[发明专利]渗透试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种渗透试验装置，其特征在于，包括内部设有水平贯穿的通道的底座(1)、与底座(1)相连的压力室罩(2)、设于底座(1)上部的开口套座(21)、试样帽(3)、透水材料(19)、为土样提供渗流液和渗透水压的测压管(11)；在底座(1)和压力室罩(2)围成的压力室内的开口套座(21)上方由下至上依次设有透水材料(19)、土样、透水材料(19)和试样帽(3)，采用密封柔弹性材料将透水材料(19)、土样和试样帽(3)包裹并连接在开口套座(21)上；所述开口套座(21)与底座(1)的通道连通，压力室罩(2)上部设有出水口和进水口，试样帽(3)设有垂直贯穿自身的开孔通道，所述开孔通道通过水管(14)与压力室罩(2)上的出水口相连，底座(1)通道的进水口与测压管(11)之间的管路上设有进水阀门一(6)。

2.根据权利要求1所述的渗透试验装置，其特征在于，所述压力室罩(2)的上部设有第一排气阀门(9)。

3.根据权利要求1所述的渗透试验装置，其特征在于，所述底座(1)通道的另一端设有第二排气阀门(8)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的渗透试验装置，其特征在于，该装置还包括供水装置(10)，供水装置(10)的出水母管在第一节点处分为第一支管和第二支管，第一支管与压力室罩(2)的进水口相连，压力室罩(2)的进水口处设有进水阀门二(7)，第二支管在第二节点处分为第三支管和第四支管，第三支管连接底座(1)通道的进水口，第四支管连接所述测压管(11)，进水阀门一(6)设在第四支管上，第二支管上设有进水阀门三(5)，所述的供水装置(10)的最低水位高于测压管(11)的最高水位，所述供水装置(10)提供测压管(11)的渗流液和压力室的土样围压。

5.根据权利要求1所述的渗透试验装置，其特征在于，开口套座(21)内部设有通孔，上端开口且高出底座，外尺寸与土样大小一致，所述底座(1)通道连通所述开口套座(21)的通孔。

6.根据权利要求1所述的渗透试验装置，其特征在于，所述的底座(1)与压力室罩(2)之间密封连接的密封连接方式优选为底座(1)与压力室罩(2)之间通过密封圈(24)和螺栓连接。

7.采用权利要求1所述的渗透试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备土样(27)；

(2)在开口套座(21)上从低到高依次放置透水材料(19)、土样(27)、透水材料(19)和试样帽(3)，然后用密封柔弹性材料(20)连同开口套座(21)将透水材料(19)、土样(27)、透水材料(19)和试样帽(3)一起包裹住，扎紧密封柔弹性材料(20)与开口套座(21)、试样帽(3)的接触处，并安装好所述渗透试验装置；

(3)通过压力室罩(2)上的进水口注水至充满压力室；

(4)通过底座(1)通道的进水口注水直至注满通道和开口套座内通孔为止；

(5)打开进水阀门一(6)，将测压管(11)水位调至试验所需高度，供水装置(10)的水位为土样提供围压，测压管(11)提供渗流液；

(6)待压力室罩(2)的出水口有水溢出，开始计时和读取初始水头，经过时间t后，再读取此时的水头，连续测记数次，然后使测压管(11)水头回升至需要高度，再连续测记数次，试验终止；

(7)测记试验的水温，再结合装置的相关尺寸参数，代入下述计算公式(1)，得出土样的渗透系数K_T：

式中：a—测压管截面积，单位：cm²；L—渗径，等于土样高度，单位：cm；h₁—初始水头，单位：cm；h₂—终止时水头，单位：cm；A—土样的断面积，单位：cm²；t—时间，单位：s；2.3-ln和lg的换算系数。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，在步骤(2)和(3)之间还进行装置密封性检查步骤。