[实用新型]加压式变水头渗透仪

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种加压式变水头渗透仪，属于试验仪器改装领域，涉及可加水压的变水头渗透仪。

二、背景技术

土孔隙中的自由水在重力作用下发生运动的现象，称为土的渗透性。在工程中常需要了解土的渗透性，例如基坑开挖排水时，需要了解土的渗透性，以配置合适的排水设备；在河滩上修筑渗水路堤时，需要考虑路堤填料的渗透性；在计算饱和粘性土上建筑物的沉降和时间的关系时，需要掌握土的渗透性。渗透系数k是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对于渗透计算有着非常重要的意义。

渗透试验可分为常水头渗透试验和变水头渗透试验两种方法，土的渗透系数变化范围很大，可从10^-1cm/s变化到10^-8cm/s，因此，土的渗透系数的测定应根据不同的土质情况，分别采用不同的试验方法。常水头渗透试验适用于粗粒土渗透系数的测定，而变水头渗透试验则适用于细粒土渗透系数的测定。

对于粘性土，渗透系数一般很小（小于5x10^-6cm/s），在水头差不大的情况下，通过土样的渗流十分缓慢且历时很长，粘土内部需要几天时间才能形成渗透通道，导致变水头试验耗时，效率低下。

三、发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种加压式变水头渗透仪，目的在于提供一种可在实验室内测定土体渗透系数的加压式变水头渗透仪，具有缩短试验周期，提高试验效率，易于操作、试验数据准确的优点。该试验仪可以快速、简便地测得粘土的渗透系数。

一种加压式变水头渗透仪，包括水压输出部件、水压调控部件和变水头渗透仪。

所述水压输出部件包括机架、通过金属连接管连接的位于机架外的补水水箱和阀门及位于机架内部的水泵、蓄水罐和分离器及传感器和水压操控面板；所述机架为钢焊接成的底面开敞、其余五面封闭的立方体箱体；所述分离器上安装有阀门和传感器，传感器通过电线与水压操控面板连接；水压操控面板对水泵产生的水压进行设定，水压操控面板的液晶屏幕上可以直接显示分离器内部的水压值。所述阀门用于控制出水管的开与闭。分离器另一端通过出水管a与水压调控部件的高强度橡胶管连通；所述高强度橡胶管上安装有水压调节开关和水压表；所述补水水箱与水泵相连，用来向水泵中提供水源。水泵是此部分的核心构件，用来对水加压，水泵另一端与蓄水罐相连。蓄水罐主要用来存储从水泵输出的水，以保证输出水压的稳定性，还可起到压力的减缓冲击作用。所述水泵，传感器和水压操控面板需要的用电均通过电源线连接电源提供。支座起稳定机架的作用。

所述水压调控部件包括水压调节开关、水压表和高强度橡胶管。水压调节开关通过高强度橡胶管与水压输出部件的出水管a相连，主要用来更精确得控制出水管中的水压，水压调节开关通过三通部件分别连接水压表（量程可选用1.6Mpa）和变水头渗透仪的进水管，出水管a、水压调节开关、三通部件和变水头渗透仪的进水管之间分别加装有高强度橡胶管；水压表用于控制进入渗透仪中的水压。

所述变水头渗透仪包括下盖、上盖和套筒；下盖连接有进水管和排气管，排气管上设有止水夹，在试验中用于排出仪器内部的气体；套筒内部装有环刀土样；上盖与出水管b相连；紧固螺栓位于渗透仪的上部，通过螺栓固定支架与渗透仪的下盖连接。试验时将环刀土样的侧面涂一薄层凡士林（起隔绝水的作用），装入套筒内，土样的上下两面各放一片滤纸和透水石，然后放在渗透仪的下盖上面，再将上盖放在套筒的上面。安装时，上盖和下盖内部均需放置橡皮圈，以保证密封性。紧固螺栓用于将上盖拧紧，使各部件紧密接触。

本发明可为变水头渗透试验提供一种新设备，有益于缩短试验周期，提高试验效率，最终得到合理的试验数据，为分析土体的渗透性能提供科学的数据支持。对于粘性土，渗透系数一般很小，在水头差不大的情况下，通过土样的渗流十分缓慢且历时很长。而普通变水头渗透仪产生的水头差是很有限的（一般不会大于2m），试验时间通常需要数天的时间，若土样渗透系数很小，则可能需要等待的更长的时间。而本发明则通过水泵、蓄水罐、水压调节开关及水压表等的设置，从而提高水压的方法，人为地将水头差增大了几十倍，加速了土样渗流的时间，缩短了试验周期，试验时间只需在几小时之内完成。总之，本设备最大的优点是在保证试验数据的准确性和可靠性的前提下，极大地缩短了试验时间，节省了大量的人力和物力资源。

四、附图说明

图1为加压式变水头渗透仪构成示意图

图2为水压输出部件构成示意图

图3为水压调控部件构成示意图

图4为变水头试验仪构成示意图