[实用新型]一种双环注水试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程勘察和检测技术领域，尤其是涉及一种双环注水试验装置。

背景技术

目前，土体的渗透系数的测试方法主要有钻孔注水试验、室内渗透试验、双环注水试验等。其中，钻孔注水试验的钻孔耗时长、费用高，对于砂类土等非饱和土，易发生塌孔问题；室内渗透试验很难准确模拟土体的实际渗透过程，效果不理想；双环注水试验由于操作方便、费用小，常应用于岩土工程勘察时原地基土的渗透性测试、水利工程中填土的渗透性检测等工作中。双环注水试验装置是测定土体渗透系数快速、经济的仪器，主要由两个不同直径的内外金属试验环组成，内环为测量环，提供注水量与时间的关系，外环为约束环，以减少内环水侧向渗透引起的竖向渗透系数测试误差。试验时将金属试验环压入试验土层一定深度，然后给两环供水，让内外环的水头始终保持一致。双环注水试验在试验手段上，最早采用由试验人员肉眼观测内外环中水位的深度，人工补水来控制水头高度的方法，补水量误差大、所需劳动量较大，测试精度很大程度上取决于试验人员的熟练程度。后来利用马利奥特瓶（Mariotte瓶，以下简称马氏瓶）能控制水位又能自动连续补水的原理，在内外环内分别设置了一个利用马氏瓶原理的流量瓶来控制内外环的水头高度，实现试验过程的供水，避免了人工补水带来的试验误差，试验操作方法可参见《水利水电工程注水试验规程》。但是由于不同土体的渗透性差异很大，采用规范上所述的双环注水试验装置，对于渗透性较小的黏性土能够由单独一个流量瓶即可满足试验过程所需要全部水量，然而对于渗透性较大砂性土等，由于流量瓶的容量有限，常出现一个流量瓶难以供给全部水量，仍需人工补水，这不仅增大了工作量，而且带来了观测误差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双环注水试验装置，该装置结构简单、操作方便、测试精度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现。

一种双环注水试验装置，其特征在于，包括用于设置在土体中的内环和外环，分别向内环和外环提供注水的第一组流量瓶和第二组流量瓶，以及分别向第一组流量瓶和第二组流量瓶供水的高位水箱；所述第一组流量瓶和第二组流量瓶的每个流量瓶的瓶口向下并设置有胶塞，每个胶塞分别贯穿有进气管、出水管、供水管，每个供水管分别通过对应的供水阀门连接高位水箱；

所述第一组流量瓶中，每个进气管的管口设置在所述内环内，并与所述内环的试验水位高度平齐；每个出水管上设置有控制阀，其管口设置在所述内环内，并位于所述内环的试验水位高度以下；

所述第二组流量瓶中，每个进气管的管口设置在所述内环和外环之间，并与所述内环和外环之间的试验水位高度平齐；每个出水管上设置有控制阀，其管口设置在所述内环和外环之间，并位于所述内环和外环之间的试验水位高度以下。

本实用新型的特点和进一步改进在于:

所述第一组流量瓶包含两个内环用流量瓶，其对应的两个出水管连接一个内环用三通控制阀的两个入口，内环用三通控制阀的出口通过一内环用管路连接，其内环用管路的出口位于所述内环的试验水位高度以下。

所述第二组流量瓶包含两个外环用流量瓶，其对应的两个出水管连接一个外环用三通控制阀的两个入口，外环用三通控制阀的出口通过一外环用管路连接，其外环用管路的出口位于所述内环和外环之间的试验水位高度以下。

所述第一组流量瓶和第二组流量瓶设置在一个瓶架上，所述高位水箱的水位高度高于瓶架。

本实用新型的技术方案中，分别设置向内环和外环提供注水的第一组流量瓶和第二组流量瓶，及分别向第一组流量瓶和第二组流量瓶供水的高位水箱。其中，每个流量瓶瓶口朝下，并用带三个通孔的胶塞塞住，三个通孔中分别插入进气管、供水管和出水管，每个供水管分别通过对应的供水阀门连接高位水箱。第一组流量瓶中，每个进气管的管口设置在内环内，并与内环的试验水位高度平齐；每个出水管上设置有控制阀，其管口设置在所述内环内，并位于内环的试验水位高度以下；第二组流量瓶中，每个进气管的管口设置在内环和外环之间，并与内环和外环之间的试验水位高度平齐；每个出水管上设置有控制阀，其管口设置在内环和外环之间，并位于内环和外环之间的试验水位高度以下。

通过控制每个流量瓶的供水管上的供水阀，可以控制对应的流量瓶的供水，通过控制每个流量瓶出水管上的控制阀，可以控制对应的流量瓶的是否参与试验。当第一组流量瓶和第二组流量瓶均不少于两个时，可以通过无间断切换，实现双环注水试验中内环和外环的不间断注水。这样，可以提高双环注水试验装置的对岩土的广泛适应性和测量的准确性。