[实用新型]一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置。

背景技术

渗透系数是土的一项重要力学指标，它将用来分析天然地基、堤坝和基坑开挖边坡的渗流稳定，确定堤坝断面和计算堤坝和地基的渗流量等。由于影响渗透系数的因素十分复杂，如土的颗粒组成，胶体含量、结构状态、密度、土粒和水的矿物成分等，都足以影响它的正确测定。当前室内和现场用的各种方法所测定的渗透系数仍然是个比较粗略的数值，实际上渗透系数的测定方法，仍处于研究和改进之中。对不同的土类测定土的渗透系数，应选用不同的试验方法。试验类型分为常水头渗透试验和变水头渗透试验。常水头渗透试验适用于粗粒土，变水头渗透试验适用于细粒土。渗透系数的测定，以现场抽水注水法测定结果较为可靠，但由于设备复杂、耗费大，仅在特殊需要时才采用。目前一般是以室内渗透试验测定渗透系数。

试验仪器的选择主要根据以下原则确定:首先是试验结果应合理可靠；其次是能满足细粒土和粗粒土室内和现场试验的需要；再则是仪器结构简单，止水严密，易于排气。根据上述原则、我国以往采用的测试方法有70型(基马式)渗透仪法、土样管(卡明斯基管)渗透仪法、负压式渗透仪法、南55型渗透仪法、南59型渗透仪法及试坑渗水法等。

70型渗透仪及土样管渗透仪适用于粗粒土。土样管法虽然精度较差，但仪器和步骤较简便，易于掌握，可在现场进行。70型渗透仪多用于室内，由于有测压孔，可以分段取值，相互校核，并可取流态较稳定的中段的试验结果，其不足之处是筒身为金属制作，不便于观察试样内部渗流情况，遇有积气部位不易发现与排除，这种缺点应在装样时注意避免。负压式渗透仪和南55型渗透仪都适用于原状和扰动细粒土的室内试验。负压式渗透仪的仪器构造和操作都较繁琐，优点是它可以和固结试验结合进行，并可利用一个试验测出各种孔隙比下的渗透系数，可避免试样与环壁密合不好的缺点，当试样较小时宜用此法。南55型渗透仪的特点是仪器构造简单，止水严密，适用于常水头和变水头两种方法，属于定型的渗透仪，我国各试验室普遍采用。南59型渗透仪用的较少。

上述的传统渗透系数的测定方法，不难发现，都是需要人工计算渗透系数，而且按照《土工试验技术手册》，往往要重复测5—6次，在不同开始水头下测定的渗透系数在允许差值范围内时，结束试验。由此看出，传统的渗透系数测定方法，即耗费人力也耗费时间，由于效率较低，因而也不利于试验连续操作，精度也不一定准确。鉴于此，设计一种利用计算机测渗透系数的智能装置及方法就十分必要了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置，不仅可以在实验时连续操作，而且试验精度高、操作方便、节约人力和时间。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置，包括供水箱、水泵、电控阀、计算机、压力传感器、温度传感器、压力水管和用来装填土样的试样管，压力水管上端通过进水管与供水箱连通，压力水管下端通过出水管连通在试样管下端，水泵安装在进水管上，电控阀和压力传感器安装在出水管上；压力传感器和温度传感器将检测的压力和温度传输给计算机，计算机控制水泵和电控阀启闭。

所述试样管包括透明管体和可分离式、密封式安装在透明管体两端的密封帽，上端密封帽连通排水管，出水管连通下端密封帽，在土样填充到透明管体内后，在土样两端设有反滤层。

本发明的有益效果为：与传统渗透系数的测定方法相比，本装置在试验前土样截面积、透明管体内土样长度和压力水管断面面积的参数已设定好，利用压力传感器实时测量压力水管的液面高度和土样渗透出口的高度差，通过计算机可以迅速输出各时刻土样的渗透系数，能解决目前方法耗费大量人力和时间，效率较低，不利于试验连续操作，精度也不一定准确的问题；此外通过设定压力水管内最高水位和最低水位，实现自动加水。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本发明的主视结构示意图。

图中：供水箱 1、水泵 2、压力水管 3、电控阀 4、压力传感器 5、试样管 6、温度传感器 8、透明管体 61、密封帽 62、反滤层 63、进水管 71、出水管 72。

具体实施方式