本實(shí)用新型涉及一種適用于低滲透性介質(zhì)的快速滲透試驗(yàn)裝置。適用于土工試驗(yàn)技術(shù)、環(huán)境測(cè)評(píng)領(lǐng)域，尤其適用于低滲透性介質(zhì)滲透系數(shù)的測(cè)量。

背景技術(shù)：

滲透系數(shù)是衡量土體滲透能力以及判斷土體固結(jié)快慢的重要指標(biāo)，也是土體的重要物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)之一。土的滲透穩(wěn)定性問(wèn)題是土力學(xué)與工程地質(zhì)普遍關(guān)注的問(wèn)題，更是使用真空預(yù)壓法加固軟土地基關(guān)注的焦點(diǎn)。按照試驗(yàn)原理，低滲透性測(cè)試方法主要有兩大類：常水頭試驗(yàn)和變水頭試驗(yàn)。

常水頭試驗(yàn)一般適用于粗粒土的試驗(yàn)，變水頭試驗(yàn)一般適用于細(xì)粒土。但是對(duì)于類似高嶺土等顆粒極細(xì)的低滲透性粘土，常規(guī)變水頭測(cè)試試驗(yàn)，所需試驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，目測(cè)水頭差易產(chǎn)生誤差，水頭差變化范圍較小，溫度變化考慮不周，難與實(shí)際工況相吻合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量快速、精確的適用于低滲透性介質(zhì)的快速滲透試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種適用于低滲透性介質(zhì)的快速滲透試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括供水裝置、滲透儀、抽濾瓶、電子天平和負(fù)壓裝置；

所述滲透儀具有底座、筒型側(cè)壁和承壓上蓋，筒型側(cè)壁豎直置于底座上，筒型側(cè)壁內(nèi)同軸插裝有用于取土樣的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀，所述筒型側(cè)壁上端設(shè)有用于封閉筒型側(cè)壁上端口的承壓上蓋；所述底座上表面對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀內(nèi)的土樣位置制有進(jìn)水槽，該進(jìn)水槽經(jīng)進(jìn)水孔連通底座側(cè)壁上的進(jìn)水口接頭，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀內(nèi)的土樣與進(jìn)水槽之間依次置有濾紙和透水板，所述承壓上蓋的下端面上對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀內(nèi)的土樣位置制有出水槽，出水槽經(jīng)出水孔連通承壓上蓋側(cè)壁上的出水口接頭，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀內(nèi)的土樣與出水槽之間置有透水板；

所述供水裝置的出水口連通所述滲透儀底座上的進(jìn)水口接頭，滲透儀承壓上蓋上的出水口接頭經(jīng)連接管Ⅰ連通抽濾瓶，抽濾瓶經(jīng)連接管Ⅱ連通負(fù)壓裝置，所述抽濾瓶置于電子天平上。

所述抽濾瓶?jī)?nèi)、連接管Ⅰ出水口裝有溫度計(jì)。

所述承壓上蓋上端連接提升下壓裝置，該提升下壓裝置包括鎖緊螺栓、橫梁和支架，鎖緊螺栓豎向布置，鎖緊螺栓下端可轉(zhuǎn)動(dòng)接于承壓上蓋上，所述橫梁上制有螺栓孔，所述鎖緊螺栓穿過(guò)螺栓孔與橫梁螺紋連接，橫梁兩端經(jīng)支架固定于所述底座。

所述底座上與所述筒型側(cè)壁下端面之間設(shè)有O型止水圈。

所述承壓上蓋與所述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀上端面之間設(shè)有O型密封圈。

所述供水裝置包括供水瓶和橡膠管，供水瓶經(jīng)橡膠管連通所述滲透儀底座上的進(jìn)水口接頭。

所述負(fù)壓裝置為數(shù)控真空泵。

所述連接管Ⅱ上接有負(fù)壓表。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單快捷，測(cè)試低滲透性土體的滲透系數(shù)快速穩(wěn)定，能顯著縮短測(cè)量時(shí)間，特別適用于低滲透性介質(zhì)的滲透系數(shù)的測(cè)量，有效解決了高水頭壓力作用下的土體的滲透系數(shù)測(cè)量問(wèn)題。本實(shí)用新型設(shè)有負(fù)壓裝置，可根據(jù)實(shí)際需要開(kāi)展不同負(fù)壓作用下的滲透試驗(yàn)，模擬實(shí)際工程中土石壩底部土體在不同水頭差條件下的滲流情況。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例中滲透儀的剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例為一種適用于低滲透性介質(zhì)的快速滲透試驗(yàn)裝置，包括供水裝置、滲透儀、抽濾瓶16、電子天平18和負(fù)壓裝置19(數(shù)控真空泵)。

如圖2所示，本例中滲透儀具有底座3、筒型側(cè)壁8和承壓上蓋11。底座3上制有與筒型側(cè)壁8大小相適配的圓形凹槽，筒型側(cè)壁8豎直放置，筒型側(cè)壁下端置于底座3上的圓形凹槽內(nèi)，底座3上與筒型側(cè)壁8下端面之間設(shè)有O型止水圈5。筒型側(cè)壁8上方設(shè)有承壓上蓋11，該承壓上蓋可用于封閉筒型側(cè)壁8上端端口，承壓上蓋11上端連接用于提升或下壓承壓上蓋的提升下壓裝置，提升下壓裝置包括鎖緊螺栓13、橫梁14和支架20，橫梁14水平放置，橫梁14兩端經(jīng)支架20固定在底座3上，橫梁14上對(duì)應(yīng)承壓上蓋11中心位置開(kāi)有螺栓孔，鎖緊螺栓13豎向穿過(guò)橫梁14的螺栓孔與橫梁14螺紋連接，鎖緊螺栓下端可轉(zhuǎn)動(dòng)接于承壓上蓋11上。

本實(shí)施例中筒型側(cè)壁8內(nèi)可同軸插裝標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9用于取土樣21。本例中底座3上表面對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9內(nèi)土樣21制有進(jìn)水槽301，該進(jìn)水槽經(jīng)進(jìn)水孔302連通底座側(cè)壁上的進(jìn)水口接頭4；承壓上蓋11的下端面上對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9內(nèi)土樣21制有出水槽1101，出水槽經(jīng)出水孔1102連通承壓上蓋側(cè)壁上的出水口接頭12。本例中土樣21與進(jìn)水槽301之間依次置有濾紙和透水板7，土樣21與出水槽1101之間依次置有濾紙和透水板7，承壓上蓋11與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9上端面之間設(shè)有O型密封圈10。

本例中在底座3上對(duì)應(yīng)透水板7制有用于放置透水板7的凹槽304，該凹槽的側(cè)壁經(jīng)排氣孔303連通底座側(cè)壁上的排氣口接頭24，排氣口接頭裝有堵口塞6。

本實(shí)施例中供水裝置包括供水瓶1和橡膠管2，供水瓶經(jīng)橡膠管連通底座3上的進(jìn)水口接頭4，滲透儀承壓上蓋上的出水口接頭12經(jīng)連接管Ⅰ15(透明高分子有機(jī)承壓管，可承受壓力為≥0.1MPa)連通抽濾瓶16，抽濾瓶16內(nèi)、連接管Ⅰ15出水口裝有溫度計(jì)17，通過(guò)溫度計(jì)17記錄實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度。抽濾瓶16經(jīng)連接管Ⅱ22連通負(fù)壓裝置19，連接管Ⅱ22上接有負(fù)壓表23，負(fù)壓表23可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)壓，反饋負(fù)壓源信息。本實(shí)施例將抽濾瓶16置于精度為0.01g的電子天平18上。

本實(shí)施例的工作過(guò)程如下：

1、用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9取好相應(yīng)土樣21，在土樣21上下端貼上圓形濾紙；

2、在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9上端凸緣處涂抹凡士林，將裝有土樣的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀放入滲透儀的筒型側(cè)壁8內(nèi)；

3、在底座3的進(jìn)水槽301上方安裝透水板7及O型止水圈5，將裝有土樣21及標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9的筒型側(cè)壁8放在O型止水圈5上方；

4、在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9上方依次安裝O型密封圈10、透水板7及承壓上蓋11；

5、轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊螺栓13使承壓上蓋11向下移動(dòng)，擠壓O型密封圈10及O型止水圈5；

6、安裝堵口塞6并將裝有水的供水瓶1舉到高處；

7、打開(kāi)排氣口接頭24處的堵口塞6，排干凈透水板7內(nèi)部及其下方進(jìn)水槽301內(nèi)的空氣，關(guān)閉堵口塞6；

8、將連接管Ⅰ15插入出水口接頭12；

9、打開(kāi)數(shù)控真空泵及電子天平18；

10、在數(shù)控真空泵的數(shù)字控制箱設(shè)置相應(yīng)負(fù)壓；

11、當(dāng)抽濾瓶16內(nèi)有明顯積水(滲流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài))，且高精度電子天平18數(shù)值明顯增大時(shí)進(jìn)行歸零操作并計(jì)時(shí)；

12、當(dāng)排水量達(dá)到要求后停止計(jì)時(shí)，記錄出水量及時(shí)間；

13、計(jì)算滲透系數(shù)；

14、根據(jù)實(shí)際工程負(fù)壓需要，重復(fù)上述第10至13步操作。

本例用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀9取土樣21后豎直放入滲透儀的筒型側(cè)壁8之內(nèi)，土樣21上下端依次放上濾紙、透水板7，滲透儀進(jìn)水口接頭4與供水瓶1通過(guò)橡膠管2連接，出水口接頭12的間接連接數(shù)控真空泵，通過(guò)調(diào)節(jié)真空泵的負(fù)壓值，使土樣21上下兩端存在壓力差，進(jìn)而使水由于壓力差的作用在土樣21中由下而上滲流，充滿土樣中非封閉孔隙，通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)流入抽濾瓶16的水量，可簡(jiǎn)單、快速計(jì)算不同負(fù)壓條件下低滲透性介質(zhì)的滲透系數(shù)。