CN109946213A - 水泥土渗透设备及渗透试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥土渗透设备及渗透试验方法，旨在提供一种既可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验的水泥土渗透设备及渗透试验方法。它包括水箱，水箱内具有用于盛水的密闭内腔，水箱下部设有排水接口；增压设备，增压设备为所述密闭内腔增压；水泥土渗透装置，水泥土渗透装置包括真空袋、底盘、上盖板、位于底盘与上盖板之间的加压本体、设置在加压本体上并贯穿加压本体的上下端面的压力室、设置在底盘与加压本体的下端面之间的下密封圈、设置在上盖板与加压本体的上端面之间的上密封圈、设置在底盘上并与压力室相连通的进水管、用于连接排水接口与进水管的连接管道及设置在连接管道上的调压阀。

Description

水泥土渗透设备及渗透试验方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种水泥土渗透设备及渗透试验方法。

背景技术

TRD工法和SMW工法施工的地下水泥土连续墙，主要起到防渗止水的作用。水泥土连续墙的抗渗性能应满足墙体自防渗要求，抗渗系数不应大于1×10-7cm/s。就目前的水泥土相关行业标准《水泥土配合比设计规程》中提及的实验室渗透装置而言，按照允许的最大的渗透系数1×10-7cm/s，渗透压力0.1MPa（10m水头）考虑，一天一夜渗出的水量很少约为11mL；但目前的水泥土渗透试验操作困难，而且由于渗透试验的渗透水量小，而目前的水泥土渗透试验受水蒸发影响，使得测定渗透试验数据精度不准确，影响渗透试验的测定精度。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种既可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验，并且在水泥土的渗透系数试验中，可以有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度的水泥土渗透设备及渗透试验方法。

本发明的技术方案是：

一种水泥土渗透设备，包括：水箱，水箱内具有用于盛水的密闭内腔，水箱下部设有排水接口；增压设备，增压设备为所述密闭内腔增压；水泥土渗透装置，水泥土渗透装置包括真空袋、底盘、上盖板、位于底盘与上盖板之间的加压本体、设置在加压本体上并贯穿加压本体的上下端面的压力室、设置在底盘与加压本体的下端面之间的下密封圈、设置在上盖板与加压本体的上端面之间的上密封圈、设置在底盘上并与压力室相连通的进水管、用于连接排水接口与进水管的连接管道及设置在连接管道上的调压阀，所述加压本体的外侧面上设有与压力室的上部相连通的排水管，所述排水管上设有排水阀门，所述上盖板上设有与压力室相连通的出水管，所述压力室用于放置待检测的水泥土试样，放置在压力室内的水泥土试样与压力室的内侧面密封连接；所述真空袋用于与出水管连接，以使出水管排出的水流入所述真空袋内。

本方案的水泥土渗透设备既可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验，并且在水泥土的渗透系数试验中，可以有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度；同时，提高了水泥土渗透设备的利用率，降低了设备经济成本，减少了试验仪器的重复配置。

作为优选，压力室的中部为圆锥形腔室，且圆锥形腔室的内径自下而上逐渐减小，所述水泥土试样与圆锥形腔室相对应的也呈圆锥形。如此，在渗透试验过程中，水压通过底盘的进水管进入压力室的底部，作用下水泥土试样的底面上，将水泥土试样往上顶起，从而有利于使水泥土试样与压力室的内侧面密封连接。

作为优选，水泥土试样的外侧面包覆有蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面，并通过蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接。如此，即可以密封水泥土试样的整个外侧面，还可以保证水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接，从而避免渗透试验过程中，水压通过水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间的间隙溢出，而影响抗渗性试验与渗透系数试验的测定精度。

作为优选，水泥土渗透装置还包括透水石板，透水石板设置在压力室内并位于水泥土试样的下方，所述水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上。

作为优选，压力室的上部为圆柱形上腔室，所述排水管与压力室之间的连接口位于圆柱形上腔室的侧壁上。

作为优选，加压本体通过螺栓安装在底盘上，所述上盖板通过螺栓安装在底盘或加压本体上。

作为优选，还包括压力分配阀体，所述压力分配阀体包括入水接口及若干与入水接口相连通的出水接口，所述连接管道包括连接所述排水接口与入水接口的前连接管及用于连接出水接口与进水管的后连接管，后连接管与出水接口一一对应，所述调压阀设置在后连接管上，且调压阀与后连接管一一对应，所述进水管上设有进水管阀门。如此，通过后连接管与对应的水泥土渗透装置的进水管连接，可以同时在多个水泥土渗透装置上进行渗透试验，通过后连接管上的调压阀控制不同的渗透压力同时进行多组不同的渗透试验。

一种利用水泥土渗透设备的渗透试验方法，依次包括以下步骤：

第一，将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；如此，可以保证水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接，并密封水泥土试样的整个外侧面，从而避免渗透试验过程中，水压通过水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间的间隙溢出，而影响抗渗性试验与渗透系数试验的测定精度；

将连接管道内的空气排出，然后通过连接管道连接进水管与排水接口；

第二，调节所述调压阀的压力为P0；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过连接管道和进水管进入所述压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时；

再接着，通过调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1。如此，实现对水泥土试样进行抗渗性试验，并测定水泥土试样的渗透压力P1。

作为优选，所述第二步骤之后还包括以下步骤：第三，当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量。如此，可以通过实时量称真空袋的质量，来得到流入真空袋内的渗透水的质量，然后通过实时量称得到的渗透水质量数据，在图表上显示为时间-渗透水质量曲线，得到水泥土试样的渗透系数，从而实现对水泥土试样进行渗透系数试验；同时，由于整个渗透试验过程中，密闭内腔、连接管道、压力室及与出水管连接的真空袋内腔均为密闭的试验环境，可以消除渗透试验过程中的水蒸发影响，因而可有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度。

一种利用水泥土渗透设备的渗透试验方法，依次包括以下步骤：

第一，将若干台所述的水泥土渗透装置放置在试验场地，将连接管道和压力分配阀体内的空气排出，接着，通过后连接管与对应的水泥土渗透装置的进水管相连接，后连接管与水泥土渗透装置一一对应；

第二，在其中一个水泥土渗透装置上进行渗透试验，具体如下：

（1）将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；

（2），调节对应的调压阀的压力为P0，并打开对应的水泥土渗透装置放置的进水管阀门；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过前连接管、对应的后连接管和进水管进入对应的水泥土渗透装置放置的压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时；

接着，通过该调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1；

（3）当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量。

第三，返回第二步骤，在各水泥土渗透装置上同步进行渗透试验。如此，可以同时在多个水泥土渗透装置上进行渗透试验，通过后连接管上的调压阀控制不同的渗透压力同时进行多组不同的渗透试验，提高了试验的效率和设备的利用率。

本发明的有益效果是：可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验，并且在水泥土的渗透系数试验中，可以有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度。

附图说明

图1是本发明的具体实施例一的水泥土渗透设备的一种结构示意图。

图2是本发明的具体实施例一的水泥土渗透装置的一种结构示意图。

图3是本发明的具体实施例二的水泥土渗透设备的一种结构示意图。

图中：

水箱1，排水接口1.1，增压接口1.2；

增压设备2；

水泥土渗透装置3，真空袋3.0，底盘3.1，加压本体3.2，上盖板3.3，压力室3.4，圆锥形腔室3.41，圆柱形上腔室3.42，圆柱形下腔室3.43，下密封圈3.5，上密封圈3.6，水泥土试样3.7，透水石板3.8，进水管3.9，进水管阀门3.10，排水管3.11，排水阀门3.12，出水管3.13，出水管阀门3.14；

连接管道4，前连接管4.1，后连接管4.2；

调压阀5；

压力分配阀体6，入水接口6.1，出水接口6.2。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1所示，一种水泥土渗透设备，包括水箱1、增压设备2与水泥土渗透装置3。

水箱1内具有用于盛水的密闭内腔，水箱下部设有排水接口1.1。本实施例中，水箱上部设有增压接口1.2。

增压设备2为所述密闭内腔增压，具体的，增压设备通过增压接口所述密闭内腔增压。本实施例中，增压设备为空气增压泵或空气压缩机，空气增压泵或空气压缩机的出口与增压接口通过增压管道连接。

如图1、图2所示，水泥土渗透装置包括真空袋3.0、透水石板3.8、底盘3.1、上盖板3.3、位于底盘与上盖板之间的加压本体3.2、设置在加压本体上并贯穿加压本体的上下端面的压力室3.4、设置在底盘与加压本体的下端面之间的下密封圈3.5、设置在上盖板与加压本体的上端面之间的上密封圈3.6、设置在底盘上并与压力室相连通的进水管3.9、用于连接排水接口与进水管的连接管道4及设置在连接管道上的调压阀5。加压本体通过螺栓安装在底盘上。上盖板通过螺栓安装在底盘或加压本体上，本实施例中，上盖板通过螺栓安装在底盘。进水管上设有进水管阀门3.10。加压本体的外侧面上设有与压力室的上部相连通的排水管3.11，排水管上设有排水阀门3.12。上盖板上设有与压力室相连通的出水管3.13，出水管上设有出水管阀门3.14。

压力室3.4用于放置待检测的水泥土试样3.7，并且放置在压力室内的水泥土试样与压力室的内侧面密封连接。放置在压力室内的水泥土试样位于排水管与压力室之间的连接口的下方。真空袋3.0用于与出水管3.13连接，以使出水管排出的水流入所述真空袋内。本实施例中，真空袋与出水管密封连接。

压力室的中部为圆锥形腔室3.41，且圆锥形腔室的内径自下而上逐渐减小。水泥土试样3.7与圆锥形腔室相对应的也呈圆锥形。如此，在渗透试验过程中，水压通过底盘的进水管进入压力室的底部，作用下水泥土试样的底面上，将水泥土试样往上顶起，从而有利于使水泥土试样与压力室的内侧面密封连接。

水泥土试样的外侧面包覆有蜡密封层（图中未示出），以密封水泥土试样的外侧面，并通过蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接。如此，即可以密封水泥土试样的整个外侧面，还可以保证水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接，从而避免渗透试验过程中，水压通过水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间的间隙溢出，而影响抗渗性试验与渗透系数试验的测定精度。

压力室的上部为圆柱形上腔室3.42，圆柱形上腔室位于圆锥形腔室的上方，并与圆锥形腔室相连通。排水管与压力室之间的连接口位于圆柱形上腔室的侧壁上。压力室的下部为圆柱形下腔室3.43，圆柱形下腔室位于圆锥形腔室的下方，且圆柱形下腔室的内径与圆锥形腔室的底部的内径相同。

透水石板3.8中具有若干贯穿透水石板上下表面的空隙。透水石板设置在压力室内并位于水泥土试样的下方，本实施例中，透水石板位于圆柱形下腔室内，透水石板呈圆形，且透水石板的外径与圆柱形下腔室的内径配合。水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上。

底盘的上表面设有开口朝上的下限位槽，加压本体的下端位于下限位槽内，通过下限位槽对加压本体的下端进行限位。下密封圈位于压本体的下端面与下限位槽的底面之间。

上盖板的下表面设有开口朝下的上限位槽，加压本体的上端位于上限位槽内。上密封圈位于上限位槽的内顶面与加压本体的上端面之间。

本实施例的水泥土渗透设备既可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验，并且在水泥土的渗透系数试验中，可以有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度；同时，提高了水泥土渗透设备的利用率，降低了设备经济成本，减少了试验仪器的重复配置；具体的渗透试验方法见具体实施例三与具体实施例四。

具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于：

如图3所示，水泥土渗透设备还包括压力分配阀体6。压力分配阀体包括入水接口6.1及若干与入水接口相连通的出水接口6.2。本实施例中，出水接口上设有出水接口阀门（图中未示出）。连接管道4包括连接所述排水接口与入水接口的前连接管4.1及用于连接出水接口与进水管的后连接管4.2，后连接管与出水接口一一对应。调压阀5设置在后连接管上，且调压阀与后连接管一一对应。如此，通过后连接管与对应的水泥土渗透装置的进水管连接，后连接管与水泥土渗透装置一一对应，实现将多个水泥土渗透装置并联设置，可以同时在多个水泥土渗透装置上进行渗透试验，通过后连接管上的调压阀控制不同的渗透压力同时进行多组不同的渗透试验。

本实施例的水泥土渗透设备既可以进行水泥土的抗渗性试验，又可以进行水泥土的渗透系数试验，具体的渗透试验方法见具体实施例五。

具体实施例三，一种利用水泥土渗透设备的渗透试验方法，该水泥土渗透设备的具体结构参照具体实施例一。

利用水泥土渗透设备的渗透试验方法依次包括以下步骤：

第一，将连接管道内的空气排出，然后通过连接管道连接进水管与排水接口；

将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；如此，可以保证水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接，并密封水泥土试样的整个外侧面，从而避免渗透试验过程中，水压通过水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间的间隙溢出，而影响抗渗性试验与渗透系数试验的测定精度；

第二，调节所述调压阀的压力为P0，例如，P0为20KPa；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过连接管道和进水管进入所述压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时，例如，h为1小时；

再接着，通过调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时例如，h为1小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1。例如，每一级增加20 KPa，直至压力室内的水压达到100 KPa；接着，每一级增加100 KPa，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止。

如此，实现对水泥土试样进行抗渗性试验，并测定水泥土试样的渗透压力P1。上述步骤中，压力室的上端口处于敞开状态，上盖板未安装。本实施例的利用水泥土渗透设备的渗透试验方法为水泥土试样的抗渗性试验。

具体实施例四，一种利用水泥土渗透设备的渗透试验方法，该水泥土渗透设备的具体结构参照具体实施例一。

本实施例中的利用水泥土渗透设备的渗透试验方法参照具体实施例三，其不同之处在于：

第二步骤之后还包括以下步骤：

第三，当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；

接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，真空袋与出水管密封连接，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量。

如此，可以通过实时量称真空袋的质量，来得到流入真空袋内的渗透水的质量，然后通过实时量称得到的渗透水质量数据，在图表上显示为时间-渗透水质量曲线，得到水泥土试样的渗透系数，从而实现对水泥土试样进行渗透系数试验；具体的，按照试验规范要求的时间间隔，读取并记录若干个渗透水质量数据，在图表上显示为时间-渗透水质量曲线，得到水泥土试样的渗透系数，从而实现对水泥土试样进行渗透系数试验。

由于整个渗透试验过程中，密闭内腔、连接管道、压力室及与出水管连接的真空袋内腔均为密闭的试验环境，可以消除渗透试验过程中的水蒸发影响，因而可有效消除因渗透试验的渗透水量小，受水蒸发影响，而降低测定准确性的问题，从而提高渗透系数试验的测定精度。

具体实施例五，一种利用水泥土渗透设备的渗透试验方法，该水泥土渗透设备的具体结构参照具体实施例二。

利用水泥土渗透设备的渗透试验方法依次包括以下步骤：

第一，将若干台所述的水泥土渗透装置放置在试验场地，将连接管道和压力分配阀体内的空气排出，接着，通过后连接管与对应的水泥土渗透装置的进水管相连接，后连接管与水泥土渗透装置一一对应；

第二，在其中一个水泥土渗透装置上进行渗透试验，具体如下：

（1）将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；

（2），调节所述调压阀的压力为P0，例如，P0为20KPa；打开对应的水泥土渗透装置放置的进水管阀门；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过前连接管、对应的后连接管和进水管进入对应的水泥土渗透装置放置的压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时，例如，h为1小时；

接着，通过该调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1；例如，每一级增加20 KPa，直至压力室内的水压达到100 KPa；接着，每一级增加100 KPa，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止。如此，实现对水泥土试样进行抗渗性试验，并测定水泥土试样的渗透压力P1。上述步骤中（1）步骤和（2）步骤中，压力室的上端口处于敞开状态，上盖板未安装。

（3）当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量。如此，可以通过实时量称真空袋的质量，来得到流入真空袋内的渗透水的质量，然后通过实时量称得到的渗透水质量数据，在图表上显示为时间-渗透水质量曲线，得到水泥土试样的渗透系数，从而实现对水泥土试样进行渗透系数试验；具体的，按照试验规范要求的时间间隔，读取并记录若干个渗透水质量数据，在图表上显示为时间-渗透水质量曲线，得到水泥土试样的渗透系数，从而实现对水泥土试样进行渗透系数试验。

第三，返回第二步骤，在各水泥土渗透装置上同步进行渗透试验。如此，可以同时在多个水泥土渗透装置上进行渗透试验，通过后连接管上的调压阀控制不同的渗透压力同时进行多组不同的渗透试验，提高了试验的效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种水泥土渗透设备，其特征是，包括：

水箱，水箱内具有用于盛水的密闭内腔，水箱下部设有排水接口；

增压设备，增压设备为所述密闭内腔增压；

水泥土渗透装置，水泥土渗透装置包括真空袋、底盘、上盖板、位于底盘与上盖板之间的加压本体、设置在加压本体上并贯穿加压本体的上下端面的压力室、设置在底盘与加压本体的下端面之间的下密封圈、设置在上盖板与加压本体的上端面之间的上密封圈、设置在底盘上并与压力室相连通的进水管、用于连接排水接口与进水管的连接管道及设置在连接管道上的调压阀，所述加压本体的外侧面上设有与压力室的上部相连通的排水管，所述排水管上设有排水阀门，所述上盖板上设有与压力室相连通的出水管，所述压力室用于放置待检测的水泥土试样，放置在压力室内的水泥土试样与压力室的内侧面密封连接；所述真空袋用于与出水管连接，以使出水管排出的水流入所述真空袋内。

2.根据权利要求1所述的水泥土渗透设备，其特征是，所述压力室的中部为圆锥形腔室，且圆锥形腔室的内径自下而上逐渐减小，所述水泥土试样与圆锥形腔室相对应的也呈圆锥形。

3.根据权利要求2所述的水泥土渗透设备，其特征是，所述水泥土试样的外侧面包覆有蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面，并通过蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接。

4.根据权利要求2或3所述的水泥土渗透设备，其特征是，所述水泥土渗透装置还包括透水石板，透水石板设置在压力室内并位于水泥土试样的下方，所述水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上。

5.根据权利要求2或3所述的水泥土渗透设备，其特征是，所述压力室的上部为圆柱形上腔室，所述排水管与压力室之间的连接口位于圆柱形上腔室的侧壁上。

6.根据权利要求1或2或3所述的水泥土渗透设备，其特征是，所述加压本体通过螺栓安装在底盘上，所述上盖板通过螺栓安装在底盘或加压本体上。

7.根据权利要求1或2或3所述的水泥土渗透设备，其特征是，还包括压力分配阀体，所述压力分配阀体包括入水接口及若干与入水接口相连通的出水接口，所述连接管道包括连接所述排水接口与入水接口的前连接管及用于连接出水接口与进水管的后连接管，后连接管与出水接口一一对应，所述调压阀设置在后连接管上，且调压阀与后连接管一一对应，所述进水管上设有进水管阀门。

8.一种利用权利要求1-6所述的水泥土渗透设备的渗透试验方法，其特征是，依次包括以下步骤：

第一，将连接管道内的空气排出，然后通过连接管道连接进水管与排水接口；

将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；

第二，调节所述调压阀的压力为P0；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过连接管道和进水管进入所述压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时；

再接着，通过调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1。

9.一种利用权利要求8所述的水泥土渗透设备的渗透试验方法，其特征是，所述第二步骤之后还包括以下步骤：

第三，当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量。

10.一种利用权利要求1-7所述的水泥土渗透设备的渗透试验方法，其特征是，依次包括以下步骤：

第一，将若干台所述的水泥土渗透装置放置在试验场地，将连接管道和压力分配阀体内的空气排出，接着，通过后连接管与对应的水泥土渗透装置的进水管相连接，后连接管与水泥土渗透装置一一对应；

第二，在其中一个水泥土渗透装置上进行渗透试验，具体如下：

（1）将水泥土试样的表面擦拭干净，然后，将融化的蜡包覆水泥土试样的侧面上，在水泥土试样的侧面上形成蜡密封层，以密封水泥土试样的外侧面；接着，将水泥土试样和透水石板装入压力室内，水泥土试样通过透水石板支撑在底盘上；再接着，通过螺栓将加压本体锁紧安装在底盘上，以使下密封圈密封连接底盘与加压本体的下端面，同时使水泥土试样的蜡密封层填充水泥土试样的侧面与压力室的侧面之间的间隙，以在水泥土试样的外侧面与压力室的内侧面之间形成密封连接；

（2），调节对应的调压阀的压力为P0，并打开对应的水泥土渗透装置放置的进水管阀门；

接着，增压设备工作，为所述密闭内腔增压，以使水箱内的水通过前连接管、对应的后连接管和进水管进入对应的水泥土渗透装置放置的压力室的底部并穿过透水石板，对水泥土试样施加水压为P0的渗透压力，并保持该渗透压力h小时；

接着，通过该调压阀逐级增加进入所述压力室内水压，从而逐级增加对水泥土试样施加的渗透压力，并且每一级渗透压力保持h小时，直至水泥土试样的上表面有水渗出为止，并记录此时的渗透压力P1；

（3）当排水管的出水稳定后，通过螺栓将上盖板锁紧安装在底盘或加压本体上，以使上密封圈密封连接上盖板与加压本体的上端面；接着，关闭排水阀门，待出水管内的气泡排除干净后，在出水管上接上真空袋，使出水管排出的水流入所述真空袋内，并在这个过程中实时量称真空袋的质量；

第三，返回第二步骤，在各水泥土渗透装置上同步进行渗透试验。