CN203224427U - 粗粒土渗透系数测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种粗粒土渗透系数测量装置，包括粗粒土收容圆管、粗粒土密封套、动水压控制机构及渗透水量检测机构。粗粒土收容圆管的端部设置有凸缘，粗粒土密封套的一端设置有凸缘，粗粒土密封套的另一端从粗粒土收容圆管的上端插入且粗粒土密封套的凸缘与粗粒土收容圆管的一端的凸缘相接触。动水压控制机构包括上盖板、注水管及可与计算机连接的水压控制器，水压控制器安装在注水管上，注水管从上盖板的上表面穿入并上盖板的下表面穿出，上盖板覆盖在粗粒土收容圆管上端。渗透水量检测机构包括渗水收集器及可与计算机连接的渗水量检测器，渗水收集器与粗粒土收容圆管的下端密封连接，渗水收集器的底部设置渗水量检测器且侧壁上设置有排气孔。
Description
粗粒土渗透系数测量装置
技术领域:
[0001] 本实用新型涉及一种测量装置，特别涉及一种粗粒土渗透系数测量装置。背景技术:
[0002] 渗透是液体在多孔介质中运动的现象，这一现象表达的定量指标是渗透系数，在现行土工试验规程中推荐的为常水头渗透仪(砂性土)、变水头渗透仪(粘性土)来测量渗透系数。
[0003] 国内外已开展了一些探索性工作，针对非饱和粘土的渗透系数与荷载关系，进行了相关的仪器开发及试验研究；也有通过改造常规垂直渗透仪，研究了 GCL渗透系数与限定压力的关系，但存在试件饱和不充分、压力作用下试件变化长度无法精确测量和量测精度不高等问题；有部分学者通过改装传统的固结仪，研制了一种渗透固结试验装置，但是由于仪器不具备土样制备及土样饱和的功能，因此存在土样与盛土容器贴合不紧密、饱和不充分等问题，影响了渗透系数的确定；另外，现有技术中的渗透仪的研发主要针对的细粒土和小型渗透仪，而针对大坝和沿河高路基等工程渗流分析和渗透稳定性进行研究时，靠现有供水系统进行供水供压的常规渗透试验设施，已无法满足目前高坝、高水头、大流量特点的试验条件要求，且尺寸效应及边壁效应对粗粒土渗透试验中的渗透系数准确性影响较大。
发明内容:
[0004] 有鉴于此，有必要提供一种能够提高测量渗透系数准确性的粗粒土渗透系数测量装置。
[0005] 一种粗粒土渗透系数测量装置，包括粗粒土收容圆管、粗粒土密封套、动水压控制机构及渗透水量检测机构。粗粒土收容圆管的端部设置有凸缘，凸缘上设置有螺孔，粗粒土密封套的一端设置有凸缘，粗粒土密封套的凸缘上设置有螺孔，粗粒土密封套的另一端从粗粒土收容圆管的上端插入且粗粒土密封套的凸缘与粗粒土收容圆管的一端的凸缘相接触，且二者的螺孔相正对，粗粒土收容圆管的内径与粗粒土密封套的外径相对应。动水压控制机构包括上盖板、注水管及可与计算机连接的水压控制器，水压控制器安装在注水管上，注水管从上盖板的上表面穿入并上盖板的下表面穿出，上盖板覆盖在安装有粗粒土密封套的粗粒土收容圆管上端且上盖板的边缘设置有螺孔，通过螺栓穿过上盖板、粗粒土密封套的凸缘及粗粒土收容圆管的凸缘上的螺孔将上盖板、粗粒土密封套的凸缘及粗粒土收容圆管的凸缘压紧。渗透水量检测机构包括渗水收集器及可与计算机连接的渗水量检测器，渗水收集器与粗粒土收容圆管的下端密封连接，渗水收集器的底部设置渗水量检测器，渗水收集器的侧壁上设置有排气孔。
[0006] 优选的，渗水收集器为中空、圆柱状，渗水收集器具有开口。开口处设置有凸缘，凸缘上设置有螺孔，渗水收集器的开口处的凸缘的尺寸与粗粒土收容圆管的下端部的凸缘相适配，渗水收集器的开口处的凸缘与粗粒土收容圆管的下端部的凸缘之间设置有密封环，通过螺栓穿过渗水收集器的开口处的凸缘、粗粒土密封套的凸缘上的螺孔将渗水收集器、密封环及粗粒土收容圆管的凸缘压紧。
[0007] 优选的，粗粒土渗透系数测量装置还包括透水板，透水板为圆盘状，且透水板的直径与粗粒土收容圆管的内径相适配。
[0008] 优选的，粗粒土渗透系数测量装置还包括支撑架，支撑架为圆台状。
[0009] 优选的，粗粒土密封套的厚度为1.5〜3mm。
[0010] 利用上述粗粒土渗透系数测量装置测量粗粒土的渗透系数时，在安装了粗粒土密封套的粗粒土收容圆管的下端放置铁垫块，装入粗粒土后，在粗粒土上再放置一块铁垫块，用压力机成型，再将上、下铁垫块从粗粒土收容圆管中取出，将渗水收集器上放置透水板后，将粗粒土收容圆管与渗水收集器连接，在粗粒土收容圆管的上端安装所述上盖板，由于具有弹性的粗粒土密封套的存在，可以保证粗粒土与粗粒土密封套贴合紧密、饱和且充分，水压控制器可以实时的将注水管中的水流的水压值提供给计算机并根据计算机的控制来调节注水管中水流的水压，当水从粗粒土的上表面渗入到下表面，滴入渗水收集器时，设置在渗水收集器底部的渗水量检测器可以及时、准确的检测渗水量及渗水时间，并将产生的渗入水量值和渗水时间值提供给计算机，如此计算机可以根据粗粒土渗透系数测量装置提供的测量参数计算出准确性较高的渗透系数。
附图说明:
[0011] 图1是一较佳实施方式的粗粒土渗透系数测量装置的结构示意图。
[0012] 图2是图1中的粗粒土渗透系数测量装置的剖面示意图。
[0013] 图3是图1中的动水压控制机构的结构示意图。
[0014] 图中:粗粒土渗透系数测量装置10、粗粒土收容圆管11、凸缘111、螺孔112、粗粒土密封套12、凸缘121、螺孔122、动水压控制机构13、上盖板131、注水管132、水压控制器133、螺孔134、渗透水量检测机构14、渗水收集器141、渗水量检测器142、排气孔143、开口144、凸缘145、螺孔146、螺栓15、密封环16、透水板17、支撑架18。
具体实施方式:
[0015] 请参看图1，粗粒土渗透系数测量装置10包括粗粒土收容圆管11、粗粒土密封套12、动水压控制机构13及渗透水量检测机构14。
[0016] 粗粒土收容圆管11的端部设置有凸缘111，凸缘111上设置有螺孔112，粗粒土密封套12的一端设置有凸缘121，粗粒土密封套12的凸缘121上设置有螺孔122，粗粒土密封套12的另一端从粗粒土收容圆管11的上端插入且粗粒土密封套12的凸缘121与粗粒土收容圆管11的上端的凸缘111相接触，且二者的螺孔112、螺孔122相正对，粗粒土收容圆管11的内径与粗粒土密封套12的外径相对应。其中，粗粒土密封套12的厚度为1.5〜3mm,粗粒土密封套12采用橡胶制成。
[0017] 动水压控制机构13包括上盖板131、注水管132及可与计算机连接的水压控制器133，水压控制器133安装在注水管132上，注水管132从上盖板131的上表面穿入并上盖板131的下表面穿出，上盖板131覆盖在安装有粗粒土密封套12的粗粒土收容圆管11的上端且上盖板131的边缘设置有螺孔134，通过螺栓15穿过上盖板131、粗粒土密封套12的凸缘121及粗粒土收容圆管11的凸缘111上的螺孔134、螺孔122、螺孔112，以将上盖板131、粗粒土密封套12的凸缘121及粗粒土收容圆管11的凸缘111压紧。
[0018] 渗透水量检测机构14包括渗水收集器141及可与计算机连接的渗水量检测器142，渗水收集器141与粗粒土收容圆管11的下端密封连接，渗水收集器141的底部设置所述渗水量检测器142，渗水收集器141的侧壁上设置有排气孔143。
[0019] 在本实施方式中，渗水收集器141为中空、圆柱状，渗水收集器141具有开口 144，渗水收集器141可以采用有机玻璃制成，如此可以便于观察渗水情况。开口 144处设置有凸缘145，凸缘145上设置有螺孔146，渗水收集器141的开口 144处的凸缘145的尺寸与粗粒土收容圆管11的下端部的凸缘112相适配，渗水收集器141的开口 144处的凸缘145与粗粒土收容圆管11的下端部的凸缘112之间设置有密封环16，通过螺栓15穿过渗水收集器141的开口 144处的凸缘145、粗粒土收容圆管的凸缘111上的螺孔112将渗水收集器141、密封环16及粗粒土收容圆管的凸缘111压紧。
[0020] 粗粒土渗透系数测量装置10还包括透水板17、支撑架18。透水板17为圆盘状，且透水板17的直径与粗粒土收容圆管11的内径相适配，如此透水板17可以顺利放置在粗粒土收容圆管11中；支撑架18为圆台状。
[0021] 以下描述利用粗粒土渗透系数测量装置测量粗粒土渗透系数的过程:
[0022] 首先根据规范静压法对粗粒土成型:在粗粒土收容圆管11中粗粒土密封套12，然后在粗粒土收容圆管11放置铁垫块，再装入粗粒土后，在粗粒土上再放置一个铁垫块，用压力机成型，再将上、下铁垫块从粗粒土收容圆管中取出；
[0023] 接着将有机玻璃制成的渗透水收集器141放置于支撑架18之上，渗透水收集器141上的排气孔143可以保持渗透水收集器141内空气压力恒定，将渗水收集器141上放置密封环16后，将粗粒土收容圆管11与渗水收集器141连接，在粗粒土收容圆管11的上端安装所述上盖板131，由于具有弹性的粗粒土密封套12的存在，可以保证粗粒土与粗粒土密封套12贴合紧密、饱和且充分；
[0024] 由水压控制器133实时的将注水管中的水流的水压值提供给计算机并根据计算机的控制来调节注水管中水流的水压，当水从粗粒土的上表面渗入到下表面，滴入渗水收集器141时，设置在渗水收集器141底部的渗水量检测器142及时、准确的检测渗水量及渗水时间，并将产生的渗入水量值和渗水时间值提供给计算机，以使计算机可以根据粗粒土渗透系数测量装置10提供的测量参数计算出准确性较高的渗透系数。
Claims (5)
1.一种粗粒土渗透系数测量装置，其特征在于:包括粗粒土收容圆管、粗粒土密封套、动水压控制机构及渗透水量检测机构；粗粒土收容圆管的端部设置有凸缘，凸缘上设置有螺孔，粗粒土密封套的一端设置有凸缘，粗粒土密封套的凸缘上设置有螺孔，粗粒土密封套的另一端从粗粒土收容圆管的上端插入且粗粒土密封套的凸缘与粗粒土收容圆管的一端的凸缘相接触，且二者的螺孔相正对，粗粒土收容圆管的内径与粗粒土密封套的外径相对应；动水压控制机构包括上盖板、注水管及可与计算机连接的水压控制器，水压控制器安装在注水管上，注水管从上盖板的上表面穿入并上盖板的下表面穿出，上盖板覆盖在安装有粗粒土密封套的粗粒土收容圆管上端且上盖板的边缘设置有螺孔，通过螺栓穿过上盖板、粗粒土密封套的凸缘及粗粒土收容圆管的凸缘上的螺孔将上盖板、粗粒土密封套的凸缘及粗粒土收容圆管的凸缘压紧；渗透水量检测机构包括渗水收集器及可与计算机连接的渗水量检测器，渗水收集器与粗粒土收容圆管的下端密封连接，渗水收集器的底部设置渗水量检测器，渗水收集器的侧壁上设置有排气孔。
2.根据权利要求1所述的粗粒土渗透系数测量装置，其特征在于:渗水收集器为中空、圆柱状，渗水收集器具有开口 ；开口处设置有凸缘，凸缘上设置有螺孔，渗水收集器的开口处的凸缘的尺寸与粗粒土收容圆管的下端部的凸缘相适配，渗水收集器的开口处的凸缘与粗粒土收容圆管的下端部的凸缘之间设置有密封环，通过螺栓穿过渗水收集器的开口处的凸缘、粗粒土密封套的凸缘上的螺孔将渗水收集器、密封环及粗粒土收容圆管的凸缘压紧。
3.根据权利要求1所述的粗粒土渗透系数测量装置，其特征在于:粗粒土渗透系数测量装置还包括透水板，透水板为圆盘状，且透水板的直径与粗粒土收容圆管的内径相适配。
4.根据权利要求1所述的粗粒土渗透系数测量装置，其特征在于:粗粒土渗透系数测量装置还包括支撑架，支撑架为圆台状。
5.根据权利要求1所述的粗粒土渗透系数测量装置，其特征在于:粗粒土密封套的厚度为1.5〜3mm。·
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