[发明专利]考虑板土相互作用的排水板通水量测试设备及其测试方法

权利要求书

1.一种考虑板土相互作用的排水板通水量测试设备的测试方法，包有乳胶膜的板土单元体设置在通水量测试压力室内，通水量测试压力室上部的通水出口，接水量测量器；通水量测试压力室下部的通水入口，接定水头进水；同时，通水量测试压力室上部、通水量测试压力室下部分别接出水端测压管与进水端测压管；压力室外接侧压力上输出管和侧压力下输出管，其特征在于，所述的板土单元体是在乳胶膜与排水板之间设有土体，该土体为淤泥层；试验压力通过压力室直接作用于乳胶膜上，再通过土体传递作用于排水板上，其特征在于，测试方法为以下操作方法之一：

其一、直接充灌淤泥制作板土单元体及测试通水量试验方法：步骤如下，

⑴.将排水板一头插入底座芯槽，用橡胶圈挤入排水板与芯槽之间的间隙并盖上盖板，使排水板与芯槽柔性密封；

⑵.安装底部排水板通水装置，连接进水管和进水端水头测量管路；

⑶.在乳胶膜外安装板土单元体定型筒；

⑷.将乳胶膜上端翻套在定型筒上口；

⑸.套上排水板保护套，防止充灌淤泥时过分污染排水板；

⑹.向定型筒支撑的乳胶膜内充灌淤泥，充灌过程中随淤泥高度逐步提升排水板护套直至完全拔出；淤泥充灌接近上口时安装加高筒，使淤泥面高出定型筒上口约2cm；

⑺.淤泥上加2kg重物后静置18～20小时；

⑻.移去加高筒，除去超高淤泥，使土柱高度为400mm；

⑼.在排水板上端套上引导套，安装上盖，排水板穿出上盖芯槽后拔出引导套，用橡胶圈加盖板将排水板与芯槽之间缝隙密封；

⑽.乳胶膜上端与板土单元体上盖用乳胶橡皮圈扎紧密封；

⑾.安装压力室及上部通水装置，连接出水端水头测量管路；

⑿.压力室进水，分级加侧压力固结；

⒀.满压力60分钟后开始测通水量，测量前根据排水板长度调整试验水头，使其符合水力梯度i＝0.5；

间隔2～3小时重复测量通水量，记录通水流量和通水时间；直至通水量测值满足6小时变化≤5％，最后测定值为该排水板通水量试验结果；

按照公式(1)计算排水板通水量；

$Q=\frac{V}{ti}---\left(1\right)$

式中Q—通水量，cm³/s；

V—t时间段内通过排水板的水量，cm³；

t—通过V流量所经历的时间，s；

i—水力梯度，设定为0.5；

其二、真空或堆载预压制作板土单元体试验方法：步骤如下，

⑴.按预定的压缩率进行真空或堆载预压模型试验，在预压好的模型筒内以排水板为中心，取出直径不小于150mm，长度大于450mm的土柱；

⑵.用钢丝锯专用工具，将土柱整修成直径150mm，长度400mm，排水板长度450mm的板土单元体，用滤布包裹备用；

⑶.将板土单元体一端的排水板插入底座芯槽，用橡胶圈挤入排水板与芯槽之间的间隙并盖上盖板，使排水板与芯槽柔性密封；

⑷.整修板土单元体，使其与底座大小一致且接合良好；

⑸.用定型筒将乳胶膜套在板土单元体上，下端与底座用乳胶橡皮圈扎紧密封；

⑹.安装板土单元体定型筒，将乳胶膜上端翻套在定型筒上口；

⑺.在排水板上端套上引导套，安装上盖，排水板穿出上盖芯槽后拔出引导套，用橡胶圈加盖板将排水板与芯槽之间缝隙密封；

⑻.乳胶膜上端与板土单元体上盖用乳胶橡皮圈扎紧密封；

⑼.安装压力室及上部通水装置，连接出水端水头测量管路；

⑽.压力室进水，分级加侧压力固结；

⑾.满压力60分钟后测通水量，间隔2～3小时重复测量通水量直至通水量测值满足6小时变化≤5％；

⑿.通水量测量结果满足误差要求后，调整水头连续测量4～5个测点，使水头涵盖排水板通水段长度在水力梯度i＝0.5所对应的水头范围；

⒀.按照公式(1)计算排水板通水量；

⒁.拆除板土单元体时测量排水板通水段长度，计算对应i＝0.5的水头，用不同水头所测得通水量的相关关系，内插计算得到的通水量为该排水板通水量试验结果。