CN115561135B - 柔壁垂直渗透仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔壁垂直渗透仪，包括：真空筒、周围加压筒、周围注水筒、空气压缩机、上游压力转换装置、多个下游压力转换装置、多个渗透压力室和多个体变管件；每个污水压力转换装置的底座管道连接底部三通阀门，每个体变管件的下端与相应的底部三通阀门连接，每个底部三通阀门连接筒体阀门；每个污水压力转换装置的顶盖管道通过管路连接顶部三通阀门，每个顶部三通阀门通过管路与筒体阀门；渗透压力室包括渗透压力筒、压力室顶盖、压力室底座、试样底座和试样顶盖；压力室底座连接上游输水管道；压力室底座连接下游输水管道。本发明的柔壁垂直渗透仪能够同时对试样底面和顶面施加反压，能够同时测量多组试样。

Description

柔壁垂直渗透仪

技术领域

本发明涉及渗透性能测试技术领域，特别是涉及一种柔壁垂直渗透仪。

背景技术

随着注浆技术的不断发展，注浆固结类材料广泛应用于水利工程防渗、土木工程的地基加固、垃圾填埋场防渗等岩土工程中，在各种防渗工程中要求在注浆后的固结体具有较低的渗透系数。目前国内现有的柔壁渗透仪采用橡胶膜围压密封，解决了侧壁渗漏等问题，可以对注浆固结类材料进行渗透性能测试，但还存在一些不足：1)只能在试样底面和顶面施加相同压力的反压，无法在试样顶面独立施加反压形成压差；2)现有的柔壁垂直渗透仪只能一次测量一组样品，因试验周期较长，不能满足工程需要；3)渗流出来的污水里的污染物，会污染体变管件，影响读数的准确性，并且不利于仪器的清洁保养。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种能够实现每个渗透压力室在不同的上、下游反压下，形成固定水头差，进行渗流；能够同时测量多组试样且渗滤液不会污染体变管件的柔壁垂直渗透仪。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柔壁垂直渗透仪，包括：真空筒、周围加压筒、周围注水筒、空气压缩机、上游压力转换装置、多个下游压力转换装置、多个渗透压力室和多个体变管件；

所述真空筒的输出端上设有筒体阀门；

所述下游压力转换装置的数量等于所述渗透压力室的数量；

所述上游压力转换装置和所述下游压力转换装置均为污水压力转换装置；所述污水压力转换装置的数量与所述体变管件的数量相同；

所述污水压力转换装置包括转换装置底座、转换装置下筒、转换装置顶盖、转换装置上筒、隔离膜和至少三个固定拉杆；所述转换装置底座上设有底座管道；所述转换装置下筒安装于所述转换装置底座上；所述转换装置顶盖设置于所述转换装置下筒的上方，所述转换装置顶盖上设有顶盖管道；所述转换装置上筒设置于所述转换装置下筒与所述转换装置顶盖之间，所述转换装置上筒与所述转换装置顶盖连接；所述隔离膜设置于所述转换装置上筒与所述转换装置下筒之间；所述转换装置顶盖、所述转换装置上筒和所述隔离膜围成上腔室，所述顶盖管道与所述上腔室连通；所述转换装置底座、所述转换装置下筒和所述隔离膜围成下腔室，所述底座管道与所述下腔室连通；所述隔离膜将所述上腔室与所述下腔室分隔开；每个固定拉杆的上端穿过所述转换装置顶盖，拉杆紧固件将所述固定拉杆与所述转换装置顶盖固定连接；每个固定拉杆的下端穿过所述转换装置底座，拉杆紧固件将所述固定拉杆与所述转换装置底座固定连接；

每个所述污水压力转换装置的底座管道通过管路连接一底部三通阀门的第一接口，每个所述体变管件的下端与相应的所述底部三通阀门的第二接口连接，每个所述底部三通阀门的第三接口连接筒体阀门；每个所述污水压力转换装置的顶盖管道通过管路连接顶部三通阀门的第一接口，每个所述顶部三通阀门的第二接口通过管路与所述筒体阀门；

所述渗透压力室包括渗透压力筒，所述渗透压力筒的上端安装有压力室顶盖，所述渗透压力筒的下端安装压力室底座；所述渗透压力筒的内部具有试样底座和设置于所述试样底座正上方的试样顶盖，所述试样底座与所述试样顶盖之间具有测试间隔；

所述压力室底座连接上游输水管道，所述上游输水管道的上端穿过所述试样底座，且所述上游输水管道的上端穿入所述测试间隔中，所述上游输水管道连接一上游压力阀门的第一接口；所述压力室底座连接下游输水管道，所述下游输水管道穿过所述试样顶盖后，所述下游输水管道的穿入所述测试间隔中，所述下游输水管道连接一下游压力阀门的第一接口；所有的上游压力阀门的第二接口和所有的下游压力阀门的第二接口均与上游压力转换装置所连接的顶部三通阀门的第三接口通过管路连接，每个所述下游压力阀门的第三接口与相应的下游压力转换装置所述连接的顶部三通阀门的第三接口连接；

每个所述渗透压力室上设有周围压力管道，所述周围压力管道与所述渗透压力室连通，所述周围压力管道上设有围压阀门，所述围压阀门的进水接头连接所述周围注水筒；所述围压阀门的围压接头连接周围加压筒；

所述空气压缩机通过管路与所述周围注水筒连接；所述空气压缩机通过压力筒管道与周围加压筒连接，所述压力筒管道上设有第一调压阀和第一压力表；与所述上游压力转换装置连接的体变管件为上游体变管，所述上游体变管的上端通过上游输压管道与所述空气压缩机连接，所述上游输压管道上设有第二调压阀和第二压力表；与所述下游压力转换装置连接的体变管件为下游体变管，所述下游体变管的上端通过下游输压管道与所述空气压缩机连接，所述下游输压管道上设有第三调压阀和第三压力表。

优选地，每个所述试样顶盖的顶面上设有顶盖连接件，所述顶盖连接件的顶面上设有安装槽，所述安装槽的两个平行设置的槽体侧壁的上端均设有凸块，两个所述凸块相对设置，且两个所述凸块之间具有块体间隔；所述压力室顶盖上设有贯通孔；

所述的柔壁垂直渗透仪还包括多个试样厚度变形测量装置，所述试样厚度变形测量装置的数量与所述渗透压力室的数量相同；每个所述试样厚度变形测量装置包括：导杆、仪表固定座和百分表；

所述导杆的上端穿出所述贯通孔；所述导杆的下端设有安装头，所述安装头穿入相应的所述安装槽中，所述安装头在所述凸块的下方旋转后，两个所述凸块阻挡所述安装头脱离所述安装槽，所述安装头与所述顶盖连接件连接；

所述仪表固定座安装在相应的所述压力室顶盖上；

所述百分表包括表主体和与表主体连接的表杆，所述表主体安装在所述仪表固定座上，所述表杆的下端与所述导杆的顶端接触。

进一步地，所述安装槽的两个平行设置的槽体侧壁之间的距离为所述安装槽的宽度；

所述安装头包括由上到下依次连接的上安装部、中间安装部和下安装部；所述中间安装部的宽度和所述下安装部的宽度均小于两个所述凸块之间的块体间隔的距离；所述中间安装部的长度小于两个所述凸块之间的块体间隔的距离；所述下安装部的长度大于两个所述凸块之间的块体间隔的距离；所述下安装部的长度小于所述安装槽的宽度；所述上安装部的长度大于两个所述凸块之间的块体间隔的距离。

进一步地，所述表主体通过下套杆与所述表杆连接；所述顶盖连接件的顶面上设有支撑杆，所述支撑杆的中轴线垂直于水平面方向；

所述仪表固定座的长度方向平行于水平面方向；所述仪表固定座在长度方向上的两端分别为表件安装端和支撑安装端；

所述仪表固定座的支撑安装端上设有支撑安装通孔、支撑调节开槽和支撑调节通孔；所述支撑调节开槽延伸至所述仪表固定座的支撑安装端的端面上；所述支撑安装通孔的中轴线竖直设置，所述支撑安装通孔和所述支撑调节通孔均与所述支撑调节开槽连通，所述支撑安装通孔的中轴线与所述支撑调节通孔的中轴线垂直；所述支撑安装通孔供所述支撑杆插入；支撑紧固部件与所述支撑调节通孔连接，使得所述支撑安装通孔夹紧所述支撑杆；

所述仪表固定座的表件安装端上设有表件安装通孔、表件调节开槽和表件调节通孔；所述表件调节开槽延伸至所述仪表固定座的表件安装端的端面上；所述表件安装通孔的中轴线竖直设置，所述表件安装通孔和所述表件调节通孔均与所述表件调节开槽连通，所述表件调节通孔的中轴线与所述表件安装通孔的中轴线垂直；所述表件安装通孔供所述下套杆插入；表件紧固部件与所述表件调节通孔连接，使得所述表件安装通孔夹紧所述下套杆。

优选地，所述转换装置顶盖上设有顶盖凹槽，所述转换装置上筒的顶面上设有上筒连接凸出部，所述上筒连接凸出部插入于所述顶盖凹槽中；所述转换装置底座上设有底座凹槽，所述转换装置下筒的底面上设有下筒连接凸出部，所述下筒连接凸出部插入于所述底座凹槽中。

优选地，所述隔离膜与所述转换装置上筒粘合，所述隔离膜与所述转换装置下筒粘合。

优选地，所述隔离膜采用0.2～0.3mm厚的聚乙烯材质制成。

优选地，所述真空筒连接一真空泵。

优选地，所述试样底座的顶面上设有底座部凹槽，所述底座部凹槽与一上游排气管道连接，所述上游排气管道上设有上游排气阀门；所述试样顶盖的底面上设有顶盖部凹槽，所述顶盖部凹槽与一下游排气管道连接，所述下游排气管道上设有下游排气阀门。

本发明还涉及一种柔壁垂直渗透仪的使用方法，采用所述的柔壁垂直渗透仪，包括以下步骤：

1)试验前的准备：对真空筒、周围注水筒和周围加压筒里注入水；

2)上游压力转换装置中注满水：打开所述真空筒的下方的筒体阀门，调节上游压力转换装置连接的顶部三通阀门，使得所述上游压力转换装置连接的顶盖管道与所述真空筒连通，所述真空筒中的水充入所述上游压力转换装置的上腔室中；再关闭所述上游压力转换装置连接的顶部三通阀门，调节所述上游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得上游体变管的底端与所述真空筒连通，将所述真空筒中的水充入上游体变管中后，调节所述上游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得上游体变管与所述上游压力转换装置的下腔室连通，上游体变管中的水充入所述上游压力转换装置的下腔室中；所述上游压力转换装置的隔离膜向下鼓起形成Ω形结构；

3)所有的下游压力转换装置中注满水：打开所述真空筒的下方的筒体阀门，调节每个下游压力转换装置连接的顶部三通阀门，使得每个所述下游压力转换装置连接的顶盖管道与所述真空筒连通，所述真空筒中的水充入每个所述下游压力转换装置的上腔室中；再关闭每个所述下游压力转换装置连接的顶部三通阀门，调节每个所述下游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得每个下游体变管的底端与所述真空筒连通，将所述真空筒中的水充入下游体变管中后，调节每个所述下游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得每个下游体变管与相应的所述下游压力转换装置的下腔室连通，每个所述下游体变管中的水充入相应的所述下游压力转换装置的下腔室中；所述下游压力转换装置的隔离膜向上鼓起形成Ω形结构；

4)百分表调零前准备：将第一透水石、第一滤纸片、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入相应的试样底座与试样顶盖之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装；导杆的下端的安装头与顶盖连接件连接；

5)对每个所述渗透压力室施加围压：打开所述空气压缩机，调节所述围压阀门，所述渗透压力室与所述周围注水筒连通，所述空气压缩机驱动所述周围注水筒中的水充入所述渗透压力室；待所述渗透压力室中注满水后，调整所述围压阀门，所述渗透压力室与所述周围加压筒连通，调节所述第一调压阀，对渗透压力室施加预设的围压；

6)对每个所述渗透压力室施加反压：所述上游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得上游体变管的底端与所述真空筒连通，将所述真空筒中的水充入上游体变管中后，调节上游压力转换装置连接的底部三通阀门，使得上游体变管的底端与上游压力转换装置的下腔室连通；调节上游压力阀门和下游压力阀门，上游输水管道和下游输水管道均与上游压力转换装置的上腔室连通；将上游体变管中的水通过加压流入上游压力转换装置的下腔室，隔离膜传递水压力推动上游压力转换装置的上腔室内的水流入每个渗透压力室的所述上游输水管道和所述下游输水管道中，此时，上游输水管道和下游输水管道均由上游压力转换装置所在的上游通路提供压力，上游通路提供压力为上游压力，调节第二调压阀，将上游压力调整到预设值，实现了对每个所述渗透压力室施加反压；

7)调整仪表固定座在竖直方向上的位置；当仪表固定座上安装的百分表的表杆的下端与导杆的顶端接触时，旋紧支撑紧固部件，将仪表固定座的位置固定，对百分表进行调零，然后旋紧表件紧固部件，将百分表的位置固定，以防百分表滑动；

8)装入土工织物：不变动百分表的位置，卸下渗透压力室；将膨润土防水毯试样中的膨润土抖净，留下膨润土防水毯试样中的土工织物；将第一透水石、第一滤纸片、土工织物、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入所述试样底座与所述试样顶盖之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装，将所述导杆的下端的安装头与所述顶盖连接件连接；重复步骤5)和步骤6)之后，用所述百分表记录土工织物的厚度值；

9)装入完整的膨润土防水毯试样；不变动百分表的位置，卸下渗透压力室；将第一透水石、第一滤纸片、膨润土防水毯试样、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入所述试样底座与所述试样顶盖之间的测试间隔中，再用所述乳胶膜进行封装；将所述导杆的下端的安装头与所述顶盖连接件连接；重复步骤5)和步骤6)之后，膨润土防水毯试样进行饱和、水化和固结；

10)调节到预设水头差形成渗透压：待膨润土防水毯试样饱和、水化、固结后，调节下游压力阀门，将所述渗透压力室的下游输水管道与相应的所述下游压力转换装置的上腔室连通；调节第三调压阀，将下游压力调整到预设值；下游压力小于上游压力，形成水头差，膨润土防水毯试样在有效渗透压下，自下而上形成渗流；

11)计算渗透系数：在预设的水头差条件下测定稳定渗流量，记录百分表的数值，以获得膨润土防水毯试样的总厚度值，并计算渗透系数，膨润土厚度＝总厚度值-土工织物的厚度值；测定渗出液体体积和渗流时间，获取单位时间的渗透流量。

如上所述，本发明的柔壁垂直渗透仪，具有以下有益效果：

1)本发明的柔壁垂直渗透仪的运用一个上游压力转换装置和多个下游压力转换装置，对多个渗透压力室同时施加反压，可实现在相同的上、下游反压下对试样进行饱和、水化和固结，也可以实现每个渗透压力室在不同的上、下游反压下，形成固定水头差，进行渗流；

2)本发明的柔壁垂直渗透仪中，通过周围注水筒对渗透压力室进行注水，通过空气压缩机加压到周围加压筒中，推动的周围加压筒内的水对渗透压力室进行加压，压力筒管道上设有第一调压阀和第一压力表，能够实现对渗透压力室进行压力控制，操作方便；

3)本发明的柔壁垂直渗透仪中，能够一次进行多组试样的测试，提高检测效率；

4)本发明的柔壁垂直渗透仪的上游压力转换装置和下游压力转换装置中，隔离膜将上腔室与下腔室分隔开，则当渗透液为污水时，污水不会进入上游体变管和下游体变管中，隔离膜将污水渗透压转换为纯净水的渗透压，使体变管始终保持清洁状态，保证读数的准确性。

附图说明

图1显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的结构示意图。

图2显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的体变管件的结构示意图。

图3显示为图1中A处的放大结构示意图。

图4显示为图1中B处的放大结构示意图。

图5显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的污水压力转换装置的内部结构示意图。

图6显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的污水压力转换装置的隔离膜的结构示意图。

图7显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的污水压力转换装置的转换装置上筒的结构示意图。

图8显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的污水压力转换装置的转换装置下筒的结构示意图。

图9显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的污水压力转换装置的固定拉杆的两端连接拉杆紧固件的结构示意图。

图10显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置安装于渗透压力室上，且渗透压力室中置入膨润土防水毯试样时的结构示意图。

图11显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的导杆与顶盖连接件连接后的结构示意图。

图12显示为图11中C处的放大结构示意图。

图13显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的导杆的侧视结构示意图。

图14显示为图13中D处的放大结构示意图。

图15显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的导杆的仰视结构示意图。

图16显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的顶盖连接件的侧视结构示意图。

图17显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的顶盖连接件的俯视结构示意图。

图18显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的仪表固定座的侧视结构示意图。

图19显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样厚度变形测量装置的仪表固定座的俯视结构示意图。

图20显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样底座的顶面上设有底座部凹槽的结构示意图。

图21显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的试样顶盖的底面上设有顶盖部凹槽的结构示意图。

图22显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的周围加压筒的结构示意图。

图23显示为本实施例的柔壁垂直渗透仪的周围注水筒的结构示意图。

附图标号说明

110 真空筒

111 筒体阀门

120 周围加压筒

121 周围筒筒身

122 周围筒盖

123 周围筒底座

130 周围注水筒

131 注水筒筒身

132 注水筒盖

133 注水筒底座

140 真空泵

141 中间管道

142 脱气压力表

143 压力调节阀门

200 顶盖连接件

210 安装槽

211 槽体侧壁

230 凸块

231 块体间隔

240 支撑杆

300 导杆

310 安装头

311 上安装部

312 中间安装部

313 下安装部

410 仪表固定座

411 支撑安装通孔

412 支撑调节开槽

413 支撑调节通孔

414 表件安装通孔

415 表件调节开槽

416 表件调节通孔

417 支撑紧固部件

418 表件紧固部件

420 百分表

421 表主体

422 表杆

423 下套杆

500 空气压缩机

510 压力筒管道

511 第一调压阀

512 第一压力表

520 上游输压管道

521 第二调压阀

522 第二压力表

530 下游输压管道

531 第三调压阀

532 第三压力表

600 污水压力转换装置

601 上游压力转换装置

602 下游压力转换装置

610 转换装置底座

611 底座管道

612 底座凹槽

613 转换装置排气阀门

620 转换装置下筒

621 下筒连接凸出部

630 转换装置顶盖

631 顶盖管道

632 顶盖凹槽

640 转换装置上筒

641 上筒连接凸出部

650 隔离膜

660 固定拉杆

670 拉杆紧固件

680 底部三通阀门

681 底部三通阀门的第一接口

682 底部三通阀门的第二接口

683 底部三通阀门的第三接口

690 顶部三通阀门

691 顶部三通阀门的第一接口

692 顶部三通阀门的第二接口

693 顶部三通阀门的第三接口

700 渗透压力室

710 渗透压力筒

720 压力室顶盖

721 贯通孔

722 压力室顶部排气阀门

730 压力室底座

740 试样底座

741 底座部凹槽

742 上游排气管道

743 上游排气阀门

750 试样顶盖

751 顶盖部凹槽

752 下游排气管道

753 下游排气阀门

761 上游输水管道

762 下游输水管道

770 上游压力阀门

771 上游压力阀门的第一接口

772 上游压力阀门的第二接口

780 下游压力阀门

781 下游压力阀门的第一接口

782 下游压力阀门的第二接口

783 下游压力阀门的第三接口

790 周围压力管道

791 围压阀门

800 体变管件

801 上游体变管

802 下游体变管

900 膨润土防水毯试样

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图23所示，本实施例的柔壁垂直渗透仪，包括：真空筒110、周围加压筒120、周围注水筒130、空气压缩机500、上游压力转换装置601、多个下游压力转换装置602、多个渗透压力室700和多个体变管件800；上游压力转换装置601为一个，下游压力转换装置602为六个，渗透压力室700为六个，体变管件800为七个；

真空筒110的输出端上设有筒体阀门111；

下游压力转换装置602的数量等于渗透压力室700的数量，下游压力转换装置602与渗透压力室700一一对应；

上游压力转换装置601和下游压力转换装置602均为污水压力转换装置600；污水压力转换装置600的数量与体变管件800的数量相同，污水压力转换装置600与体变管件800一一对应；

污水压力转换装置600包括转换装置底座610、转换装置下筒620、转换装置顶盖630、转换装置上筒640、隔离膜650和至少三个固定拉杆660；转换装置底座610上设有底座管道611；转换装置下筒620安装于转换装置底座610上；转换装置顶盖630设置于转换装置下筒620的上方，转换装置顶盖630上设有顶盖管道631；转换装置上筒640设置于转换装置下筒620与转换装置顶盖630之间，转换装置上筒640与转换装置顶盖630连接；隔离膜650设置于转换装置上筒640与转换装置下筒620之间；转换装置顶盖630、转换装置上筒640和隔离膜650围成上腔室，顶盖管道631与上腔室连通；转换装置底座610、转换装置下筒620和隔离膜650围成下腔室，底座管道611与下腔室连通；隔离膜650将上腔室与下腔室分隔开；每个固定拉杆660的上端穿过转换装置顶盖630，拉杆紧固件670将固定拉杆660与转换装置顶盖630固定连接；每个固定拉杆660的下端穿过转换装置底座610，拉杆紧固件670将固定拉杆660与转换装置底座610固定连接；

每个污水压力转换装置600的底座管道611通过管路连接一底部三通阀门的第一接口681，每个体变管件800的下端与相应的底部三通阀门的第二接口682连接，每个底部三通阀门的第三接口683连接筒体阀门111；每个污水压力转换装置600的顶盖管道631通过管路连接顶部三通阀门的第一接口691，每个顶部三通阀门的第二接口692通过管路与筒体阀门111；

渗透压力室700包括渗透压力筒710，渗透压力筒710的上端安装有压力室顶盖720，渗透压力筒710的下端安装压力室底座730；渗透压力筒710的内部具有试样底座740和设置于试样底座740正上方的试样顶盖750，试样底座740与试样顶盖750之间具有测试间隔；

压力室底座730连接上游输水管道761，上游输水管道761的上端穿过试样底座740，且上游输水管道761的上端穿入测试间隔中，上游输水管道761连接一上游压力阀门的第一接口771；压力室底座730连接下游输水管道762，下游输水管道762穿过试样顶盖750后，下游输水管道762的穿入测试间隔中，下游输水管道762连接一下游压力阀门的第一接口781；所有的上游压力阀门的第二接口772和所有的下游压力阀门的第二接口782均与上游压力转换装置601所连接的顶部三通阀门的第三接口693通过管路连接，每个下游压力阀门的第三接口783与相应的下游压力转换装置602连接的顶部三通阀门的第三接口693连接；

每个渗透压力室700上设有周围压力管道790，周围压力管道790与渗透压力室700连通，周围压力管道790上设有围压阀门791，围压阀门791的进水接头连接周围注水筒130；围压阀门791的围压接头连接周围加压筒120；

空气压缩机500通过管路与周围注水筒130连接；空气压缩机500通过压力筒管道510与周围加压筒120连接，压力筒管道510上设有第一调压阀511和第一压力表512；与上游压力转换装置601连接的体变管件800为上游体变管801，上游体变管801的上端通过上游输压管道520与空气压缩机500连接，上游输压管道520上设有第二调压阀521和第二压力表522；与下游压力转换装置602连接的体变管件800为下游体变管802，下游体变管802的上端通过下游输压管道530与空气压缩机500连接，下游输压管道530上设有第三调压阀531和第三压力表532。

本发明的柔壁垂直渗透仪的运用一个上游压力转换装置601和多个下游压力转换装置602，对多个渗透压力室700同时施加反压，可实现在相同的上、下游反压下对膨润土防水毯试样900进行饱和、水化和固结，也能够实现每个渗透压力室700在不同的上、下游反压下，形成固定水头差，进行渗流；

本发明的柔壁垂直渗透仪中，通过周围注水筒130对渗透压力室700进行注水，通过空气压缩机500加压到周围加压筒120中，推动的周围加压筒120内的水对渗透压力室700进行加压，压力筒管道510上设有第一调压阀511和第一压力表512，能够实现对渗透压力室700进行压力控制，操作方便。

本发明的柔壁垂直渗透仪中，能够一次进行多组试样的测试，提高检测效率，推进工程进度；

本发明的柔壁垂直渗透仪中，上游压力转换装置601和所有的下游压力转换装置602的上腔室和下腔室中均充满纯净水；当上游体变管801中的纯净水通过加压流入上游压力转换装置601的下腔室，隔离膜650能够有效传递水压力推动上游压力转换装置601的上腔室内的污水流入渗透压力室700的试样内；当形成渗流后，渗透液从渗透压力室700排出后，渗透液进入下游压力转换装置602的上腔室，隔离膜650能够有效传递渗透水压力推动下游压力转换装置602的下腔室内的纯净水流入下游体变管802；本发明的污水压力转换装置600，可使现有的柔壁渗透仪使用工况水作为测试用渗透液，进行渗透试验。本发明的柔壁垂直渗透仪的上游压力转换装置601和下游压力转换装置602中，隔离膜650将上腔室与下腔室分隔开，则当渗透液为污水时，污水不会进入上游体变管801和下游体变管802中，隔离膜650将污水渗透压转换为纯净水的渗透压，使体变管始终保持清洁状态，保证读数的准确性。

第一调压阀511、第一压力表512、第二调压阀521、第二压力表522、第三调压阀531和第三压力表532均与控制器连接，则本发明的柔壁垂直渗透仪能够实现对渗透压力室700进行压力控制和自动补压。

每个试样顶盖750的顶面上设有顶盖连接件200，顶盖连接件200的顶面上设有安装槽210，安装槽210的两个平行设置的槽体侧壁211的上端均设有凸块230，两个凸块230相对设置，且两个凸块230之间具有块体间隔231；压力室顶盖720上设有贯通孔721；

柔壁垂直渗透仪还包括多个试样厚度变形测量装置，试样厚度变形测量装置的数量与渗透压力室700的数量相同；每个试样厚度变形测量装置包括：导杆300、仪表固定座410和百分表420；

导杆300的上端穿出贯通孔721；导杆300的下端设有安装头310，安装头310穿入相应的安装槽210中，安装头310在凸块230的下方旋转后，两个凸块230阻挡安装头310脱离安装槽210，安装头310与顶盖连接件200连接；

仪表固定座410安装在相应的压力室顶盖720上；

百分表420包括表主体421和与表主体421连接的表杆422，表主体421安装在仪表固定座410上，表杆422的下端与导杆300的顶端接触。

本发明的柔壁垂直渗透仪中，导杆300的下端的安装头310在顶盖连接件200的安装槽210中旋转后，导杆300的安装头310与顶盖连接件200形成咬合连接，则导杆300与试样顶盖750连接；导杆300的安装头310与顶盖连接件200的连接方便且不易滑脱；

本发明的柔壁垂直渗透仪能够在试样渗透性能测试的同时，跟踪试样厚度的变形，在围压、反压共同作用下，测得最终饱和、水化、固结状态下的试样的厚度，也就得到了试样的有效渗径，根据试样的厚度能够精确计算试样的渗透系数。本柔壁垂直渗透仪应用于膨润土防水毯试样时，无需剥离膨润土试样上的土工织物，即可对膨润土试样的厚度进行测试，也就得到了膨润土防水毯试样的有效渗径，根据膨润土防水毯试样的厚度能够精确计算膨润土防水毯试样的渗透系数。安装槽210的两个平行设置的槽体侧壁211之间的距离为安装槽210的宽度W4；

安装头310包括由上到下依次连接的上安装部311、中间安装部312和下安装部313；中间安装部312的宽度和下安装部313的宽度W1均小于两个凸块230之间的块体间隔231的距离；中间安装部312的长度K2小于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1；下安装部313的长度K3大于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1；下安装部313的长度K3小于安装槽210的宽度W4；上安装部311的长度K1大于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1。

中间安装部312的宽度和下安装部313的宽度W1均小于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1，使得中间安装部312和下安装部313能够穿过两个凸块230的块体间隔231之间；中间安装部312的长度K2小于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1；下安装部313的长度K3大于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1；下安装部313的长度K3小于安装槽210的宽度W4，该结构使得安装头310的中间安装部312能够在两个凸块230的块体间隔231中旋转，安装头310的下安装部313能够在凸块230的下方旋转，且下安装部313转90度后，两个凸块230阻挡安装头310的下安装部313脱离安装槽210，安装头310与顶盖连接件200形成咬合连接；由于上安装部311的长度K1大于两个凸块230之间的块体间隔231的距离L1，在下安装部313旋转90度后，上安装部311抵靠在顶盖连接件200的顶面上。

本实施例中，导杆300为圆柱形。顶盖连接件200为圆柱形，安装槽210沿着顶盖连接件200的径向贯通。下安装部313为矩形。中间安装部312为圆柱形，所以中间安装部312的宽度等于中间安装部312的长度K2。

安装槽210的槽底壁平行于顶盖连接件200的顶面，顶盖连接件200的顶面平行于水平面方向；凸块230的底面与安装槽210的槽底壁之间的距离L2大于下安装部313的竖向高度H3。该结构使得凸块230的下方具有供下安装部313旋转的空间。

表主体421通过下套杆423与表杆422连接；顶盖连接件200的顶面上设有支撑杆240，支撑杆240的中轴线垂直于水平面方向；

仪表固定座410的长度方向平行于水平面方向；仪表固定座410在长度方向上的两端分别为表件安装端和支撑安装端；

仪表固定座410的支撑安装端上设有支撑安装通孔411、支撑调节开槽412和支撑调节通孔413；支撑调节开槽412延伸至仪表固定座410的支撑安装端的端面上；支撑安装通孔411的中轴线竖直设置，支撑安装通孔411和支撑调节通孔413均与支撑调节开槽412连通，支撑安装通孔411的中轴线与支撑调节通孔413的中轴线垂直；支撑安装通孔411供支撑杆240插入；支撑紧固部件417与支撑调节通孔413连接，使得支撑安装通孔411夹紧支撑杆240；

仪表固定座410的表件安装端上设有表件安装通孔414、表件调节开槽415和表件调节通孔416；表件调节开槽415延伸至仪表固定座410的表件安装端的端面上；表件安装通孔414的中轴线竖直设置，表件安装通孔414和表件调节通孔416均与表件调节开槽415连通，表件调节通孔416的中轴线与表件安装通孔414的中轴线垂直；表件安装通孔414供下套杆423插入；表件紧固部件418与表件调节通孔416连接，使得表件安装通孔414夹紧下套杆423。

当支撑紧固部件417未旋紧时，仪表固定座410可沿着支撑杆240移动，则仪表固定座410在竖直方向上的位置得以调整，当仪表固定座410上安装的百分表420的表杆422的下端与导杆300的顶端接触时，旋紧支撑紧固部件417，将仪表固定座410的位置固定；旋紧表件紧固部件418，将百分表420的位置固定，以防百分表420滑动。

试样顶盖750的顶面与顶盖连接件200粘合连接或者螺纹连接。本实施例中，试样顶盖750的顶面与顶盖连接件200螺纹连接，试样顶盖750的顶面上设有承接螺纹孔，顶盖连接件200底部设有安装柱，安装柱上设有外螺纹部，承接螺纹孔与安装柱螺纹连接。

转换装置顶盖630上设有顶盖凹槽632，转换装置上筒640的顶面上设有上筒连接凸出部641，上筒连接凸出部641插入于顶盖凹槽632中；转换装置底座610上设有底座凹槽612，转换装置下筒620的底面上设有下筒连接凸出部621，下筒连接凸出部621插入于底座凹槽612中。该结构使得转换装置顶盖630与转换装置上筒640稳定地连接，使得转换装置底座610与转换装置下筒620稳定地连接。

隔离膜650与转换装置上筒640粘合，隔离膜650与转换装置下筒620粘合。该结构使得隔离膜650能够与转换装置上筒640和转换装置下筒620稳定地连接。

隔离膜650采用0.2～0.3mm厚的聚乙烯材质制成。隔离膜650抗酸抗碱，不易腐蚀，具有较好的隔水效果。

转换装置上筒640与转换装置下筒620采用透明材质制成。

真空筒110连接一真空泵140。运用抽真空脱气法，用真空泵140把真空桶中的压力降至0.05～0.07MPa，去除溶解的气体，为一个上游压力转换装置601、所有的下游压力转换装置602以及渗透用水，提供脱气水，提高渗透测试效率。真空筒110与真空泵140之间通过中间管道141，中间管道141上设有脱气压力表142和压力调节阀门143，用真空泵140把真空桶中的压力降低，真空筒110为一个上游压力转换装置601和所有的下游压力转换装置602无气水。真空筒110的筒体底座与筒体阀门111，真空筒110的筒体顶盖连接中间管道141。真空筒110的筒身采用透明有机玻璃材质。

试样底座740的顶面上设有底座部凹槽741，底座部凹槽741与一上游排气管道742连接，上游排气管道742上设有上游排气阀门743；试样顶盖750的底面上设有顶盖部凹槽751，顶盖部凹槽751与一下游排气管道752连接，下游排气管道752上设有下游排气阀门753。顶盖部凹槽751和底座部凹槽741用于排气，并设置了上游排气管道742和下游排气管道752，方便上游输水管道761和下游输水管道762中的气体排出，保证测试的有效性。本实施例中，底座部凹槽741和顶盖部凹槽751均为螺旋形结构。

压力室顶盖720上设有压力室顶部排气阀门722，压力室顶部排气阀门722为螺旋槽结构的排气阀门。

每个转换装置底座610和每个转换装置顶盖630上均设有转换装置排气阀门613，转换装置排气阀门613为螺旋槽结构的排气阀门。

周围注水筒130包括注水筒筒身131，注水筒筒身131的上端与注水筒盖132连接，注水筒筒身131的下端与注水筒底座133；注水筒筒身131的外部设有注水筒拉杆，注水筒拉杆将注水筒筒身131和注水筒盖132连接。注水筒底座133上设有注水筒底部管道，注水筒盖132上设有注水筒顶部管道，注水筒顶部管道上设有注水筒双通阀门，可供气体或水注入。

周围加压筒120包括周围筒筒身121，周围筒筒身121的上端与周围筒盖122连接，周围筒筒身121的下端与周围筒底座123；周围筒筒身121的外部设有周围筒拉杆，周围筒拉杆将周围筒筒身121和周围筒盖122连接。周围筒底座123上设有周围筒底部管道，周围筒盖122上设有周围筒顶部管道，周围筒顶部管道上设有周围筒双通阀门，可供气体或水注入。

压力室底座730、压力室顶盖720和导杆300均采用不锈钢铸件制成。导杆300与压力室顶盖720连接处用橡胶垫圈密封。试样底座740和试样顶盖750采用透明有机玻璃材质制成。渗透压力筒710采用透明有机玻璃材质制成，渗透压力筒710与压力室底座730连接处设有密封凹槽，密封凹槽用于放置橡胶垫圈，以保证密封效果。

膨润土防水毯利用其膨润土遇水膨胀的特性，应用于垃圾填埋场的防渗衬垫中，并在其他土木工程防渗领域也得到许多国家的推广。膨润土防水毯中的膨润土，又叫膨土岩或斑脱岩，由大约1亿年前白垩纪火山爆发产生的火山灰沉积而成。它具有膨胀性、粘结性、吸附性等多个特殊性能。膨润土遇水发生水合作用，膨胀后形成不透水的凝胶体，从而起到天然的防水抗渗作用。利用这个性能，将土工织物与膨润土通过针刺法固定，制成膨润土防水毯，土工织物一般为聚丙烯材料，上层为非织造布，下层为机织布。膨润土防水毯的垂直渗透试验就是利用膨润土水化后其颗粒吸水膨胀，形成较为均匀的胶体系统充满整个空间，在有限的压力作用下，使膨胀后的膨润土达到一定的密实度，测试其渗透性，膨润土水化后体积的变化很大。现有技术中的柔壁垂直渗透仪在测试膨润土防水毯的渗透性能时，无法实时测量被测试样的厚度变化，只能在渗透性能测试完成后，从柔壁垂直渗透仪上拆除试样才能测量试样的厚度；从柔壁垂直渗透仪上拆下试样后所测得的试样的厚度与上覆压力对膨润土水化膨胀约束情况下的试样厚度存在误差，同时采用刀片将上下层织物割开并剥离的过程中很容易碰触到膨润土，导致测量误差，对最终渗透系数的计算产生影响。本实施例的柔壁垂直渗透仪的使用方法能够实时测量膨润土防水毯试样900的厚度变化。

本发明还涉及一种柔壁垂直渗透仪的使用方法，采用柔壁垂直渗透仪，包括以下步骤：

1)试验前的准备：对真空筒110、周围注水筒130和周围加压筒120里注入里注入适量去离子水；打开真空泵140把真空筒110中的压力降至0.05～0.07MPa，去除溶解的气体；

2)上游压力转换装置601中注满水：打开真空筒110的下方的筒体阀门111，调节上游压力转换装置601连接的顶部三通阀门，使得上游压力转换装置601连接的顶盖管道631与真空筒110连通，并且打开上游压力转换装置601的转换装置排气阀门613，真空筒110中的水充入上游压力转换装置601的上腔室中；再关闭上游压力转换装置601连接的顶部三通阀门和转换装置排气阀门613，调节上游压力转换装置601连接的底部三通阀门，使得上游体变管801的底端与真空筒110连通，将真空筒110中的水充入上游体变管801中后，调节上游压力转换装置601连接的底部三通阀门，使得上游体变管801与上游压力转换装置601的下腔室连通，上游体变管801中的水充入上游压力转换装置601的下腔室中；上游压力转换装置601的隔离膜650向下鼓起形成Ω形结构；

3)所有的下游压力转换装置602中注满水：打开真空筒110的下方的筒体阀门111，调节每个下游压力转换装置602连接的顶部三通阀门，使得每个下游压力转换装置602连接的顶盖管道631与真空筒110连通，并且打开下游压力转换装置602的转换装置排气阀门613，真空筒110中的水充入每个下游压力转换装置602的上腔室中；再关闭每个下游压力转换装置602连接的顶部三通阀门和转换装置排气阀门613，调节每个下游压力转换装置602连接的底部三通阀门，使得每个下游体变管802的底端与真空筒110连通，将真空筒110中的水充入下游体变管802中后，调节每个下游压力转换装置602连接的底部三通阀门，使得每个下游体变管802与相应的下游压力转换装置602的下腔室连通，每个下游体变管802中的水充入相应的下游压力转换装置602的下腔室中；下游压力转换装置602的隔离膜650向上鼓起形成Ω形结构；

4)百分表420调零前准备：将第一透水石、第一滤纸片、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入相应的试样底座740与试样顶盖750之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装；导杆300的下端的安装头310与顶盖连接件200连接；

5)对每个渗透压力室700施加围压：打开空气压缩机500，打开每个渗透压力室700的压力室顶部排气阀门722，调节围压阀门791，渗透压力室700与周围注水筒130连通，空气压缩机500驱动周围注水筒130中的水充入渗透压力室700；待渗透压力室700中注满水后，关闭每个渗透压力室700的压力室顶部排气阀门722，调整围压阀门791，渗透压力室700与周围加压筒120连通，调节第一调压阀511，对渗透压力室700施加预设的围压；

6)对每个渗透压力室700施加反压：上游压力转换装置601连接的底部三通阀门，使得上游体变管801的底端与真空筒110连通，将真空筒110中的水充入上游体变管801中后，调节上游压力转换装置601连接的底部三通阀门，使得上游体变管801的底端与上游压力转换装置601的下腔室连通；调节上游压力阀门和下游压力阀门，上游输水管道761和下游输水管道762均与上游压力转换装置601的上腔室连通；将上游体变管801中的水通过加压流入上游压力转换装置601的下腔室，隔离膜650传递水压力推动上游压力转换装置601的上腔室内的水流入每个渗透压力室700的上游输水管道761和下游输水管道762中，此时，上游输水管道761和下游输水管道762均由上游压力转换装置601所在的上游通路提供压力，上游通路提供压力为上游压力，调节第二调压阀521，将上游压力调整到预设值，实现了对每个渗透压力室700施加反压；

7)调整仪表固定座410在竖直方向上的位置；当仪表固定座410上安装的百分表420的表杆422的下端与导杆300的顶端接触时，旋紧支撑紧固部件417，将仪表固定座410的位置固定，对百分表420进行调零，然后旋紧表件紧固部件418，将百分表420的位置固定，以防百分表420滑动；

8)装入土工织物：不变动百分表420的位置，卸下渗透压力室700；将膨润土防水毯试样900中的膨润土抖净，留下膨润土防水毯试样900中的土工织物；将第一透水石、第一滤纸片、土工织物、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入试样底座740与试样顶盖750之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装，将导杆300的下端的安装头310与顶盖连接件200连接；重复步骤5)和步骤6)之后，用百分表420记录土工织物的厚度值；

9)装入完整的膨润土防水毯试样900；截取100mm直径的圆形膨润土防水毯试样900，不变动百分表420的位置，卸下渗透压力室700；将第一透水石、第一滤纸片、膨润土防水毯试样900、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置，形成已叠加的试样，已叠加的试样置入试样底座740与试样顶盖750之间的测试间隔中，使用乳胶膜伸张器把乳胶膜包裹住已叠加的试样、试样底座740和试样顶盖750，并使用两个o形圈将已叠加的试样扎紧在试样底座740和试样顶盖750上，则已叠加的试样、试样底座740和试样顶盖750密封起来；将导杆300的下端的安装头310与顶盖连接件200连接；重复步骤5)和步骤6)之后，膨润土防水毯试样900进行饱和、水化和固结；

10)调节到预设水头差形成渗透压：待膨润土防水毯试样900饱和、水化、固结后，调节下游压力阀门780，将渗透压力室700的下游输水管道762与相应的下游压力转换装置602的上腔室连通；调节第三调压阀531，将下游压力调整到预设值；下游压力小于上游压力，形成水头差，膨润土防水毯试样900在有效渗透压下，自下而上形成渗流；

11)计算渗透系数：在预设的水头差条件下测定稳定渗流量，记录百分表420的数值，以获得膨润土防水毯试样900的总厚度值，并计算渗透系数，膨润土厚度＝总厚度值-土工织物的厚度值；测定渗出液体体积和渗流时间，获取单位时间的渗透流量。

本发明的柔壁垂直渗透仪的使用方法适用于测量膨润土防水毯、注浆固结类等材料的渗透性能测试。

本发明的柔壁垂直渗透仪通过在一定的围压和反压下对膨润土防水毯、注浆固结类等材料进行饱和、水化和固结，能够实现在恒定压差下，测量通过试样的渗流性能，并实时测量试样的变形，根据试样厚度等参数计算试样的渗透系数，解决了试样水化后试样厚度难以精确测量的难题。污水压力转换装置解决了膨润土防水毯、注浆固结类等材料和需要使用工况水作为测试用渗透液的其他材料的渗透性能测试中，渗透液污染体变管影响读数准确性及管路难清洗的问题。此外，本发明的柔壁垂直渗透仪可同时可进行六个试样的饱和与渗透试验，高效且操作方便。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种柔壁垂直渗透仪，其特征在于，包括：真空筒(110)、周围加压筒(120)、周围注水筒(130)、空气压缩机(500)、上游压力转换装置(601)、多个下游压力转换装置(602)、多个渗透压力室(700)和多个体变管件(800)；

所述真空筒(110)的输出端上设有筒体阀门(111)；

所述下游压力转换装置(602)的数量等于所述渗透压力室(700)的数量；

所述上游压力转换装置(601)和所述下游压力转换装置(602)均为污水压力转换装置(600)；所述污水压力转换装置(600)的数量与所述体变管件(800)的数量相同；

所述污水压力转换装置(600)包括转换装置底座(610)、转换装置下筒(620)、转换装置顶盖(630)、转换装置上筒(640)、隔离膜(650)和至少三个固定拉杆(660)；所述转换装置底座(610)上设有底座管道(611)；所述转换装置下筒(620)安装于所述转换装置底座(610)上；所述转换装置顶盖(630)设置于所述转换装置下筒(620)的上方，所述转换装置顶盖(630)上设有顶盖管道(631)；所述转换装置上筒(640)设置于所述转换装置下筒(620)与所述转换装置顶盖(630)之间，所述转换装置上筒(640)与所述转换装置顶盖(630)连接；所述隔离膜(650)设置于所述转换装置上筒(640)与所述转换装置下筒(620)之间；所述转换装置顶盖(630)、所述转换装置上筒(640)和所述隔离膜(650)围成上腔室，所述顶盖管道(631)与所述上腔室连通；所述转换装置底座(610)、所述转换装置下筒(620)和所述隔离膜(650)围成下腔室，所述底座管道(611)与所述下腔室连通；所述隔离膜(650)将所述上腔室与所述下腔室分隔开；每个固定拉杆(660)的上端穿过所述转换装置顶盖(630)，拉杆紧固件(670)将所述固定拉杆(660)与所述转换装置顶盖(630)固定连接；每个固定拉杆(660)的下端穿过所述转换装置底座(610)，拉杆紧固件(670)将所述固定拉杆(660)与所述转换装置底座(610)固定连接；

每个所述污水压力转换装置(600)的底座管道(611)通过管路连接一底部三通阀门的第一接口(681)，每个所述体变管件(800)的下端与相应的底部三通阀门的第二接口(682)连接，每个底部三通阀门的第三接口(683)连接筒体阀门(111)；每个所述污水压力转换装置(600)的顶盖管道(631)通过管路连接顶部三通阀门的第一接口(691)，每个顶部三通阀门的第二接口(692)通过管路与所述筒体阀门(111)；

所述渗透压力室(700)包括渗透压力筒(710)，所述渗透压力筒(710)的上端安装有压力室顶盖(720)，所述渗透压力筒(710)的下端安装压力室底座(730)；所述渗透压力筒(710)的内部具有试样底座(740)和设置于所述试样底座(740)正上方的试样顶盖(750)，所述试样底座(740)与所述试样顶盖(750)之间具有测试间隔；

所述压力室底座(730)连接上游输水管道(761)，所述上游输水管道(761)的上端穿过所述试样底座(740)，且所述上游输水管道(761)的上端穿入所述测试间隔中，所述上游输水管道(761)连接一上游压力阀门的第一接口(771)；所述压力室底座(730)连接下游输水管道(762)，所述下游输水管道(762)穿过所述试样顶盖(750)后，所述下游输水管道(762)穿入所述测试间隔中，所述下游输水管道(762)连接一下游压力阀门的第一接口(781)；所有的上游压力阀门的第二接口(772)和所有的下游压力阀门的第二接口(782)均与上游压力转换装置(601)所连接的顶部三通阀门的第三接口(693)通过管路连接，每个所述下游压力阀门(780)的第三接口(783)与相应的下游压力转换装置(602)所述连接的顶部三通阀门的第三接口(693)连接；

每个所述渗透压力室(700)上设有周围压力管道(790)，所述周围压力管道(790)与所述渗透压力室(700)连通，所述周围压力管道(790)上设有围压阀门(791)，所述围压阀门(791)的进水接头连接所述周围注水筒(130)；所述围压阀门(791)的围压接头连接周围加压筒(120)；

所述空气压缩机(500)通过管路与所述周围注水筒(130)连接；所述空气压缩机(500)通过压力筒管道(510)与周围加压筒(120)连接，所述压力筒管道(510)上设有第一调压阀(511)和第一压力表(512)；与所述上游压力转换装置(601)连接的体变管件(800)为上游体变管(801)，所述上游体变管(801)的上端通过上游输压管道(520)与所述空气压缩机(500)连接，所述上游输压管道(520)上设有第二调压阀(521)和第二压力表(522)；与所述下游压力转换装置(602)连接的体变管件(800)为下游体变管(802)，所述下游体变管(802)的上端通过下游输压管道(530)与所述空气压缩机(500)连接，所述下游输压管道(530)上设有第三调压阀(531)和第三压力表(532)；每个所述试样顶盖(750)的顶面上设有顶盖连接件(200)，所述顶盖连接件(200)的顶面上设有安装槽(210)，所述安装槽(210)的两个平行设置的槽体侧壁(211)的上端均设有凸块(230)，两个所述凸块(230)相对设置，且两个所述凸块(230)之间具有块体间隔(231)；所述压力室顶盖(720)上设有贯通孔(721)；

所述的柔壁垂直渗透仪还包括多个试样厚度变形测量装置，所述试样厚度变形测量装置的数量与所述渗透压力室(700)的数量相同；每个所述试样厚度变形测量装置包括：导杆(300)、仪表固定座(410)和百分表(420)；

所述导杆(300)的上端穿出所述贯通孔(721)；所述导杆(300)的下端设有安装头(310)，

所述安装头(310)穿入相应的所述安装槽(210)中，所述安装头(310)在所述凸块(230)的下方旋转后，两个所述凸块(230)阻挡所述安装头(310)脱离所述安装槽(210)，所述安装头(310)与所述顶盖连接件(200)连接；

所述仪表固定座(410)安装在相应的所述压力室顶盖(720)上；

所述百分表(420)包括表主体(421)和与表主体(421)连接的表杆(422)，所述表主体(421)安装在所述仪表固定座(410)上，所述表杆(422)的下端与所述导杆(300)的顶端接触；

对所述百分表(420)进行调零后，先装入土工织物,对每个所述渗透压力室(700)施加围压和反压，测量土工织物的厚度值：之后，不变动所述百分表(420)的位置，卸下渗透压力室(700)，再装入膨润土防水毯试样(900),对每个所述渗透压力室(700)施加围压、反压、之后形成渗流，获得膨润土防水毯试样的总厚度值。

2.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：

所述安装槽(210)的两个平行设置的槽体侧壁(211)之间的距离为所述安装槽(210)的宽度；

所述安装头(310)包括由上到下依次连接的上安装部(311)、中间安装部(312)和下安装部(313)；所述中间安装部(312)的宽度和所述下安装部(313)的宽度均小于两个所述凸块(230)之间的块体间隔(231)的距离；所述中间安装部(312)的长度小于两个所述凸块(230)之间的块体间隔(231)的距离；所述下安装部(313)的长度大于两个所述凸块(230)之间的块体间隔(231)的距离；所述下安装部(313)的长度小于所述安装槽(210)的宽度；所述上安装部(311)的长度大于两个所述凸块(230)之间的块体间隔(231)的距离。

3.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：

所述转换装置顶盖(630)上设有顶盖凹槽(632)，所述转换装置上筒(640)的顶面上设有上筒连接凸出部(641)，所述上筒连接凸出部(641)插入于所述顶盖凹槽(632)中；所述转换装置底座(610)上设有底座凹槽(612)，所述转换装置下筒(620)的底面上设有下筒连接凸出部(621)，所述下筒连接凸出部(621)插入于所述底座凹槽(612)中。

4.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：所述隔离膜(650)与所述转换装置上筒(640)粘合，所述隔离膜(650)与所述转换装置下筒(620)粘合。

5.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：所述隔离膜(650)采用0.2～0.3mm厚的聚乙烯材质制成。

6.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：所述真空筒(110)连接一真空泵(140)。

7.根据权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于：所述试样底座(740)的顶面上设有底座部凹槽(741)，所述底座部凹槽(741)与一上游排气管道(742)连接，所述上游排气管道(742)上设有上游排气阀门(743)；所述试样顶盖(750)的底面上设有顶盖部凹槽(751)，所述顶盖部凹槽(751)与一下游排气管道(752)连接，所述下游排气管道(752)上设有下游排气阀门(753)。

8.一种柔壁垂直渗透仪的使用方法，采用如权利要求1所述的柔壁垂直渗透仪，其特征在于，包括以下步骤：

1)试验前的准备：对真空筒(110)、周围注水筒(130)和周围加压筒(120)里注入水；

2)上游压力转换装置(601)中注满水：打开所述真空筒(110)的下方的筒体阀门(111)，调节上游压力转换装置(601)连接的顶部三通阀门(690)，使得所述上游压力转换装置(601)连接的顶盖管道(631)与所述真空筒(110)连通，所述真空筒(110)中的水充入所述上游压力转换装置(601)的上腔室中；再关闭所述上游压力转换装置(601)连接的顶部三通阀门(690)，调节所述上游压力转换装置(601)连接的底部三通阀门(680)，使得上游体变管(801)的底端与所述真空筒(110)连通，将所述真空筒(110)中的水充入上游体变管(801)中后，调节所述上游压力转换装置(601)连接的底部三通阀门(680)，使得上游体变管(801)与所述上游压力转换装置(601)的下腔室连通，上游体变管(801)中的水充入所述上游压力转换装置(601)的下腔室中；所述上游压力转换装置(601)的隔离膜(650)向下鼓起形成Ω形结构；

3)所有的下游压力转换装置(602)中注满水：打开所述真空筒(110)的下方的筒体阀门(111)，调节每个下游压力转换装置(602)连接的顶部三通阀门(690)，使得每个所述下游压力转换装置(602)连接的顶盖管道(631)与所述真空筒(110)连通，所述真空筒(110)中的水充入每个所述下游压力转换装置(602)的上腔室中；再关闭每个所述下游压力转换装置(602)连接的顶部三通阀门(690)，调节每个所述下游压力转换装置(602)连接的底部三通阀门(680)，使得每个下游体变管(802)的底端与所述真空筒(110)连通，将所述真空筒(110)中的水充入下游体变管(802)中后，调节每个所述下游压力转换装置(602)连接的底部三通阀门(680)，使得每个下游体变管(802)与相应的所述下游压力转换装置(602)的下腔室连通，每个所述下游体变管(802)中的水充入相应的所述下游压力转换装置(602)的下腔室中；所述下游压力转换装置(602)的隔离膜(650)向上鼓起形成Ω形结构；

4)百分表(420)调零前准备：将第一透水石、第一滤纸片、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入相应的试样底座(740)与试样顶盖(750)之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装；导杆(300)的下端的安装头(310)与顶盖连接件(200)连接；

5)对每个所述渗透压力室(700)施加围压：打开所述空气压缩机(500)，调节所述围压阀门(791)，所述渗透压力室(700)与所述周围注水筒(130)连通，所述空气压缩机(500)驱动所述周围注水筒(130)中的水充入所述渗透压力室(700)；待所述渗透压力室(700)中注满水后，调整所述围压阀门(791)，所述渗透压力室(700)与所述周围加压筒(120)连通，调节所述第一调压阀(511)，对渗透压力室(700)施加预设的围压；

6)对每个所述渗透压力室(700)施加反压：所述上游压力转换装置(601)连接的底部三通阀门(680)，使得上游体变管(801)的底端与所述真空筒(110)连通，将所述真空筒(110)中的水充入上游体变管(801)中后，调节上游压力转换装置(601)连接的底部三通阀门(680)，使得上游体变管(801)的底端与上游压力转换装置(601)的下腔室连通；调节上游压力阀门(770)和下游压力阀门(780)，上游输水管道(761)和下游输水管道(762)均与上游压力转换装置(601)的上腔室连通；将上游体变管(801)中的水通过加压流入上游压力转换装置(601)的下腔室，隔离膜(650)传递水压力推动上游压力转换装置(601)的上腔室内的水流入每个渗透压力室(700)的所述上游输水管道(761)和所述下游输水管道(762)中，此时，上游输水管道(761)和下游输水管道(762)均由上游压力转换装置(601)所在的上游通路提供压力，上游通路提供压力为上游压力，调节第二调压阀(521)，将上游压力调整到预设值，实现了对每个所述渗透压力室(700)施加反压；

7)调整仪表固定座(410)在竖直方向上的位置；当仪表固定座(410)上安装的百分表(420)的表杆(422)的下端与导杆(300)的顶端接触时，旋紧支撑紧固部件(417)，将仪表固定座(410)的位置固定，对百分表(420)进行调零，然后旋紧表件紧固部件(418)，将百分表(420)的位置固定，以防百分表(420)滑动；

8)装入土工织物：不变动百分表(420)的位置，卸下渗透压力室(700)；将膨润土防水毯试样(900)中的膨润土抖净，留下膨润土防水毯试样(900)中的土工织物；将第一透水石、第一滤纸片、土工织物、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入所述试样底座(740)与所述试样顶盖(750)之间的测试间隔中，再用乳胶膜进行封装，将所述导杆(300)的下端的安装头(310)与所述顶盖连接件(200)连接；重复步骤5)和步骤6)之后，用所述百分表(420)记录土工织物的厚度值；

9)装入完整的膨润土防水毯试样(900)；不变动百分表(420)的位置，卸下渗透压力室(700)；将第一透水石、第一滤纸片、膨润土防水毯试样(900)、第二滤纸片和第二透水石由上到下依次设置后，置入所述试样底座(740)与所述试样顶盖(750)之间的测试间隔中，再用所述乳胶膜进行封装；将所述导杆(300)的下端的安装头(310)与所述顶盖连接件(200)连接；重复步骤5)和步骤6)之后，膨润土防水毯试样(900)进行饱和、水化和固结；

10)调节到预设水头差形成渗透压：待膨润土防水毯试样(900)饱和、水化、固结后，调节下游压力阀门(780)，将所述渗透压力室(700)的下游输水管道(762)与相应的所述下游压力转换装置(602)的上腔室连通；调节第三调压阀(531)，将下游压力调整到预设值；下游压力小于上游压力，形成水头差，膨润土防水毯试样(900)在有效渗透压下，自下而上形成渗流；

11)计算渗透系数：在预设的水头差条件下测定稳定渗流量，记录百分表(420)的数值，以获得膨润土防水毯试样(900)的总厚度值，并计算渗透系数，膨润土厚度＝总厚度值-土工织物的厚度值；测定渗出液体体积和渗流时间，获取单位时间的渗透流量。