一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置製造方法
2023-10-09 08:10:29 3
一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置，其組成是：圓形的試樣筒（1）的底部固定下透水板（4b）；試樣筒（1）的壁向下伸出與底座（1a）相連，試樣筒（1）向下伸出的壁上設有滲水孔（5）；試樣筒（1）上部設有溢水孔（2），試樣筒（1）的中上部、中部和中下部分別連有上測壓管（3a）、中測壓管（3b）和下測壓管（3c）；試樣筒（1）在溢水孔（2）以下的內壁上塗覆有柔性阻水材料層（7）；內徑與試樣筒（1）內徑適配的上透水板（4a）置於試樣筒（1）內。該試驗裝置能夠減少試驗過程中所產生的邊壁效應，從而使滲透試驗的條件更能符合實際情況，試驗結果更準確、可靠。
【專利說明】一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於消除粗顆粒土滲透試驗中邊壁效應的試驗裝置，屬於土工試驗【技術領域】。
【背景技術】
[0002]土中孔隙相互連通時可形成透水通道。雖然這些通道很不規則，且往往很狹窄，但水可以靠其重力沿著這些通道在土中流動。水在土孔隙通道中流動的現象，叫做水的滲流；土可以被水透過的性質，稱為土的滲透性或透水性，它是土的力學性質之一。土的滲透係數是評定土滲透性大小的參數，土的滲透係數越大，則透水性越強；反之，則越弱。
[0003]室內試驗測定土的滲透係數的理論依據:通過測定土試樣橫截面A的滲流流量，或流速V，單位流程的水頭損失即水力梯度i，由達西定律v=ki反算得出土的滲透係數kο粗粒土的滲透係數約為10_2-10_4cm/s，其透水性較好。各類規範均規定的室內測定粗粒土滲透係數的方法均是採用常水頭滲透試驗，即:在試樣筒內分層製備試樣，試樣制好後，試樣注水飽和後，蓋上上透水板；再由試樣筒上部的上透水板結合上透水板上方試樣筒側壁的溢水孔對試樣進行恆壓注水(施加常水頭)；然後讀取試樣筒上、中、下部的三個測壓管的水位，同時用量筒量取試樣筒通過下透水板流出的滲透水量；然後，根據三個測壓管的水位，滲透水量和滲透時間，由達西定律計算出土的滲透係數。這種方法測定的滲透係數會因粗粒土與儀器筒的邊壁效應而產生誤差。
[0004]所謂邊壁效應，是指粗粒土顆粒與剛性的試樣筒的筒壁之間的孔隙較粗粒土顆粒間的孔隙大，土顆粒與筒壁形成的透水通道的連通性也較土顆粒之間的好，在相同的水頭(水壓)作用下，粗粒土顆粒與筒壁之間的滲流速度大於粗粒土顆粒間的實際滲流速度；也即有較多的水從粗粒土本身並不存在的筒壁處的旁道流走。導致試驗測得的滲透係數比實際值大，影響了試驗的準確性。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在於提供了一種用於消除粗顆粒土滲透試驗中邊壁效應的試驗裝置。該試驗裝置能夠減少試驗過程中所產生的邊壁效應，從而使滲透試驗的條件更能符合實際情況，試驗結果更準確、可靠。
[0006]本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是，一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置，其組成是:圓形的試樣筒的底部固定下透水板；試樣筒的壁向下伸出與底座相連，試樣筒向下伸出的壁上設有滲水孔；試樣筒上部設有溢水孔，試樣筒的中上部、中部和中下部分別連有上測壓管、中測壓管和下測壓管；試樣筒在溢水孔以下的內壁上塗覆有柔性阻水材料層；內徑與試樣筒內徑適配的上透水板置於試樣筒內。
[0007]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0008]由於試樣筒的內壁上塗覆有柔性阻水材料層；在試樣筒內分層製備試樣時,土顆粒在壓實過程中，會擠壓柔性阻水材料而與其形成緊密接觸，堵塞試樣筒的內壁與土顆粒之間的孔隙。試樣制好後，在試樣表面蓋上上透水板，即可進行滲透係數的測定。測定時由於試樣筒的內壁與土顆粒之間的孔隙已被堵塞，滲流的水只能通過土顆粒間本身的孔隙滲流，從而消除了粗顆粒土滲透試驗中的邊壁效應，使滲透試驗的條件更能符合實際情況，試驗結果更準確、可靠。
[0009]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型實施例在試樣制好、蓋上透水板後的整體剖視結構示意圖。
[0011]圖2是圖1的局部A的放大結構示意圖。
[0012]圖1、圖2中6為試樣。
【具體實施方式】
[0013]實施例
[0014]圖1和圖2示出，本實用新型的一種【具體實施方式】是一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置，其組成是:圓形的試樣筒I的底部固定下透水板4b ;試樣筒I的壁向下伸出與底座Ia相連，試樣筒I向下伸出的壁上設有滲水孔5 ;試樣筒I上部設有溢水孔2，試樣筒I的中上部、中部和中下部分別連有上測壓管3a、中測壓管3b和下測壓管3c ;試樣筒I在溢水孔2以下的內壁上塗覆有柔性阻水材料層7 ;內徑與試樣筒I內徑適配的上透水板4a置於試樣筒I內。
[0015]多次使用後，如柔性阻水材料層損壞，則將其刮掉，重新塗覆一層柔性阻水材料層7即可。柔性阻水材料層可以選用是矽酮膠層或矽橡膠層。
【權利要求】
1.一種消除邊壁效應的粗顆粒土滲透試驗裝置，其組成是:圓形的試樣筒(I)的底部固定下透水板(4b);試樣筒(I)的壁向下伸出與底座(Ia)相連，試樣筒(I)向下伸出的壁上設有滲水孔(5);試樣筒(I)上部設有溢水孔(2)，試樣筒(I)的中上部、中部和中下部分別連有上測壓管(3a)、中測壓管(3b)和下測壓管(3c);試樣筒(I)在溢水孔(2)以下的內壁上塗覆有柔性阻水材料層(7);內徑與試樣筒(I)內徑適配的上透水板(4a)置於試樣筒 (!)內。
【文檔編號】G01N15/08GK203758882SQ201420105991
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】劉孟適, 羅強, 陳堅, 梁多偉, 薛猛, 張玉廣, 石曉旺, 黃強, 張正, 吳松霖 申請人:西南交通大學