CN209446429U - 一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，包括底座和实验箱，底座上固定安装实验箱，实验箱内设置有土石坝模型，土石坝模型上固定安装隔板，实验箱两侧表面均设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别与进水管和出水管相互连通，土石坝模型表面上固定安装土工膜，开口处固定安装流量调节装置，连接箱两端固定安装腔体，腔体为球体结构，腔体内转动连接球体，连接箱内固定安装双轴电机，土石坝模型内设置有均匀等间距设置有孔压计，活塞板固定连接活塞杆，活塞杆顶端固定安装推柄。该实用新型具有控制水位压力变化和流量大小的变量对实验影响，进而使得实验数据收集准确的优点。

Description

一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置的技术领域，具体是一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置。

背景技术

对于传统的较高的土石坝来说，防渗体系主要是粘土心墙，混凝土面板，沥青混凝土心墙等。这些防渗体系造价高，同时维护保养麻烦，施工较为不易。而复合土工膜作为一种新型的防渗材料，具有防渗性能好，适应变形强，造价低，施工方便等优点，经过技术论证，已经在一些较低水头的中小型土石坝防渗工程中应用。然而，土工膜因其厚度薄，抗刺破能力较弱，容易出现缺陷，而缺陷一旦产生，就会形成渗流通道，影响坝体内部的渗流特性以及稳定性。

中国专利申请号201721335943.5和公开号CN207300822U公开了一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，包括实验台和放置在实验台上的实验箱，所述实验箱中放置土石坝模型，所述土石坝模型将实验箱分割成上游空间和下游空间，土石坝模型的上游面设置土工膜，土工膜上设置多个开口，上游空间设置第一进水口和第一出水口，下游空间设有第二进水口和第二出水口，第一进水口和第二进水口通过进水管道和进水泵与水源连接，第一出水口和第二出水口与排水管道以及抽水泵连接，土石坝模型内预埋孔压计，所述孔压计通过数据线与计算机连接。其没有水位压力变化和流量大小对实验影响，进而导致实验数据收集不准确的问题，因此，现我们提出一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置没有水位压力变化和流量大小对实验影响，进而导致实验数据收集不准确的的问题，本实用新型的目的在于提供一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，包括底座、实验箱和压力传感器，所述底座上固定安装实验箱，所述实验箱内设置有土石坝模型，所述土石坝模型上固定安装隔板，所述实验箱通过隔板和土石坝模型分成上游空间和下游空间，所述实验箱两侧表面均设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与进水管和出水管相互连通，所述进水管和出水管上均设置有电磁阀，所述土石坝模型表面上固定安装土工膜，所述土工膜上均匀等间距设置有开口，所述开口模仿土工膜缺陷形状设置，所述开口处固定安装流量调节装置，所述流量调节装置主要包括连接箱、双轴电机、球体和腔体，所述连接箱两端固定安装腔体，所述腔体为球体结构，所述腔体内转动连接球体，所述球体上设置有通孔，所述球体为中空结构，所述连接箱内固定安装双轴电机，所述双轴电机输出端连接转轴，所述转轴另一端延伸至腔体内，且与球体固定连接，所述腔体上设置有进口，所述进口处固定连接进水通道，所述腔体上设有出口，所述出口处固定连接排水通道，所述土石坝模型内设置有均匀等间距设置有孔压计。

作为本实用新型进一步的方案：所述上游空间内滑动连接活塞板，所述活塞板固定连接活塞杆，所述活塞杆贯穿实验箱顶面，且与实验箱滑动连接，所述活塞杆顶端固定安装推柄。

作为本实用新型再进一步的方案：所述底座上安装计算机，所述压力传感器和孔压计分别与计算机电性连接。

3、有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过控制流量一定，改变上游空间内水的压力，从而模拟上游空间内水的压力变化对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响，然后，再控制上游空间内水的压力一定，通过调节通孔的进水通道和出水通道之间的间隙，从而可以控制流量的大小，从而模拟流量的大小对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响，进水后，孔压计可以监测不同时刻的孔压变化，从而通过计算机处理器能够勾勒出不同时刻坝体内部浸润线的变化。

附图说明

图1为一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置的结构示意图。

图2为一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置中流量调节装置的结构示意图。

图3为一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置中球体的结构示意图。

图中：1、底座；2、实验箱；3、上游空间；4、下游空间；5、进水管；6、出水管； 7、活塞板；8、活塞杆；9、推柄；10、压力传感器；11、隔板；12、土石坝模型；13、流量调节装置；14、土工膜；15、孔压计；16、计算机；17、连接箱；18、双轴电机；19、转轴；20、球体；21、进水通道；22、排水通道；23、腔体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，包括底座1、实验箱2和压力传感器10，所述底座1上固定安装实验箱2，所述实验箱2内设置有土石坝模型12，所述土石坝模型12上固定安装隔板11，所述实验箱2通过隔板11 和土石坝模型12分成上游空间3和下游空间4，所述上游空间3内滑动连接活塞板7，所述活塞板7固定连接活塞杆8，所述活塞杆8贯穿实验箱2顶面，且与实验箱2滑动连接，所述活塞杆8顶端固定安装推柄9，所述实验箱2两侧表面均设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与进水管5和出水管6相互连通，所述进水管5和出水管6上均设置有电磁阀，所述土石坝模型12表面上固定安装土工膜14，所述土工膜14上均匀等间距设置有开口，所述开口模仿土工膜14缺陷形状设置，所述开口处固定安装流量调节装置 13，所述流量调节装置13主要包括连接箱17、双轴电机18、球体20和腔体23，所述连接箱17两端固定安装腔体23，所述腔体23为球体结构，所述腔体23内转动连接球体20，所述球体20上设置有通孔，所述球体20为中空结构，所述连接箱17内固定安装双轴电机18，所述双轴电机18输出端连接转轴19，所述转轴19另一端延伸至腔体23内，且与球体20固定连接，所述腔体23上设置有进口，所述进口处固定连接进水通道21，所述腔体23上设有出口，所述出口处固定连接排水通道22，通过转动双轴电机18转动，带动球体20沿着腔体23内转动，进而调节通孔的进水通道21和出水通道22之间的间隙，从而可以控制流量的大小，所述土石坝模型12内设置有均匀等间距设置有孔压计15，所述底座1上安装计算机16，所述压力传感器10和孔压计15分别与计算机16电性连接，控制一定的流量，通过向下推动推柄9，带动活塞杆8向下移动，活塞杆8带动活塞板7向下移动，进而改变上游空间3内水的压力，从而模拟上游空间3内水的压力变化对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响，然后，控制上游空间3内水的压力一定，从而模拟流量的大小对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响。

本实用新型的工作原理是：控制一定的流量，通过向下推动推柄9，带动活塞杆8向下移动，活塞杆8带动活塞板7向下移动，进而改变上游空间3内水的压力，从而模拟上游空间3内水的压力变化对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响，然后，控制上游空间3内水的压力一定，通过转动双轴电机18转动，带动球体20沿着腔体23内转动，进而调节通孔的进水通道21和排水通道22之间的间隙，从而可以控制流量的大小，从而模拟流量的大小对土石坝土工膜缺陷渗流特性的影响，进水后，孔压计15可以监测不同时刻的孔压变化，从而通过计算机16处理器能够勾勒出不同时刻坝体内部浸润线的变化。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，包括底座(1)、实验箱(2)和压力传感器(10)，其特征在于，所述底座(1)上固定安装实验箱(2)，所述实验箱(2)内设置有土石坝模型(12)，所述土石坝模型(12)上固定安装隔板(11)，所述实验箱(2)通过隔板(11)和土石坝模型(12)分成上游空间(3)和下游空间(4)，所述实验箱(2)两侧表面均设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别与进水管(5)和出水管(6)相互连通，所述进水管(5)和出水管(6)上均设置有电磁阀，所述土石坝模型(12)表面上固定安装土工膜(14)，所述土工膜(14)上均匀等间距设置有开口，所述开口模仿土工膜(14)缺陷形状设置，所述开口处固定安装流量调节装置(13)，所述流量调节装置(13)主要包括连接箱(17)、双轴电机(18)、球体(20)和腔体(23)，所述连接箱(17)两端固定安装腔体(23)，所述腔体(23)为球体结构，所述腔体(23)内转动连接球体(20)，所述球体(20)上设置有通孔，所述球体(20)为中空结构，所述连接箱(17)内固定安装双轴电机(18)，所述双轴电机(18)输出端连接转轴(19)，所述转轴(19)另一端延伸至腔体(23)内，且与球体(20)固定连接，所述腔体(23)上设置有进口，所述进口处固定连接进水通道(21)，所述腔体(23)上设有出口，所述出口处固定连接排水通道(22)，所述土石坝模型(12)内设置有均匀等间距设置有孔压计(15)。

2.根据权利要求1所述的一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，其特征在于，所述上游空间(3)内滑动连接活塞板(7)，所述活塞板(7)固定连接活塞杆(8)，所述活塞杆(8)贯穿实验箱(2)顶面，且与实验箱(2)滑动连接，所述活塞杆(8)顶端固定安装推柄(9)。

3.根据权利要求1所述的一种土石坝土工膜缺陷渗流特性实验装置，其特征在于，所述底座(1)上安装计算机(16)，所述压力传感器(10)和孔压计(15)分别与计算机(16)电性连接。