[实用新型]直接测量软粘土不同固结压力下三向渗透系数的试验装置

说明书

本实用新型涉及一种直接测量软粘土不同固结压力下三向渗透系数的试验装置，包括侧部壳体、顶部壳体和承台装置，在顶部壳体上设置有上进水口和上排气口，在侧部壳体的内壁固定有环向密封板，由环向密封板围成的腔室通过隔水板被分为上部分和下部分，在隔水板上设置有活塞和底部密封板，在底部密封板与顶部壳体之间形成渗透腔室，底部密封板与环向密封板之间通过密封连接，在隔水板的下方设置有包括传力杆的传力机构，与外部气压控制装置相连的气压加载单元通过传力机构向活塞施加压力；在渗透腔室侧面的水平X轴向以及水平Y轴向各设置一组水平进水口和水平排水口；在渗透腔室下部设置有下排水口。本实用新型可以较为准确地测量三向渗透系数。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，尤其涉及一种可以直接测量软粘土水平向和垂直向渗透系数的试验装置。

背景技术

岩土工程中的土体不是指一般土的组合体，而指与工程地基，建筑稳定相关的土层。土体由土颗粒、孔隙水、孔隙气组成，其中软粘土是粘粒含量较多，塑性指数(Ip)一般大于17的粘性土。软黏土地基沉降的计算和预测一直是岩土工程等领域最为重要的研究课题之一。软黏土渗透系数各向异性的大小会直接影响到软黏土地基的固结度和工后沉降计算，软黏土的研究对地基为软黏土的工程项目的建设和运营的安全具有指导意义。传统水平渗透性能测试装置无法较准确地模拟地基土体的实际工况，调节精度较低、使用稳定性较差、测量误差过大，而且目前关于不同软黏土初始和一维变形诱发的渗透系数各向异性的大小及其影响因素还不十分明确，大多数情况下只是估计或简单测量渗透系数各向异性的初始大小，而且没有考虑其随一维变形的发展。明确不同软黏土初始和一维变形诱发的渗透系数各向异性的大小及其影响因素，有助于准确预测软黏土地基上所建工程的工后沉降和不均匀沉降。如今的可以测量水平、垂直渗透系数的仪器，由于渗透过程中液体会在透水石中渗透至排水口而非从土体中渗透，影响渗透系数测量的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可以在室内进行试验土体的垂直单向、水平双向的联合测定，可以达到准确测量在不同水力梯度、不同变形条件、不同固结压力条件下一维变形的水平、垂直三向渗透系数的试验装置。为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种直接测量软粘土不同固结压力下三向渗透系数的试验装置，包括侧部壳体、顶部壳体和承台装置，侧部壳体置于承台装置上面，在顶部壳体上设置有上进水口和上排气口，其特征在于，在侧部壳体的内壁固定有环向密封板，由环向密封板围成的腔室通过隔水板被分为上部分和下部分，在隔水板上从下向上依次设置有活塞和底部密封板，在底部密封板与顶部壳体之间形成渗透腔室，底部密封板与环向密封板之间密封连接，在隔水板上开设有通孔，在隔水板的下方设置有包括传力杆的传力机构，传力杆穿过所述的通孔与活塞底部相连，与外部气压控制装置相连的气压加载单元通过传力机构向活塞施加压力，能够推动活塞和底部密封板上下移动；在渗透腔室侧面的水平X轴向以及水平Y轴向各设置一组水平进水口和水平排水口；在渗透腔室下部设置有下排水口；下排水口通过引流管向外排水。

优选地，在下排水口处设置有与底部密封板相连接的透水石，在各个水平进水口和水平排水口处均设置有与环向密封板相连接的透水石，在上进水口和上排气口处的设置有与顶部壳体相连接的透水石。

相对于现有技术，本实用新型的直接测量软粘土不同固结压力下三向渗透系数的试验装置，兼容渗透和渗压功能，也兼具直接测量竖直方向垂直渗透系数与水平X、Y的方向的水平渗透系数功能，因此可以直接取土样在不同变形条件下与在不同固结压力下测量垂直或水平渗透系数。可以通过外加的气压控制装置调节渗透压，进行类似常水头或者变水头的渗透实验，通过处理器控制调节渗透压力进行不同水力梯度下的水平方向排水的渗透实验。

附图说明

图1本实用新型的直接测量软粘土不同固结压力下三向渗透系数的试验装置。

图2本实用新型的试验装置的外观图。