玻璃刻度管固定在固定夹上;金属硬管与管套构成滑动副;管套固定在盖子上;连通玻璃刻度管的橡胶软管上设有阀门五,连通金属硬管的橡胶软管上设有阀门四、阀门六和流量计;加热装置和温度计设置在渗滤液箱底部;试样上部密封盖与内筒体内壁构成滑动副,并与液压机的加载杆固定;金属硬管穿过盖子,并与试样上部密封盖固定;试样上部密封盖底面开设有与金属硬管连通的环形通道;试样上部密封盖上套有密封圈。
所述的加热筒采用有机玻璃材质。
所述的环形通道有沿试样上部密封盖径向排布的多个,且同心设置,并且只有其中一个环形通道与金属硬管连通;所述试样上部密封盖的底面还开设有直线通道;所述的直线通道与所有环形通道连通。
该MBT垃圾土渗透装置测定渗透系数的方法,具体如下:
步骤一、将加热筒连同渗滤液收集板和底座放在基座上;两根支撑杆底部分别穿过底座对应一个对位孔,且均穿过基座;关闭阀门一和阀门二,打开阀门三、四、五、六和七。然后,将支撑杆底部通过螺母连接实现与基座固定;内筒体内的渗滤液收集板上放入第一块透水石,加入试样并击实后,再在内筒体内放入第二块透水石;将盖子的两个圆柱孔分别套入对应支撑杆顶部,同时,试样上部密封盖套入内筒体;最后,将支撑杆顶部通过螺母连接实现与盖子固定,盖子压紧加热筒,记录管套在带刻度的金属硬管上的初始位置刻度L1。往渗滤液箱中加入水。
步骤二、通过进水孔和出水孔进行水循环;外部加热器对加热筒进行加热控制水温,并由温度传感器检测水温,设定水温T1=20℃。
步骤三、通过液压机的加载杆和试样上部密封盖给试样施加压力P=50kPa,然后打开阀门一。
步骤四、通过记录管套在带刻度的金属硬管上的位置刻度Lx,来计算试样的沉降量s=Lx-L1,从而得到试样的高度L=L0-s,L0为试样的初始高度。
步骤五、打开加热装置,加热装置设定温度T2=T1。关闭阀门五,水通过水泵依次进入橡胶软管、带刻度的金属硬管和试样上部密封盖的环形通道后渗入试样;然后水泵停转;产生的渗滤液和填埋气通过渗透液收集板的环形槽、直线槽以及汇流口收集,并经过阀门一进入渗滤液气收集腔;渗滤液气收集腔内的填埋气通过排气管道进入填埋气箱,填埋气箱记录收集填埋气含量,气压表监测排气管道内气压值。部分渗滤液通过渗滤液管道回到渗滤液箱,关闭阀门七;滑动滑块从而调节水位调节软管的出水口在带刻度的滑轨上的位置刻度;
步骤六、用渗滤液箱中的渗滤液对MBT垃圾试样进行变水头渗透试验,具体如下:水泵将渗滤液箱中的渗滤液回灌到试样中。关闭阀门三,打开阀门二,待水位调节软管有渗滤液流出时,水泵停转,关闭阀门六,打开阀门五,将渗滤液引入玻璃刻度管;然后,关闭阀门四,打开阀门六,并记录此时玻璃刻度管中的水位刻度值到水位调节软管顶端端口的刻度值差值为h1。然后,让渗滤液自行渗流,经过时间t后玻璃刻度管中的水位刻度值到水位调节软管顶端端口的刻度值差值减小至h2,水位下降的高度h=h1-h2,设玻璃刻度管的内截面积为a,则在时段dt内经过玻璃刻度管的流水量dQ=-adh。根据达西定律,在时段dt内流经试样的水量又表示为dQ=kAh/Ldt,其中A为试样截面积,L为试样的高度,k为渗透系数,根据同一时间流经试样的流水量与玻璃刻度管的流水量相等的原则,得温度T下试样的渗透系数为
步骤七、关闭阀门二和阀门五,打开阀门三和阀门四,部分渗滤液通过渗滤液管道回到渗滤液箱;
步骤八、将T1和T2同步增加10℃、20℃、30℃、40℃和50℃分别重复步骤六和七,测得不同温度下的渗透系数kT。
步骤九、将液压机施加的压力设置为100kPa、150kPa、200kPa、300kPa、400kPa、600kPa和800kPa分别重复步骤二至步骤八,每次重复时,先关闭阀门一,并打开阀门五和阀门七。
本发明具有的有益效果:
1、本发明可以通过液压装置模拟MBT垃圾填埋场不同深度处垃圾土的应力状态。
2、本发明可以进行长期的室内渗透试验,模拟测得填埋场不同填埋龄期的MBT垃圾土渗透系数。
3、不同深度MBT的温度有差异,温度对测渗透系数也有影响,本发明通过控制温度条件模拟MBT垃圾填埋场垃圾土环境温度。
4、本发明采用变水头渗透与压缩相关仪器进行试验,更能准确测得MBT垃圾的渗透系数。
5、本发明将渗滤液作为流体进行渗透试验,符合填埋场渗流条件。
6、本发明可应用于工程实践,也可以模拟其它土的室内试验。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明未装配加热筒时的结构示意图;
图3是本发明中加热筒与底座以及基座的装配示意图;
图中:1-1.液压机,1-2.加载杆,2.试样,3.螺母,4.出水孔,5.加热筒,5-1.外筒体,5-2.内筒体,5-3.底座,5-4.对位孔,6.阀门一,7.支撑杆,8.排气孔,8-1.气压表,8-2.填埋气箱,8-3.排气管道,9.排液孔,9-1.水位调节软管,9-2.渗滤液管道,9-3-1.阀门二,9-3-2.阀门三,10.基座,11.进水孔,12.透水石,13.温度传感器,14.试样上部密封盖,14-1.环形通道,15.盖子,16-1.水泵,16-2.渗滤液箱,16-3.加热装置,16-4-1.阀门四,16-4-2.阀门五,16-4-3.阀门六,16-5.流量计,16-6.橡胶软管,16-7.金属硬管,16-8.密封圈,16-9.管套,16-10.温度计,17.渗滤液收集板,18.渗滤液气收集腔,19-1.玻璃刻度管,19-2.固定夹,20.铁架台,21.滑轨固定块,22.滑轨,23.滑块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2和3所示,MBT垃圾土渗透装置,包括支撑组件、液压装置、试验发生装置和渗透装置;
支撑组件包括螺母3、支撑杆7、基座10、底座5-3、盖子15、固定夹19-2和铁架台20;固定夹19-2固定在铁架台20上;基座10固定在铁架台20底部;底座5-3设置在基座10上;底座5-3开设有对称设置的两个对位孔5-4,两根支撑杆7底部分别穿过底座5-3对应一个对位孔5-4,且均穿过基座10;支撑杆7底部的螺纹与螺母连接,该螺母压紧基座10实现支撑杆7和基座10的固定;盖子15的两个圆柱孔套在两根支撑杆7顶部,盖子15的底面由支撑杆7上的凸台支撑,支撑杆7顶部的螺纹与螺母3连接,该螺母3压紧盖子15顶面,实现支撑杆7和盖子15的固定。
液压装置包括液压机1-1;液压机1-1的底座固定在盖子15上;液压机1-1的加载杆1-2与盖子15构成滑动副,对试样上部密封盖14施加压力。
试验发生装置包括加热筒5、渗滤液收集板17、温度传感器13和透水石12;加热筒5采用有机玻璃材质,包括内筒体5-2和外筒体5-1,外筒体5-1套置在内筒体5-2外,且外筒体5-1与内筒体5-2之间设有间隙;内筒体5-2和外筒体5-1均设置在盖子15和基座10之间,且顶面均与盖子15接触,底面均与底座5-3固定;外筒体5-1侧部开设有进水孔11和出水孔4;进水孔11设置在外筒体5-1底部,出水孔4设置在外筒体5-1顶部;内筒体5-2内壁底部固定有渗滤液收集板17,内筒体5-2位于渗滤液收集板17底部部分为渗滤液气收集腔18;渗滤液收集板17顶面开设有同心且沿径向排布的多个环形槽和沿周向均布的多个直线槽;每个直线槽与所有环形槽连通,且所有直线槽的内端均与汇流口连通,汇流口底部与渗滤液气收集腔18连通;内筒体5-2内位于渗滤液收集板17上方设有两块透水石12;温度传感器13检测内筒体5-2外壁的温度。
渗透装置包括试样上部密封盖14、阀门一6、气压表8-1、填埋气箱8-2、排气管道8-3、水位调节软管9-1、渗滤液管道9-2、阀门二9-3-1、阀门三9-3-2、渗滤液箱16-2、水泵16-1、加热装置16-3、阀门四16-4-1、阀门五16-4-2、阀门六16-4-3、流量计16-5、橡胶软管16-6、金属硬管16-7、密封圈16-8、管套16-9、温度计16-10、玻璃刻度管19-1、滑轨固定块21、滑轨22和滑块23;阀门一6设置在渗滤液收集板的汇流口内,控制汇流口的开闭;渗滤液气收集腔18的顶部位置开设排气孔8,底部位置开设排液孔9;排气管道8-3连通排气孔8和填埋气箱8-2的进气口,且排气管道8-3上设有气压表8-1和阀门七;渗滤液管道9-2连通排液孔9和渗滤液箱16-2的进液口,渗滤液箱16-2的进液口开设在渗滤液箱16-2的侧壁上部;水位调节软管9-1的进水口连通渗滤液管道9-2的分流口;水位调节软管上设有阀门二9-3-1,渗滤液管道9-2上设有阀门三9-3-2;滑块23与带刻度的滑轨22构成滑动副;滑轨22上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;滑轨22两端均通过滑轨固定块21固定在铁架台20上。水泵16-1的进液口接渗滤液箱16-2的出液口;水泵16-1的出液口通过两根橡胶软管16-6分别连通玻璃刻度管19-1和带刻度的金属硬管16-7;金属硬管16-7上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;玻璃刻度管19-1固定在固定夹19-2上;金属硬管16-7与管套16-9构成滑动副;管套16-9固定在盖子15上;连通玻璃刻度管19-1的橡胶软管16-6上设有阀门五16-4-2,连通金属硬管16-7的橡胶软管16-6上设有阀门四16-4-1、阀门六16-4-3和流量计16-5;加热装置16-3和温度计16-10设置在渗滤液箱16-2底部;试样上部密封盖14与内筒体5-2内壁构成滑动副,并与液压机1-1的加载杆1-2固定;金属硬管16-7穿过盖子15,并与试样上部密封盖14固定;试样上部密封盖14底面开设有直线通道和同心且沿径向排布的多个环形通道14-1;直线通道与所有环形通道连通,且其中一个环形通道14-1与金属硬管16-7连通;试样上部密封盖14上套有密封圈16-8。
该MBT垃圾土渗透装置测定渗透系数的方法,具体如下:
步骤一、将加热筒5连同渗滤液收集板17和底座5-3放在基座10上;两根支撑杆7底部分别穿过底座5-3对应一个对位孔5-4,且均穿过基座10;关闭阀门一6和阀门二9-3-1,打开阀门三、四、五、六和七。然后,将支撑杆7底部通过螺母连接实现与基座10固定;内筒体5-2内的渗滤液收集板17上放入第一块透水石12,加入试样2分层击实后,再在内筒体5-2内放入第二块透水石12;本实施例中,内筒体5-2内径为300mm,高度为600mm,向内筒体5-2内加入20kg MBT试样至500mm高度,计算得到试样初始密度为0.56g/cm3。将盖子15的两个圆柱孔分别套入对应支撑杆7顶部,同时,试样上部密封盖14套入内筒体5-2;最后,将支撑杆7顶部通过螺母连接实现与盖子15固定,盖子15压紧加热筒,记录管套16-9在带刻度的金属硬管16-7上的初始位置刻度L1。往渗滤液箱16-2中加入水。
步骤二、通过进水孔11和出水孔4进行水循环;外部加热器对加热筒5进行加热控制水温,并由温度传感器13检测水温,本实施例中设定水温T1=20℃。
步骤三、通过液压机1-1的加载杆1-2和试样上部密封盖14给试样施加压力P,本实例中P=50kPa,然后打开阀门一6。
步骤四、通过记录管套16-9在带刻度的金属硬管16-7上的位置刻度Lx,来计算试样的沉降量s=Lx-L1,从而得到试样的高度L=L0-s,L0为试样的初始高度,本实施例中L0=500mm。
步骤五、打开加热装置16-3,加热装置设定温度T2=T1。关闭阀门五16-4-2,水通过水泵16-1依次进入橡胶软管16-6、带刻度的金属硬管16-7和试样上部密封盖14的环形通道14-1后渗入试样2;然后水泵16-1停转;产生的渗滤液和填埋气通过渗透液收集板17的环形槽、直线槽以及汇流口收集,并经过阀门一6进入渗滤液气收集腔18;渗滤液气收集腔18内的填埋气通过排气管道8-3进入填埋气箱8-2,填埋气箱8-2记录收集填埋气含量,气压表8-1监测排气管道8-3内气压值。部分渗滤液通过渗滤液管道9-2回到渗滤液箱16-2,关闭阀门七;
滑动滑块23从而调节水位调节软管9-1的出水口在带刻度的滑轨22上的位置刻度,水位调节软管9-1的出水口位置刻度根据液压机1-1的压力值和液压机1-1开始施加压力到关闭阀门七的时间不同来大致地预设,压力值越大,压缩时间越长,水位调节软管9-1的出水口位置越低;
步骤六、用渗滤液箱中的渗滤液对MBT垃圾试样进行变水头渗透试验,具体如下:水泵16-1将渗滤液箱16-2中的渗滤液回灌到试样2中。关闭阀门三9-3-2,打开阀门二9-3-1,待水位调节软管9-1有渗滤液流出时,水泵16-1停转,关闭阀门六16-4-3,打开阀门五16-4-2,将渗滤液引入玻璃刻度管19-1;然后,关闭阀门四16-4-1,打开阀门六16-4-3,并记录此时玻璃刻度管19-1中的水位刻度值到水位调节软管9-1顶端端口的刻度值差值为h1。然后,让渗滤液自行渗流,经过时间t后玻璃刻度管19-1中的水位刻度值到水位调节软管9-1顶端端口的刻度值差值减小至h2,水位下降的高度h=h1-h2,设玻璃刻度管的内截面积为a,则在时段dt内经过玻璃刻度管的流水量dQ=-adh。根据达西定律,在时段dt内流经试样的水量又表示为dQ=kAh/Ldt,其中A为试样截面积,L为试样的高度,k为渗透系数,根据同一时间流经试样的流水量与玻璃刻度管的流水量相等的原则,得温度T下试样的渗透系数为
步骤七、关闭阀门二9-3-1和阀门五,打开阀门三9-3-2和阀门四,部分渗滤液通过渗滤液管道9-2回到渗滤液箱16-2;
步骤八、将T1和T2同步增加10℃、20℃、30℃、40℃和50℃分别重复步骤六和七,测得不同温度下的渗透系数kT。
步骤九、将液压机1-1施加的压力设置为100kPa、150kPa、200kPa、300kPa、400kPa、600kPa和800kPa分别重复步骤二至步骤八,每次重复时,先关闭阀门一6,并打开阀门五16-4-2和阀门七。
本发明通过研究MBT垃圾土的压缩特性、渗透特性,为填埋场的填埋量及安全稳定性提供参考。
Claims (2)
1.MBT垃圾土渗透装置,包括支撑组件、液压装置、试验发生装置和渗透装置,其特征在于:所述的支撑组件包括螺母、支撑杆、基座、底座、盖子、固定夹和铁架台;固定夹固定在铁架台上;基座固定在铁架台底部;底座设置在基座上;底座开设有对称设置的两个对位孔,两根支撑杆底部分别穿过底座对应一个对位孔,且均穿过基座;支撑杆底部的螺纹与螺母连接;盖子的两个圆柱孔套在两根支撑杆顶部,盖子的底面由支撑杆上的凸台支撑,支撑杆顶部的螺纹与螺母连接,该螺母压紧盖子顶面;所述的液压装置包括液压机;液压机的底座固定在盖子上;液压机的加载杆与盖子构成滑动副;
所述的试验发生装置包括加热筒、渗滤液收集板、温度传感器和透水石;加热筒包括内筒体和外筒体,外筒体套置在内筒体外,且外筒体与内筒体之间设有间隙;内筒体和外筒体均设置在盖子和基座之间,且顶面均与盖子接触,底面均与底座固定;外筒体侧部开设有进水孔和出水孔;进水孔设置在外筒体底部,出水孔设置在外筒体顶部;内筒体内壁底部固定有渗滤液收集板,内筒体位于渗滤液收集板底部部分为渗滤液气收集腔;渗滤液收集板顶面开设有同心且沿径向排布的多个环形槽和沿周向均布的多个直线槽;每个直线槽与所有环形槽连通,且所有直线槽的内端均与汇流口连通,汇流口底部与渗滤液气收集腔连通;内筒体内位于渗滤液收集板上方设有两块透水石;温度传感器检测内筒体外壁的温度;
所述的渗透装置包括试样上部密封盖、阀门一、气压表、填埋气箱、排气管道、水位调节软管、渗滤液管道、阀门二、阀门三、渗滤液箱、水泵、加热装置、阀门四、阀门五、阀门六、流量计、橡胶软管、金属硬管、密封圈、管套、温度计、玻璃刻度管、滑轨固定块、滑轨和滑块;所述的阀门一设置在渗滤液收集板的汇流口内;渗滤液气收集腔的顶部位置开设排气孔,底部位置开设排液孔;排气管道连通排气孔和填埋气箱的进气口,且排气管道上设有气压表和阀门七;渗滤液管道连通排液孔和渗滤液箱的进液口,渗滤液箱的进液口开设在渗滤液箱的侧壁上部;水位调节软管的进水口连通渗滤液管道的分流口;水位调节软管上设有阀门二,渗滤液管道上设有阀门三;滑块与带刻度的滑轨构成滑动副;滑轨上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;滑轨两端均通过滑轨固定块固定在铁架台上;水泵的进液口接渗滤液箱的出液口;水泵的出液口通过两根橡胶软管分别连通玻璃刻度管和带刻度的金属硬管;金属硬管上的刻度值为刻度位置相对基座底面的高度;玻璃刻度管固定在固定夹上;金属硬管与管套构成滑动副;管套固定在盖子上;连通玻璃刻度管的橡胶软管上设有阀门五,连通金属硬管的橡胶软管上设有阀门四、阀门六和流量计;加热装置和温度计设置在渗滤液箱底部;试样上部密封盖与内筒体内壁构成滑动副,并与液压机的加载杆固定;金属硬管穿过盖子,并与试样上部密封盖固定;试样上部密封盖底面开设有与金属硬管连通的环形通道;试样上部密封盖上套有密封圈;
所述的加热筒采用有机玻璃材质;
所述的环形通道有沿试样上部密封盖径向排布的多个,且同心设置,并且只有其中一个环形通道与金属硬管连通;所述试样上部密封盖的底面还开设有直线通道;所述的直线通道与所有环形通道连通。
2.根据权利要求1所述的MBT垃圾土渗透装置测定渗透系数的方法,其特征在于:该方法具体如下:
步骤一、将加热筒连同渗滤液收集板和底座放在基座上;两根支撑杆底部分别穿过底座对应一个对位孔,且均穿过基座;关闭阀门一和阀门二,打开阀门三、四、五、六和七;然后,将支撑杆底部通过螺母连接实现与基座固定;内筒体内的渗滤液收集板上放入第一块透水石,加入试样并击实后,再在内筒体内放入第二块透水石;将盖子的两个圆柱孔分别套入对应支撑杆顶部,同时,试样上部密封盖套入内筒体;最后,将支撑杆顶部通过螺母连接实现与盖子固定,盖子压紧加热筒,记录管套在带刻度的金属硬管上的初始位置刻度L1;往渗滤液箱中加入水;
步骤二、通过进水孔和出水孔进行水循环;外部加热器对加热筒进行加热控制水温,并由温度传感器检测水温,设定水温T1=20℃;
步骤三、通过液压机的加载杆和试样上部密封盖给试样施加压力P=50kPa,然后打开阀门一;
步骤四、通过记录管套在带刻度的金属硬管上的位置刻度Lx,来计算试样的沉降量s=Lx-L1,从而得到试样的高度L=L0-s,L0为试样的初始高度;
步骤五、打开加热装置,加热装置设定温度T2=T1;关闭阀门五,水通过水泵依次进入橡胶软管、带刻度的金属硬管和试样上部密封盖的环形通道后渗入试样;然后水泵停转;产生的渗滤液和填埋气通过渗透液收集板的环形槽、直线槽以及汇流口收集,并经过阀门一进入渗滤液气收集腔;渗滤液气收集腔内的填埋气通过排气管道进入填埋气箱,填埋气箱记录收集填埋气含量,气压表监测排气管道内气压值;部分渗滤液通过渗滤液管道回到渗滤液箱,关闭阀门七;滑动滑块从而调节水位调节软管的出水口在带刻度的滑轨上的位置刻度;
步骤六、用渗滤液箱中的渗滤液对MBT垃圾试样进行变水头渗透试验,具体如下:水泵将渗滤液箱中的渗滤液回灌到试样中;关闭阀门三,打开阀门二,待水位调节软管有渗滤液流出时,水泵停转,关闭阀门六,打开阀门五,将渗滤液引入玻璃刻度管;然后,关闭阀门四,打开阀门六,并记录此时玻璃刻度管中的水位刻度值到水位调节软管顶端端口的刻度值差值为h1;然后,让渗滤液自行渗流,经过时间t后玻璃刻度管中的水位刻度值到水位调节软管顶端端口的刻度值差值减小至h2,水位下降的高度h=h1-h2,设玻璃刻度管的内截面积为a,则在时段dt内经过玻璃刻度管的流水量dQ=-adh;根据达西定律,在时段dt内流经试样的水量又表示为dQ=kAh/Ldt,其中A为试样截面积,L为试样的高度,k为渗透系数,根据同一时间流经试样的流水量与玻璃刻度管的流水量相等的原则,得温度T下试样的渗透系数为
步骤七、关闭阀门二和阀门五,打开阀门三和阀门四,部分渗滤液通过渗滤液管道回到渗滤液箱;
步骤八、将T1和T2同步增加10℃、20℃、30℃、40℃和50℃分别重复步骤六和七,测得不同温度下的渗透系数kT;
步骤九、将液压机施加的压力设置为100kPa、150kPa、200kPa、300kPa、400kPa、600kPa和800kPa分别重复步骤二至步骤八,每次重复时,先关闭阀门一,并打开阀门五和阀门七。
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