[发明专利]低渗透黏土的渗透性测试实验系统

说明书

本发明提供了一种低渗透黏土的渗透性测试实验系统，属于土工黏性土渗透性测试领域，包括能够提供微小水头和高压水头的水头供给单元，对试样进行夹持加压的试样处置单元，提供渗流液和收集液体的供水储水单元，对实验数据进行采集和处理的数据采集处理单元，控制实验环境的恒温箱。该系统结合土工渗透性测试的变水头和常水头原理，引进现代数据采集技术，有效的提高了测试精度。在科学研究方面：该装置可提供温度，荷载，水头差作为变量，当提供不同含水率的低渗透黏土试样时，也可将含水率作为变量进行试样的渗透性研究，可进行常‑变水头的转换应用；在工程参数需要方面，该装置可应用高压变水头测定低渗透黏土渗透系数，有效缩短实验时间。

技术领域

本发明属于土工黏性土渗透性测试领域，具体涉及一种低渗透黏土的渗透性测试实验系统。

背景技术

土的渗透性是土中水在重力作用下通过土颗粒中孔隙通道的一种水力特性，它是土体工程和土力学研究中涉及到的三大问题(强度问题，稳定问题和渗透性问题)之一，在工程施工和科学研究中经常需要了解土的渗透性，例如在地下水资源量计算时，需要了解土的渗透性，以便得到准确计算结果；在研究基坑排水问题时，需要了解土的渗透性，以便设计合理的排水方案。

对于实际工程场地，不同深度的土所受上部荷载不同，土的含水率和土的温度环境也不一致，导致组成相同的土的渗透性也有较大差别；低渗透黏土具有与砂性土不同的渗透特性，它存在启动水力梯度，即当水头差达到一定值时，土中的水才可以运移。

目前，传统的土工渗透性测试仪多注重于砂性土样(粗粒)，针对细粒或粉细粒的低渗透黏土的测试仪器较少，并且存在着渗透时间长，人工读数精度低，误差大的缺陷；在实验环境控制方面，传统土工渗透仪不对实验温度进行控制，用测量结果结合水在不同温度下的粘度利用公式(其中，k为渗透系数，η为水的粘度，T为温度)进行转换，这种计算方法只考虑了温度对水的性质(粘度)的影响，而未考虑温度变化对土的性质的影响，这无疑增大了实验结果的误差。因此，目前的渗透装置不能满足高精度的科研需要，而在工程需要的渗透性参数方面又耗时较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低渗透黏土的渗透性测试实验系统，有效的提高测试精度，在科学研究方面：可提供温度，荷载，水头差作为变量进行渗透性研究，当提供不同含水率的低渗透试样验时，也可将含水率作为变量进行低渗透试样的渗透性研究；可进行原状试样或竖向无变形试样(本发明指试验开始时试样轴向不受荷载)的渗透实验，并可进行常-变水头的转换应用；在工程参数需要方面，为缩短测试时间，可应用高压变水头测定低渗透黏土渗透系数，有效缩短实验时间；

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：