[发明专利]一种砂砾石料渗透稳定性测试方法

说明书

技术领域

本发明属于岩土工程基本土工试验中粗粒土渗透稳定性测试的岩土工程技术领域，涉及砂砾石料渗透稳定性测试方法。

背景技术

无粘性砂砾石料粗粒土在工程建设中经常遇到，通过石料粉碎机直接破碎成砂砾建筑材料，应用于山区高速公路路基填筑、大型堆石坝堆石料、江河湖海护岸护堤工程等，在各类工程建设中，特别是道路工程中，无粘性砂砾石料粗粒土的用量比粘性填土大很多，基础工程建设中应用十分广泛。无粘性砂砾石料粗粒土与其它土类相比，具有抗剪强度高，承载力大，压缩性小的优点。但也存在均匀性差，抗渗性能低，在水流作用下极易发生管涌破坏等缺点。

砂砾石料粗粒土由于天然级配不良，或填筑后部分细颗粒损失引起填筑的砂砾石料粗粒土粒径分布不均，缺失中间粒组。山区修筑高等级公路时采用级配不良砂砾料修筑的路基，强降雨后山坡向路基一侧可能会形成积水，并沿路基横向产生渗流，导致路基发生渗透变形，引起路基产生不均匀变形、路面裂缝和路基边坡塌滑等自然病害。因而有必要测定砂砾石料粗粒土水头作用下的渗透稳定性，以提出合理化的工程加固措施与具体现场施工工艺预防灾害发生。

目前常用测定土体渗透系数及渗透变形的仪器主要有70型渗透仪、南55型渗透仪和垂直渗透变形仪等。70型渗透仪适用于测定砂性土的渗透系数，南55型渗透仪适用于测定黏性土的渗透系数，垂直渗透变形仪适用于测定粗颗粒土的垂直渗透系数和渗透变形。从适用范围来看，以上试验仪器均无法测试砂砾石料粗粒土渗透变形情况，更无法评价砂砾石料粗粒土一定荷载作用下渗透稳定性指标。新开发的砂砾石料渗透稳定测试仪能够测定砂砾石料渗透稳定性指标，但具体试验流程、试验注意事项、试验结果处理、渗透稳定性指标的获得等尚处于空白状态，有必要从试验原理与渗透稳定性指标获得方面进行规范，形成粗粒土渗透稳定性指标测定试验规范。

发明内容

本发明的目的在于形成一整套新型室内测定土体渗透稳定性指标测定试验规范，对试验中出现问题，注意事项等进行归纳总结，形成系统科学的渗透稳定性试验方法，具有试验步骤设置科学合理、数据采集准确可靠、处理结果稳定性好，满足室内与现场粗粒砂砾石料渗透稳定性指标测定要求。

本发明采用如下技术方案：

一种砂砾石料渗透稳定性测试方法，砂砾石料渗透稳定测试仪，包括土样渗透加载桶，所述的土样渗透加载桶包括泥砂沉淀分离箱，荷载加压器，有机玻璃防护罩，钢性透水隔板，钢板底座，出水口，导水管，溢水管，三角溢水口，质量测量器，括钢柱支座；所述的有机玻璃防护罩内布置两块钢性透水隔板，两块钢性透水隔板之间填充砂砾，砂砾上方钢性透水隔板上布置荷载加压器，有机玻璃防护罩的下端布置钢板底座，钢板底座上布置出水口，出水口通过导水管与泥砂沉淀分离箱的进水口连接，泥砂沉淀分离箱的上方布置溢水管，泥砂沉淀分离箱放置在质量测量器上，砂砾下方的钢性透水隔板与钢板底座之间布置钢柱支座，三角溢水口布置在有机玻璃防护罩侧壁的上端，位移测量器与荷载加压器、砂砾上方钢性透水隔板相连；

基于上述砾石料渗透稳定测试仪的测试方法，包括如下步骤：

1）、往土样渗透加载桶注入清水用于检测土样渗透加载桶的封闭性；

2）、检测土样渗透加载桶密封完好后，放出土样渗透加载桶内部分水，土样渗透加载桶内剩余的清水距离底部为5CM-10CM；

3）、将待测试砂砾料放入土样渗透加载桶中压实；并放出土样渗透加载桶底部水；

4）、再次往装有砂砾土料的土样渗透加载桶内注入清水，直到淹没砂砾土料层上表面，完成砂砾料饱和过程；

5）、往泥砂沉淀分离箱注入清水，通过质量测量器测量泥砂沉淀分离箱的实时质量数值；

6）、将土样渗透加载桶与泥砂沉淀分离箱连接，通过荷载加压器向土样渗透加载桶内施加压力，加压过程中，持续向土样渗透加载桶内注水，应用水头差使砂砾土料渗滤水通过泥砂沉淀分离箱的出水口溢水；

7）、等待泥砂沉淀分离箱溢水恒定后，记录不同时间段位移测量器与质量测量器的读数；

8）、荷载加压器对土样加压过程中，判断土样沉降位移是否突然增大，若判断为是，则认为土样承载力丧失，即实验结束；若判断为否，则继续加压。

有益效果

土样渗透加载筒上部稳定进水区与泥砂沉淀分离箱均设置溢流装置，实现对渗透水头与进水量控制，渗流水头可通过两者之间相对位置关系控制。

填料压实完成后，关闭导水管阀门，对砂砾石料缓慢无荷浸水预饱和，排出填料中空气，同时保证粉细颗粒不因为浸水饱和意外流失。