[发明专利]一种土壤饱和实验及渗透实验复合装置

说明书

技术领域

本发明涉及土工试验技术领域，具体涉及一种土壤饱和实验及渗透实验复合装置。

背景技术

在土壤物理属性、农业水利工程和水文地质等许多领域中都需要了解和掌握土壤水分的运动规律，土壤饱和含水率和土壤渗透系数是掌握土壤水分运动规律的两个基本参数。对于黏粒含量不是很高的土壤，在土壤饱和实验的泡土阶段不需要过高水压泡土，只需保证水面略低于环刀上端口即可，一般24小时左右就能泡饱和；同样在常压或变压测渗透系数实验中也不需要太大的压力。但是对于黏粒含量过高，土壤结构比较紧凑甚至有一些板结的土壤，较低压的水很难将其泡饱和，或者需要较长时间才能将其泡饱和，时间成本较高，并且在常压或变压渗透实验中，较低压也会使得水流渗透过慢，同样时间成本也较高。

目前没有专门的装置来进行加压泡土，都是直接放入水中直至饱和。渗透实验装置方面，目前较为先进的为测量土样渗透液位的光控装置或活动式光控装置，但是这类装置构造比较复杂，制作成本较高，普及性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土壤饱和实验及渗透实验复合装置，解决了现有技术成本高，普及性差等问题。本发明的另一目的在于提供一种可调压的土壤饱和实验及渗透实验复合装置，来增加该装置的实验广度，能适应更多种类的土壤测试实验，其操作简单，使用方便。

针对背景技术中情况，本发明提出一种可调压的土壤饱和实验及渗透实验复合装置，该装置不仅可以满足黏粒含量较低土壤的实验要求，还能满足黏粒含量较高土壤的实验要求，当土样的黏粒含量较高时，可直接加水增加水压，若压力还不能满足要求，则可利用气体加压装置向装置内部加气以增加压力，这样有利于水流在土样中的渗流，使得土壤更易吸水或过水，减少了实验时间，降低了时间成本。并且该装置是集土壤饱和实验和渗透实验于一身的复合装置，目前将这两项实验集于一个装置是少见的，该复合装置更有利于实验人员做土壤饱和实验和渗透实验，对于一组土样做完饱和实验后紧接着即可换位置做渗透实验，并且此时还可继续另一组土样的饱和实验，既方便了实验人员又节约了时间。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种土壤饱和实验及渗透实验复合装置，其特征在于：包括土壤饱和实验装置、土壤渗透实验装置和带双刻度的透明管道，所述土壤饱和实验装置包括第一矩形管道、第一环刀支撑台和用于装土样的第一环刀，所述第一矩形管道底部通过带有控制阀门的连接管道与透明管道底部相连，该连接管道低点处设有带控制阀门的排水孔，所述第一环刀支撑台固定于第一矩形管道顶部，第一环刀放在第一环刀支撑台内，所述的第一环刀和相应的第一环刀支撑台均设置为3个，以满足三组平行实验的原则；所述土壤渗透实验装置包括第二矩形管道、第二环刀支撑台和用于装土样的第二环刀，所述第二矩形管道顶部通过带有控制阀门的连接管道与透明管道底部相连，所述第二矩形管道低点处也设有带控制阀门的排水孔，所述第二环刀支撑台固定于第二矩形管道底部，第二环刀放在第二环刀支撑台内，所述的第二环刀和相应的第二环刀支撑台也均设置为3个，以满足三组平行实验的原则；所述连接管道和连接管道低点处均设有带控制阀门的排水孔，所述第一环刀支撑台和第二环刀支撑台上均设有多个透水孔。本发明同带双刻度的透明管道将土壤饱和实验及渗透实验集于一身，即可单独做某项实验也可同时做两项实验，做两项实验时是针对两组土样。

作为改进，所述透明管道顶部设有与之相连且可读气压值的气体加压装置，通过气体加压装置可以增加透明管道中的水压，从而加快试验进程。增加压力来泡土样，使得土样更容易吸水至饱和或更容易渗透，减少实验等待时间。

作为改进，所述第一环刀与第一矩形管道接触处、所述第二环刀与第二矩形管道接触处均设有密封装置，所述密封装置为止水橡胶圈。增加防水性，防止水没有经过第一环刀或第二环刀就直接漏掉，造成实验误差。

作为改进，所述土壤饱和实验装置和土壤渗透实验装置可采用有机玻璃、不锈钢或橡胶材料制成，其成本低廉。

本发明的有益效果是：

本发明提出的可调压的土壤饱和实验及渗透实验复合装置，适用性较强，在制作上只需简单玻璃等材料即可，成本较低可以普及，而且是复合装置，使用较为方面，且只需了解简单的土壤饱和实验及渗透实验的原理即可进行实验，尤其是针对于黏粒含量较高甚至有些许板结的土壤，可通过增加水压来使得土样更易吸水或过水，减少了实验等待时间，且复合装置可同时使用饱和实验部分和渗透实验部分，操作也较简单，一个实验人员即可，这样便节约了人力资源和时间成本。