專利名稱：一種測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖土工程測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種能測(cè)定巖土體滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置。
背景技術(shù)：
巖土體在滲流作用下，發(fā)生滲透變形，可能導(dǎo)致工程失事，因此研究土體的滲透性及其抗?jié)B破壞性能有著重要的意義，在垃圾填埋場(chǎng)防滲、深基坑帷幕防滲及江河堤防防滲等工程中，大多采用水泥土攪拌樁連續(xù)防滲墻或塑性混凝土連續(xù)墻作為防滲體，滲透系數(shù)及抗?jié)B比降(坡降)是防滲墻設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制檢測(cè)的關(guān)鍵性指標(biāo)。由于水泥土等巖土體的滲透系數(shù)很小、抗?jié)B比降(坡降)很高，要測(cè)定其滲透系數(shù)及抗?jié)B比降(坡降)，需要較高的滲透水壓力，而且測(cè)試方法應(yīng)能允許試樣在滲流作用下發(fā)生滲透變形破壞。這就要求在高水壓力作用下試樣周圍不能漏水，試樣頂部的固定物既能固定試樣又不影響滲流面積，還能允許試樣在滲流作用下發(fā)生滲透變形。所以，試樣周圍的密封及試樣頂部的固定方法是測(cè)定滲透系數(shù)和抗?jié)B比降的關(guān)鍵技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠測(cè)定水泥土等巖土體的滲透系數(shù)和抗?jié)B比降(坡降)的裝置，采用這種裝置既能有效測(cè)定水泥土等巖土體滲透系數(shù)又能有效測(cè)定其抗?jié)B比降(坡降)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，包含儀器盒，位于儀器盒頂部的儀器蓋，位于儀器盒底部的儀器底座，其特征在于儀器底座設(shè)有滲透水壓力室和與滲透水壓力室連通的進(jìn)水通道，儀器底座上方設(shè)有下透水石，試樣位于下透水石上，試樣上設(shè)有上透水石，上透水石上設(shè)有壓樣環(huán)，壓樣環(huán)與儀器蓋固定連接，儀器蓋頂部設(shè)有排水口，排水口外接量水裝置。
如果試樣為圓柱形，則上透水石為圓環(huán)形，下透水石為圓形，壓樣環(huán)為圓環(huán)形，儀器蓋為圓筒形，上透水石的外徑、壓樣環(huán)的外徑，下透水石的直徑和儀器蓋的內(nèi)徑都與試樣的直徑相同。應(yīng)當(dāng)注意，上下透水石的滲透系數(shù)比試樣的滲透系數(shù)大，且圓環(huán)形上透水石的內(nèi)徑應(yīng)大于5mm。儀器盒上下端分別設(shè)有上壓環(huán)和下壓環(huán)，試樣外設(shè)有一圓筒形薄膜，薄膜上端固定在儀器盒壁與上壓環(huán)之間，薄膜下端固定在儀器盒壁與下壓環(huán)之間，上壓環(huán)、下壓環(huán)、儀器盒壁和薄膜共同圍成周圍水壓力室，在儀器盒的盒壁上還設(shè)有周圍水壓力室進(jìn)水口和周圍水壓力室出水口。儀器蓋頂部可設(shè)有透明頂板，排水口設(shè)在透明頂板上。其中薄膜為柔軟、延伸性好且不透水的乳膠膜。
本實(shí)用新型采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)既保證了試樣的滲流面積不受影響，又允許試樣產(chǎn)生滲透變形，而且在周圍水壓力作用下，試樣與乳膠膜之間的密封良好，因此，采用本實(shí)用新型測(cè)定的巖土體滲透系數(shù)及抗?jié)B比降(坡降)具有很高的可靠度和精度。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步的描述。
一種測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，包含儀器盒5，位于儀器盒頂部的儀器蓋3，位于儀器盒底部的儀器底座9，其特征在于儀器底座9設(shè)有滲透水壓力室15和與滲透水壓力室15連通的進(jìn)水通道16，儀器底座9上方設(shè)有下透水石14，試樣7位于下透水石14上，試樣7上設(shè)有上透水石11，上透水石11上設(shè)有壓樣環(huán)10，壓樣環(huán)10與儀器蓋3固定連接，儀器蓋3頂部設(shè)有排水口1，排水口1外接量水裝置。
如果試樣為圓柱形，則上透水石為圓環(huán)形，下透水石為圓形，壓樣環(huán)為圓環(huán)形，儀器蓋為圓筒形，上透水石的外徑、壓樣環(huán)的外徑，下透水石的直徑和儀器蓋的內(nèi)徑都與試樣的直徑相同。應(yīng)當(dāng)注意，上下透水石的滲透系數(shù)比試樣的滲透系數(shù)大，一般說來，透水石的滲透系數(shù)大于1cm/s，而試樣的滲透系數(shù)小于0.1cm/s，且圓環(huán)形上透水石的內(nèi)徑應(yīng)大于5mm。
儀器盒3上下端分別設(shè)有上壓環(huán)4和下壓環(huán)8，試樣7外設(shè)有一圓筒形薄膜12，薄膜12上端固定在儀器盒壁3與上壓環(huán)4之間，薄膜12下端固定在儀器盒壁3與下壓環(huán)8之間，上壓環(huán)4、下壓環(huán)8、儀器盒5的盒壁和薄膜12共同圍成周圍水壓力室，在儀器盒5的盒壁上還設(shè)有周圍水壓力室進(jìn)水口6和周圍水壓力室出水口13。儀器蓋5頂部可設(shè)有透明頂板2，排水口1設(shè)在透明頂板2上。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，將水泥土等巖土體制成圓柱形試樣7，試樣底部放在圓形的下透水石14上，試樣頂部放置圓環(huán)形的上透水石11，上下透水石的外徑與試樣直徑一致，將試樣連同底部的透水石放置在儀器底座9上，在試樣頂部的圓環(huán)形上透水石11上部放置一防止試樣向上位移的圓環(huán)形壓樣環(huán)10，壓樣環(huán)外徑、圓環(huán)形上透水石的外徑均與試樣直徑一致。儀器盒3上下端分別設(shè)有上壓環(huán)4和下壓環(huán)8，將一圓筒形乳膠膜12套在試樣外，該乳膠膜12上端固定在儀器盒壁3與上壓環(huán)4之間，乳膠膜12下端固定在儀器盒壁3與下壓環(huán)8之間，下壓環(huán)與下透水石外的乳膠膜緊貼，上壓環(huán)4、下壓環(huán)8、儀器盒5的盒壁和乳膠膜12共同圍成周圍水壓力室，在儀器盒5的盒壁上還設(shè)有周圍水壓力室進(jìn)水口6和周圍水壓力室出水口13。將儀器盒5與儀器底座9用螺栓固定連接，將儀器蓋3與儀器盒5用螺栓固定連接，壓樣環(huán)10固定在儀器蓋上，儀器蓋的內(nèi)徑與壓樣環(huán)10的外徑一致，在儀器蓋上設(shè)有透明頂板2，透明頂板2上設(shè)有出水口1；在試樣與乳膠膜之間可涂有一層粘稠性不透水物質(zhì)。
在使用時(shí)，滲透水壓力獨(dú)立施加在試樣底部，周圍水壓力施加在乳膠膜上，周圍水壓力始終比滲透水壓力大至少1～50kPa，這樣水就不會(huì)從試樣和乳膠膜之間流過，如在試樣周圍涂抹少量凡士林或其它粘稠性不透水物質(zhì)，則試樣與乳膠膜之間的密封性更好。由試樣底部施加滲透水壓力，滲透水經(jīng)過試樣，從儀器蓋上的出水口流出，出水口接量水裝置，通過測(cè)量滲透水壓力，時(shí)間及滲流量，就可計(jì)算出滲透系數(shù)和抗?jié)B比降(坡降)。
這樣，試樣頂部和底部分別采用圓環(huán)形透水石和圓形透水石固定試樣，由于透水石的滲透系數(shù)大于試樣的滲透系數(shù)，因此不影響試樣的滲流面積，而且試樣頂部的圓環(huán)形透水石還可允許試樣產(chǎn)生滲透變形。通過施加周圍水壓力可使乳膠膜緊貼在試樣周圍，必要(試樣表面不光滑)時(shí)，可以在試樣表面涂抹凡士林或者其它粘稠性不透水物質(zhì)，提高密封性能，由于周圍水壓力始終大于滲透水壓力，所以能有效防止水從試樣與乳膠膜之間滲過。儀器蓋頂部為透明頂板，可由此觀察試樣在滲流作用下的破壞情況。
本實(shí)用新型采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)既保證了試樣的滲流面積不受影響，又允許試樣產(chǎn)生滲透變形，而且在周圍水壓力的作用下，試樣與乳膠膜之間的密封良好，因此，采用本實(shí)用新型測(cè)定的巖土體滲透系數(shù)及抗?jié)B比降(坡降)具有很高的可靠度和精度。
由于在本實(shí)施例中采用的是圓柱形的試樣，因此固定試樣的儀器底座、儀器盒、儀器蓋、壓樣環(huán)、上下透水石的截面形狀都是圓形或圓環(huán)形的。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，固定試樣的儀器底座，儀器盒、儀器蓋、壓樣環(huán)、上下透水石的截面形狀只要與試樣一樣或者配套就可以了，不僅可以是圓形的，也可以是橢圓形，正方形，三角形等其它形狀的。其中乳膠膜可以用其它柔軟、延伸性好且不透水的薄膜來替代。該裝置的大小規(guī)?？梢愿鶕?jù)試樣情況進(jìn)行發(fā)定。
權(quán)利要求1.一種測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，包含儀器盒，位于儀器盒頂部的儀器蓋，位于儀器盒底部的儀器底座，其特征在于儀器底座設(shè)有滲透水壓力室和與滲透水壓力室連通的進(jìn)水通道，儀器底座上方設(shè)有下透水石，試樣位于下透水石上，試樣上設(shè)有上透水石，上透水石上設(shè)有壓樣環(huán)，壓樣環(huán)與儀器蓋固定連接，儀器蓋頂部設(shè)有排水口，排水口外接量水裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于試樣為圓柱形，則上透水石為圓環(huán)形，下透水石為圓形，壓樣環(huán)為圓環(huán)形，儀器蓋為圓筒形，上透水石的外徑、壓樣環(huán)的外徑，下透水石的直徑和儀器蓋的內(nèi)徑都與試樣的直徑相同。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于圓環(huán)形上透水石的內(nèi)徑大于5mm。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于上下透水石的滲透系數(shù)大于試樣的滲透系數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于儀器盒上下端分別設(shè)有上壓環(huán)和下壓環(huán)，試樣外設(shè)有一圓筒形薄膜，薄膜上端固定在儀器盒壁與上壓環(huán)之間，薄膜下端固定在儀器盒壁與下壓環(huán)之間，上壓環(huán)、下壓環(huán)、儀器盒壁和薄膜共同圍成周圍水壓力室，在儀器盒的盒壁上還設(shè)有周圍水壓力室進(jìn)水口和周圍水壓力室出水口。
6.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于儀器蓋頂部設(shè)有透明頂板，排水口設(shè)在透明頂板上。
7.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于該薄膜為乳膠膜。
8.如權(quán)利要求7所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于在試樣與乳膠膜之間可涂有一層粘稠性不透水物質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于粘稠性不透水物質(zhì)為凡士林。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測(cè)試滲透系數(shù)及抗?jié)B比降的裝置，其特征在于儀器底座設(shè)有滲透水壓力室和與滲透水壓力室連通的進(jìn)水通道，儀器底座上方設(shè)有下透水石，試樣位于下透水石上，試樣上設(shè)有上透水石，上透水石上設(shè)有壓樣環(huán)，壓樣環(huán)與儀器蓋固定連接，儀器蓋頂部設(shè)有排水口，排水口外接量水裝置。在試樣外設(shè)有一圓筒形乳膠膜，由儀器盒壁、乳膠膜及固定乳膠膜的上下壓環(huán)共同形成周圍水壓力室。采用本實(shí)用新型的裝置既保證了試樣的滲流面積不受影響，又允許試樣產(chǎn)生滲透變形，而且在周圍水壓力的作用下，試樣與乳膠膜之間的密封良好，所以本實(shí)用新型測(cè)定的巖土體滲透系數(shù)及抗?jié)B比降(坡降)具有很高的可靠度和精度。
文檔編號(hào)G01N7/10GK2816809SQ20052004395
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者田堪良, 高大銘, 樂茂強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究院, 上海市政工程勘察設(shè)計(jì)有限公司