CN206270211U - 一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置，包括底座、顶盖、注水系统；所述顶盖固连在底座上部，所述注水系统与底座联通。此装置可以测量不同固结压力下饱和土体的横向渗透系数，此外，此横向渗透系数量测装置还可以做膨胀试验、固结试验，适用范围广。该装置构造简单，操作方便，实用性高，不仅可以节约时间和费用，还可以提高试验结果的准确性，有很好的应用前景。

Description

一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置

技术领域

本实用新型属于土工试验仪器设备技术领域，具体涉及一种岩土工程横向渗流测试装置，尤其涉及一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置。

背景技术

土的渗透能力是岩土工程的重要问题之一，土的渗透系数是反映土体渗透能力的指标。在土的边界条件和环境比较简单的情况下可以只考虑土的竖向渗流，但在工程上遇到的渗流问题，边界条件很复杂，水流形态往往是二向或三向的，比如我们常见的土坝渗流就属于多向渗流。然而，在室内土工试验测渗透系数的过程中，一般认为所测得的渗透系数满足各向同性假设，从而以试验测得的竖向渗透系数来代替水平方向渗透系数，并用于渗透系数的空间变异性统计分析。显然，此近似替代的方法误差比较大，难以满足工程需要。同时，工程中还需要考虑不同压力下土体的渗透性能，现有仪器无法综合量测不同固结压力下土体的渗透系数。而且，为量测一种土在不同固结压力下稳定后的饱和渗透系数，需要做多个土样，这种操作不仅费时费力，浪费试验材料，而且因土样的重复性很难确保，给试验带来不必要的误差。因此，需要一种简单易操作的试验装置来测量不同压力下土体的横向渗透系数，用以满足工程需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置，可以测量不同固结压力下饱和土体的横向渗透系数，通过测得的数据可以绘制压力（或孔隙比）与横向渗透系数的关系曲线。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置，包括底座、顶盖、注水系统；所述顶盖固连在底座上部，所述注水系统与底座联通。

所述底座为长方体形结构，且下表面中心处有一圆形凹槽，使其固定在试验桌上；底座四个角均匀的分布四个螺栓孔，用以连接顶盖和底座，底座中心有一个矩形槽，矩形槽内放置三面矩形环刀和矩形透水石，矩形槽内有一小的矩形凸起，用以隔挡矩形透水石，透水石与矩形槽侧壁形成一矩形水槽；所述矩形槽右外壁有一个进水孔，进水孔和矩形槽的外壁为焊接，矩形槽左外壁有一个出水孔，出水孔和矩形槽的外壁为焊接；矩形槽上部有一个矩形凹槽，用以放置止水垫。

所述顶盖包括压力杆、螺帽、止水垫、螺栓，所述顶盖上部中间有一个外凸的螺栓孔，压力杆穿过螺栓孔，并通过螺帽固定，压力杆与螺栓孔之间设置止水垫，顶盖下部有一矩形凹槽，用以放置压力板；顶盖设有一闭合矩形凹槽，和底座矩形槽壁相吻合；所述顶盖四角均匀分布四个螺栓孔，和底座的螺栓孔相对应，并通过螺栓固定，三面矩形环刀上部与压力板之间有缝隙。

所述注水系统包括水箱、体变管、导管、体变管阀门、导管阀门；所述体变管和导管均与底座的进水孔相连接；导管和水箱相连接；体变管上设置有体变管阀门，导管上设置有导管阀门。水箱、体变管的材质为有机玻璃，导管的材质为塑胶。

所述三面矩形环刀的材质为不锈钢。

所述矩形试样室包括底座、挡板、导杆、定位环、销钉；导杆、定位环、销钉用于固定挡板的位置，定位杆上有一圆孔，导杆从圆孔通过，导杆与挡板焊接，底座底面有一圆孔，方便制样完成后取样。

与现有技术相比，本实用新型具有如下突出的实质性特点和显著的优点：

本实用新型试验装置主体采用不锈钢，制作工艺简单。该渗透系数测定装置所用环刀为三面矩形环刀，通过右侧的进水孔和左侧的出水孔，液体从土体内横向穿过，记录液体流量和时间，可测得土样的横向渗透系数；该渗透系数测定装置上部设有压力杆，通过外部加压系统对压力杆施加不同的压力，可以测得不同压力下的横向渗透系数。此外，此横向渗透系数量测装置还可以做膨胀试验、固结试验，适用范围广。本试验仪器装置构造简单，操作方便，实用性高，有很好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置总图。

图2为底座剖面图。

图3为底座俯视图。

图4为顶盖剖面图。

图5为顶盖俯视图。

图6为注水系统剖面图。

图7为三面矩形环刀的立体图。

图8为矩形试样室的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图所示，对本实用新型具体实施方式做以下说明。

如图1至图6所示，一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置，包括底座2、顶盖1、注水系统4；所述顶盖1固连在底座2上部，所述注水系统4与底座2联通。

所述底座2为长方体形结构，且下表面中心处有一圆形凹槽26，使其固定在试验桌上；底座2四个角均匀的分布四个螺栓孔12，用以连接顶盖1和底座2，底座2中心有一个矩形槽25，矩形槽25内放置三面矩形环刀和矩形透水石15，矩形槽25内有一小的矩形凸起28，用以隔挡矩形透水石15，透水石15与矩形槽25侧壁形成一矩形水槽11；所述矩形槽25右外壁有一个进水孔9，进水孔9和矩形槽25的外壁为焊接，矩形槽25左外壁有一个出水孔10，出水孔10和矩形槽25的外壁为焊接；矩形槽25上部有一个矩形凹槽14，用以放置止水垫。

所述顶盖1包括压力杆20、螺帽19、止水垫18、螺栓16，所述顶盖1上部中间有一个外凸的螺栓孔29，压力杆20穿过螺栓孔29，并通过螺帽19固定，压力杆20与螺栓孔29之间设置止水垫18，顶盖1下部有一矩形凹槽22，用以放置压力板3；顶盖1设有一闭合矩形凹槽21，和底座2矩形槽壁13相吻合；所述顶盖1四角均匀分布四个螺栓孔23，和底座2的螺栓孔12相对应，并通过螺栓16固定，三面矩形环刀上部与压力板3之间有缝隙24。

所述注水系统4包括水箱30、体变管5、导管6、体变管阀门7、导管阀门8；所述体变管5和导管6均与底座2的进水孔9相连接；导管6和水箱30相连接；体变管5上设置有体变管阀门7，导管6上设置有导管阀门8。水箱30、体变管5的材质为有机玻璃，导管6的材质为塑胶。

如图7所示，所述三面矩形环刀包括前面31、底面33和后面32。

如图8所示，所述矩形试样室包括底座34、挡板36、导杆39、定位杆38、销钉37；底座34上部为三面试样槽35，底座底面有一圆孔40，方便制样完成后取样。

本实施例中，底座2为长方体形不锈钢结构，下部长为168mm，宽86mm，厚度为14mm，下表面中心的圆形凹槽26直径为20mm，深度为2mm；底座2上部的矩形槽25长136mm，宽54mm，高度为18mm，壁厚8mm；透水石15长5mm、宽40mm、高18mm；水槽11长5mm、宽40mm、高18mm；环形凸起28宽1mm、高2mm，环形凹槽14宽3mm、高3mm；所放止水垫的周长为352mm，宽3mm，厚度为4mm；螺栓孔12直径为8mm，深9mm。

所述顶盖1为长方体形不锈钢结构，长为168mm，宽86mm，高度为24mm；矩形凹槽22长100mm、宽40mm、高15mm，用以放置带凹槽的压力板3，所述带凹槽的压力板3长100mm，宽38mm，高15mm，中间凹槽直径为10mm，深度为2mm；环形凹槽21宽8mm，高4mm，环形凸起27宽1mm、高2mm，顶盖1四个螺栓孔23直径均为8mm；螺栓16直径为8mm，高度为54mm，螺帽直径为12mm，高2mm；螺栓孔29外凸6mm，内径为12mm，外径为14mm。

所述三面矩形环刀长100mm，宽40mm，高15mm，壁厚1mm。

所述矩形试样室长166mm、宽56mm、高31mm，试样槽侧壁35厚8mm，底座34厚8mm；挡板36宽40mm、高23mm、厚8mm；导杆39直径8mm，长80mm；定位杆38直径12mm高23mm；圆孔40直径16mm。

所述注水系统4的水箱30为正方体形有机玻璃材质，边长为30mm；体变管5的内径为10mm高度为1000mm。

使用实例：

第一步：用矩形试样室制作长为100mm，宽为40mm，高为15mm的土样。击实完成后，取出土样，放入横向渗透系数量测装置中的矩形槽25内，并用螺栓将顶盖与底座箍紧。

第二步：将注水系统4与底座2的右侧的进水孔9相连接。关闭体变管阀门7，打开导管阀门8，水通过土体，饱和土样。

第三步：土样饱和完成后，通过压力杆20对土样施加预定的压力，等到土样稳定后，打开体变管阀门7，当水到达体变管5上部一定高度时，关闭导管阀门8。

第四步：记录体变管5水的下降高度和经过的时间，反复读数三到五次。

第五步：计算不同压力下土体横向渗透系数。

Claims (1)

1.一种不同压力下土体横向渗透系数量测装置，其特征在于，包括底座（2）、顶盖（1）、注水系统（4）；所述顶盖（1）固连在底座（2）上部，所述注水系统（4）与底座（2）联通；所述底座（2）为长方体形结构，且下表面中心处有一圆形凹槽（26），使其固定在实验桌上；底座（2）四个角均匀的分布四个螺栓孔（12），用以连接顶盖（1）和底座（2），底座（2）中心有一个矩形槽（25），矩形槽（25）内放置三面矩形环刀和矩形透水石（15），矩形槽（25）内有一小的矩形凸起（28），用以隔挡矩形透水石（15），透水石（15）与矩形槽（25）侧壁形成一矩形水槽（11）；所述矩形槽（25）右外壁有一个进水孔（9），进水孔（9）和矩形槽（25）的外壁为焊接，矩形槽（25）左外壁有一个出水孔（10），出水孔（10）和矩形槽（25）的外壁为焊接；矩形槽（25）上部有一个矩形凹槽（14），用以放置止水垫；所述顶盖（1）包括压力杆（20）、螺帽（19）、止水垫（18）、螺栓（16），所述顶盖（1）上部中间有一个外凸的螺栓孔（29），压力杆（20）穿过螺栓孔（29），并通过螺帽（19）固定，压力杆（20）与螺栓孔（29）之间设置止水垫（18），顶盖（1）下部有一矩形凹槽（22），用以放置压力板（3）；顶盖（1）设有一闭合矩形凹槽（21），和底座（2）矩形槽壁（13）相吻合；所述顶盖（1）四角均匀分布四个螺栓孔（23），和底座（2）的螺栓孔（12）相对应，并通过螺栓（16）固定，三面矩形环刀上部与压力板（3）之间有缝隙（24）；所述注水系统（4）包括水箱（30）、体变管（5）、导管（6）、体变管阀门（7）、导管阀门（8）；所述体变管（5）和导管（6）均与底座（2）的进水孔（9）相连接；导管（6）和水箱（30）相连接；体变管（5）上设置有体变管阀门（7），导管（6）上设置有导管阀门（8）。