土工織物滲透和淤堵特性測試儀的製作方法

2023-09-16 20:16:00

專利名稱：土工織物滲透和淤堵特性測試儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測試儀器，特別涉及一種測試土工織物的滲透係數和淤堵特性的儀器。
背景技術：
目前，由於土工織物具有較強的抗拉強度，能夠有效防止滲透和滲流溢出區的滲透變形，其中尤以針剌無紡土工織物的孔徑和孔距能夠較精確的設定，滲透係數能夠較好地控制而被作為反濾材料和隔水材料在不同的工程中得到廣泛的應用。但在具體的工程應用中，針剌無紡土工織物需要承受上覆巖土的壓力，其厚度會發生很大變化，孔徑和滲透係數也會隨著發生很大變化，因此必須對該織物在有壓條件下的滲透係數進行測定，以適應工程建設。另外，由於該織物中的化纖材料對粘土顆粒具有吸附性，所以在粘土中使用該織物作為反濾材料時，必須測定其淤堵特性。
在本發明作出之前，測定上述織物的滲透係數和淤堵特性的儀器如滲透儀與固結儀結合的儀器，但該儀器在對織物測滲透係數測定過程中，織物在垂直滲流過程中會發生側向滲漏，且側向滲流量與垂向滲流量的比值會隨著法向應力的增加而增加，可達3％～5％，嚴重影響測定精確度，同時在測定過程中，為了減少側向滲漏量，就必須將上下兩側試筒用較大的壓力擰緊，而這又導致織物四周被夾緊部位的厚度變薄，在試樣中間部位兩側形成隆起，隆起的程度因織物層數和擰緊壓力的增加而增加，從而使織物在較低法向應力作用時受力不均，流線不是平行的直線，造成試驗測定的可靠性不高。又如另一種改進的滲透儀，該儀器在較小壓力下通過橡膠墊圈的作用使試樣織物基本保持水平狀，然後進行垂直滲透試驗，但這在理論上可行，而在實際應用中，由於圓形土工織物制樣的誤差，在滲透儀內壁與織物相接觸部位容易產生集中滲漏，使得測得的滲透係數偏大，不準確、不可靠，而且該儀器不能施加垂直壓力，無法模擬織物在工作時的實際受力狀態。

發明內容
本發明的目的就在於克服上述缺陷，設計一種精確測定土工織物的滲透係數和淤堵特性的測試儀。
本發明的技術方案是土工織物滲透和淤堵特性測試儀，滲透容器內底設置上透水板、下透水板，滲透容器中間是傳力杆，呈倒T型，在下透水板下部的空腔連通左出水口，其主要技術特徵在於在滲透容器內傳力杆底部平面上設置內筒，傳力杆的直杆部分在內筒內，在內筒內形成流量量測區，在內筒與外筒之間形成外側平衡區，右出水口連通外側平衡區。
本發明的優點和效果在於設置內筒、外筒，形成流量量測區和外側平衡區，僅用中間部位的滲流量量測結果計算滲透係數，克服了邊界效應如側向滲漏、隆起等現象；保證滲透水流的流向垂直於土工織物且流線平行，可對試驗織物施加不同的垂直壓力，模擬土工織物工作時的實際受力狀態；織物的整個過水麵積上的豎向壓力是均勻的，試樣織物四周的側向滲漏比較小，而且還可通過外側和中間滲流量的同時測定來量算出滲漏大小。本發明結構簡單、操作方便。


圖1-本發明結構原理示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，在滲透容器的外筒10的上端兩側分別是進水口1、溢水口2，其內底部是下透水板6，其上是上透水板7，透水板7上是傳力杆8，呈倒T字型，在傳力杆8的倒T字型的平面上設置內筒9，傳力杆8的杆部分在內筒9內；由於內筒9、外筒10的存在，在滲透容器的內筒9內形成流量量測區A，內筒9與外筒10之間形成外側平衡區B；在下透水板6的中間部分下部空間仍然是流量量側區A，有左出水口3與之連通，對應於外側平衡區B的下透水板6下部的較小空間仍然是外側平衡區B，有右出水口4與之連通；左出水口3、右出水口4連接至滲透容器外的部分即末端高度可以調節。
當測定土工織物尤其是針剌無紡土工織物的滲透係數時，仍如圖1所示，先由左出水口3、右出水口4向滲透容器內充水，至水位高於下透水板6，將被測織物5置於下透水板6上，安裝外筒10、內筒9，橡膠墊圈11在外筒10的下部，形成密封，將加壓框架置於傳力杆8上，該加壓框架是現有技術常用裝置，其上還設置有百分表可以讀出所加壓力的數據，向被測織物5施加垂向壓力，再由進水口1向滲透容器內充水，同時調節左出水口3、右出水口4的末端高度，至二者高度相同，以保證形成穩定滲流時溢水口2始終有水溢出；此時，量測流量量測區A和外側平衡區B的滲流量，流量量測區A與外側平衡區B的面積相當，用流量量測區A的滲流量計算被測織物5的滲透係數。
當測定針剌土工織物的淤堵特性時，前面步驟相同，只是由進水口1向滲透容器內注入懸液，該懸液是將土或水泥按一定比例配製成的，同時調節左出水口3、右出水口4的末端高度相同，在形成穩定滲流時必須保證溢水口2有懸液溢出；在穩定滲流進行一定時間後停止滲透，將被測織物5拿出並置於烘箱中烘乾，測量烘乾後的被測織物5的質量，計算被測織物5中的淤堵物含量，進行淤堵特性判斷。
權利要求
1.土工織物滲透和淤堵特性測試儀，滲透容器內底設置上透水板、下透水板，滲透容器中間是傳力杆，呈倒T型，在下透水板下部的空腔連通左出水口，其特徵在於在滲透容器內傳力杆底部平面上設置內筒，傳力杆的直杆部分在內筒內，在內筒內形成流量量測區，在內筒與外筒之間形成外側平衡區，右出水口連通外側平衡區。
2.根據權利要求1所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特徵在於外側平衡區通過上透水板、下透水板與右出水口連通。
3.根據權利要求1或2所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特徵在於左出水口、右出水口延伸至滲透容器外，其末端高度可調節。
4.根據權利要求1所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特徵在於流量量測區與外側平衡區的面積相同。
全文摘要
本發明涉及一種測試土工織物的滲透係數和淤堵特性的儀器。本發明在滲透容器內設置內、外筒，在內筒內形成流量量測區，在內筒與外筒之間形成外側平衡區，左、右出水口分別連通流量量測區、外側平衡區。僅用中間部位的滲流量量測結果計算滲透係數，克服了邊界效應如側向滲漏、隆起等現象，保證滲透水流的流向垂直於土工織物且流線平行，模似土工織物的實際受力狀態，還可通過外側和中間滲流量的同時測定來量算出滲漏大小。本發明結構簡單、易於操作。
文檔編號G01N15/08GK1484013SQ0313170
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月22日 優先權日2003年7月22日
發明者王保田, 張文慧, 張海霞, 張福海 申請人:河海大學巖土工程科學研究所