一種用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，屬于巖土工程室內(nèi)試 驗方法領域。
【背景技術】
[0002] 土體的滲透性是指具有壓力水頭差的水在土孔隙中滲流的性質(zhì)。滲透系數(shù)是衡量 土體的滲透性能的一項重要物理力學指標，同時也是用來分析地基固結沉降的速率，估計 天然地基、土壩及高填路堤的滲透及滲透穩(wěn)定性，以及給排水設計、施工選料，人工降低水 位與地基加固設計等所需要的基本參數(shù)。
[0003] 對于不同土體而言滲透系數(shù)差別很大，其變化范圍從10 1CmA到10Scm/s，對于粘 土等滲透系數(shù)在10 6cm/s以下的材料而言，采用傳統(tǒng)滲透儀測試時，止水措施復雜、安裝費 時，本實用新型采用改進過后的套筒底座連接系統(tǒng)，克服了以上不足，可以適應高壓環(huán)境下 滲透系數(shù)的測量，快速獲得試驗結果，縮短試驗周期，且試驗精度可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型目的是提供一種能夠簡單便捷測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，包括 壓力蓋1、套筒4、環(huán)刀5、底座7 ;其中壓力蓋1通過鎖扣2設置在套筒4上，壓力蓋1上設 有排水孔13,排水孔13連接量筒，套筒4與底座7通過螺栓11連接，底座7上設置進水通 道10和排氣通道6,底座7上開有透水石槽8,進水通道10、排氣通道6與透水石槽8連通， 環(huán)刀5設置在套筒4內(nèi)并位于透水石槽8上方，環(huán)刀5與底座7之間用涂抹凡士林的0型 橡皮圈9加壓密封止水，進水通道10連接水源，排氣通道6連接集水槽，用于排氣和收集出 水；
[0005] 所述壓力蓋1與套筒4通過鎖扣2連接用于提供抵抗浮力的反力。
[0006] 所述底座7上設置有用于放置0型橡皮圈9的環(huán)形凹槽14。
[0007] 所述進水通道10和排氣通道6上設置有閥門。
[0008] 所述環(huán)刀5倒置內(nèi)嵌于套筒4內(nèi)，套筒4內(nèi)徑與環(huán)刀5外徑一致。
[0009] 使用時，在底座7的透水石槽8中放置濕潤的透水石，并在其上方放置濾紙，然后 將裝好土樣的環(huán)刀5放置在底座7上，土樣與透水石槽8對齊，土樣放置高度為2-4cm，土樣 上再放置調(diào)整透水石12,厚度為0-2cm;調(diào)整后的結果是環(huán)刀5內(nèi)的土樣及調(diào)整透水石12 的總高度為4cm，調(diào)整透水石12上放置濾紙，再在濾紙上放置一層潤濕的透水石；將套筒4 小心套在環(huán)刀5上并固定在底座7上，最后擰緊螺栓11 ;打開進水通道10旁的閥門，通過 進水通道10通入水，水經(jīng)過透水石槽8中的透水石，從排氣通道6中流出并帶走底座7中 的空氣，待排氣通道6中不再有氣泡溢出時，關上排氣通道6上的閥門；之后水從底座7的 透水石槽中透水石向待測土樣15由下而上滲透，逐漸充滿整個裝置，待排水孔13有水流出 時開始測記錄水源裝置中起始水頭高度和起始時間，按預定時間間隔記錄水頭和時間的變 化，并測記出水口溫度。將水源裝置中水位變換高度，待水位穩(wěn)定之后再測記水頭和時間變 化，重復試驗5-6次。當不同開始水頭下測定的滲透系數(shù)在允許差值范圍內(nèi)時，結束試驗。 滲透系數(shù)計算公式為：
[0011] 式中a-水源裝置斷面積
[0012] 2. 3-ln和log的變換因數(shù)
[0013]L-土樣高度
[0014]t2_分別為測讀水頭的起始和終止時間
[0015]H1,H2-起始和終止水頭。
[0016] 本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0017] 1、止水效果好、安裝簡捷；
[0018] 2、可測試不同高度試樣的滲透系數(shù)，靈活性好；
[0019] 3、設備便宜，使用標準滲透環(huán)刀，目前所用滲透系數(shù)測試方法均可適用，適合在工 程中推廣。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0021] 圖2為本實用新型2cm土樣測試使用狀態(tài)示意圖
[0022] 圖3為本實用新型4cm土樣測試使用狀態(tài)示意圖
[0023] 圖4為本實用新型中套筒結構示意圖；
[0024] 圖5為本實用新型中底座結構示意圖；
[0025] 圖中：1-壓力蓋；2-鎖扣；3-透水石；4-套筒；5-環(huán)刀；6-排氣通道；7-底座； 8-透水石槽；9_0型橡皮圈；10-進水通道；11-螺檢；12-調(diào)整透水石；13-排水孔；14-凹 槽；15-待測土樣。
【具體實施方式】
[0026] 下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保護范 圍不局限于所述內(nèi)容。
[0027] 實施例1:如圖1、4、5所示，本用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀包括壓力蓋1、 套筒4、環(huán)刀5、底座7 ;其中壓力蓋1通過鎖扣2設置在套筒4上，壓力蓋1上設有排水孔 13,排水孔13連接量筒，套筒4與底座7通過螺栓11連接，底座7上設置進水通道10和排 氣通道6,底座7上開有透水石槽8,進水通道10、排氣通道6與透水石槽8連通，環(huán)刀5設 置在套筒4內(nèi)并位于透水石槽8上方，環(huán)刀5與底座7之間用涂抹凡士林的0型橡皮圈9 加壓密封止水，進水通道10連接水源，排氣通道6連接集水槽，用于排氣和收集出水；底座 7上設置有用于放置0型橡皮圈9的環(huán)形凹槽14 ;所述進水通道10和排氣通道6上設置有 閥門。
[0028] 上述裝置用于2cm高土樣滲透系數(shù)測定，先切取4cm高的普通滲透環(huán)刀樣，用潤濕 的2cm型號的調(diào)整透水石12貼濾紙后置于環(huán)刀刃口端，均衡施加推力將調(diào)整透水石剛好推 進環(huán)刀5,將環(huán)刀5另一端的余土切除即完成制樣。如需飽和則可按到飽和器中依據(jù)規(guī)范飽 和，若不飽和，則可用本實用新型的裝置進行水頭飽和。然后在底座7的透水石槽8中放置 濕潤的透水石3,并再其上方放置濾紙，然后將裝好土樣的環(huán)刀5放置在底座7上，土樣與 透水石槽8對齊，土樣放置高度為2cm，土樣上放置的調(diào)整透水石12厚度為2cm;調(diào)整后的 結果是環(huán)刀5內(nèi)的土樣及調(diào)整透水石12的總高度為4cm，調(diào)整透水石12上放置濾紙，再在 濾紙上放置一層潤濕的透水石；將套筒4小心套在環(huán)刀5上并固定在底座上，最后擰緊螺栓 11 ;打開進水通道10旁的閥門，通過進水通道10通入水，水經(jīng)過透水石槽8中的透水石，從 排氣通道6中流出并帶走底座7中的空氣，流出的水進入集水槽中，待排氣通道6中不再有 氣泡溢出時，關上排氣通道6上的閥門。之后水從底座透水石槽通過透水石向土樣15由下 而上滲透，逐漸充滿整個裝置，待排水孔13有水流出時開始測記錄水源裝置中起始水頭高 度和起始時間，按預定時間間隔記錄水頭和時間的變化，并測記出水口溫度。將水源裝置中 水位變換高度，待水位穩(wěn)定之后再測記水頭和時間變化，重復試驗5-6次。當不同開始水頭 下測定的滲透系數(shù)在允許差值范圍內(nèi)時，結束試驗(見圖2 )。
[0029]實施例2 :本實施例裝置結構同實施例1 ;用于4cm高土樣滲透系數(shù)測定，首先用 滲透標準環(huán)刀取4cm高土樣，如需飽和則可按到飽和器中依據(jù)規(guī)范飽和，若不飽和，則可用 本實用新型的裝置進行水頭飽和。然后在底座7的透水石槽8中放置濕潤的透水石3,并再 其上方放置濾紙，然后將裝好土樣的環(huán)刀5放置在底座7上，土樣與透水石槽8對齊，土樣 放置高度為4cm，土樣上表面放置潤濕的濾紙，再在濾紙上放置一層潤濕的透水石；將套筒 4小心套在環(huán)刀5上并固定在底座上，最后抒緊螺栓11 ;最后抒緊螺栓11通過進水通道10 通入水，水經(jīng)過透水石槽8中的透水石，從排氣通道6中流出并帶走底座7中的空氣，流出 的水進入集水槽中，待排氣通道6中不再有氣泡溢出時，關上排氣通道6上的閥門。之后水 從底座透水石槽通過透水石向土樣15由下而上滲透，逐漸充滿整個壓力蓋1，待排水孔13 有水流出時開始測記錄水源裝置中起始水頭高度和起始時間，按預定時間間隔記錄水頭和 時間的變化，并測記出水口溫度。將水源裝置中水位變換高度，待水位穩(wěn)定之后再測記水頭 和時間變化，重復試驗5-6次。當不同開始水頭下測定的滲透系數(shù)在允許差值范圍內(nèi)時，結 束試驗(見圖3)。
【主權項】
1. 一種用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，其特征在于：其包括壓力蓋（1)、套筒 (4)、環(huán)刀（5)、底座（7);其中壓力蓋（1)通過鎖扣（2)設置在套筒（4)上，壓力蓋（1)上設 有排水孔（13 )，排水孔（13 )外接量筒，套筒（4)與底座（7 )通過螺栓（11)連接，底座（7 )上 設置進水通道（10)和排氣通道（6)，底座（7)上開有透水石槽（8)，進水通道（10)、排氣通道 (6)與透水石槽（8)連通，環(huán)刀（5)設置在套筒（4)內(nèi)并位于透水石槽（8)上方，環(huán)刀（5)與 底座（7)之間通過O型橡皮圈（9)壓緊密封，進水通道（10)連接水源，排氣通道（6)連接集 水槽。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，其特征在于：所述底 座（7)上設置有用于放置O型橡皮圈（9)的環(huán)形凹槽（14)。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，其特征在于：進 水通道（10 )和排氣通道（6 )上設置有閥門。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于測試土體滲透系數(shù)的一維滲透儀，其包括套筒、壓力蓋、底座、環(huán)刀；其中壓力蓋通過鎖扣設置在套筒上，壓力蓋上設有排水孔，排水孔連接量筒，套筒與底座通過螺栓連接，環(huán)刀設置在套筒內(nèi)，環(huán)刀與底座之間設置有O型橡皮圈密封止水，底座上設置進水通道和排氣通道，底座上開有透水石槽，進水通道、排氣通道與透水石槽連通，進水通道連接水源，排氣通道連接集水裝置；本實用新型專利結構簡單、制造方便，可進行不同土體材料滲透系數(shù)的高精度測定。
【IPC分類】G01N15/08
【公開號】CN204789260
【申請?zhí)枴緾N201520420190
【發(fā)明人】桂躍, 付堅, 侯英杰, 余志華
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月17日