[实用新型]一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置，包括底座，底座顶部连接有中环，中环顶部安装有上环，中环下部设有橡胶水囊，中环外部安装有注水管，注水管上连通有三通阀A，三通阀A连通有进水管和出水管，出水管上安装有压力传感器B；中环中部开有水流通道B和水流通道C，水流通道B处密闭连接有压力传感器A，水流通道C通过管道A连通有三通阀B，三通阀B通过管道分别与测流管和供水装置相连通；上环中安装有活塞，活塞顶部安装有顶帽，顶帽下部开有排水管道，排水管道通过管道B与量液管连通；顶帽顶部设有排气管。本实用新型适合于含气土渗透与固结试验，具有结构新颖、成本较低等优点，提高了试验的量测精度。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程土工试验技术领域，尤其涉及一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置。

背景技术

含气土泛指存有封闭气相，且气相以自由、溶解或气水化合物等形态赋存的土类，普遍分布在湖底、河口、谷底、三角洲、海床以及含油气资源相对丰富的浅部地层中。其中，富含浅层气且气相以游离气泡相态赋存的含气土，一般具有含水率高、气相溶解饱和且气压力高于大气压、渗透系数小、处于亚稳平衡态等特点。在岩土工程领域中，对于此类属性特殊、工程性质区别于一般饱和土和非饱和土的含气土了解甚少，其中一个主要困难在于欠缺专属的试验设备。而一般的固结渗透试验装置只适合一般饱和土的固结变形参数和渗透参数的测定，由于只能测定在固结过程中的排水量，而不能测定在固结过程中的排气量，因此无法适用于含气土的固结渗透试验。中国专利号ZL201820038132.7公开了一种含气土的固结试验装置，包括支架、压力筒、活塞、顶帽、多孔板、导杆、位移传感器、总应力传感器、水气测量装置、待测土样上下表面孔隙水压力测量装置、进水口、导管、压力筒固定在支架上；活塞置于压力筒中；导杆设置在活塞底部；位移传感器置于支架底部与导杆相连；顶帽以及多孔板自上而下设置在固结室上；总应力传感器设置在活塞的上表面；水气测量装置设置在顶帽上；压力筒上设置有进水口；活塞上设置有导管；进水口与压力室相连通，外接外部加压设备；待测土样上下表面孔隙水压力测量装置分别与待测土样的上下表面相连通。该装置可以适用于含气土、可进行气体密封和固结过程中的水气分离且独立量测；但是，该装置无法实现含气土的渗透试验，同时在操作上较为复杂，不利于含气土样固结试验与渗透试验的精确、快速量测。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置，既适合于含气土同时交叉进行渗透试验和固结试验，又能克服固结过程中活塞侧壁摩阻力误差影响，具有结构新颖、试验成本较低等优点，同时提高了试验的量测精度。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种用于含气土样固结试验与渗透试验的试验装置，包括底座、中环、上环、活塞、顶帽、量液管、测流管和供水装置，所述底座顶部密闭连接有中环，所述中环顶部密闭安装有上环，所述中环的内部空腔包括上部土样腔和下部水囊放置腔，下部水囊放置腔中放置有橡胶水囊，橡胶水囊具有与水囊内腔相连通的管头，所述中环下部开有与橡胶水囊的管头相连通的水流通道A，所述中环外部安装有与水流通道A密闭连通的注水管，注水管上连通有三通阀A，所述三通阀A还连通有进水管和出水管，所述出水管上安装有压力传感器B；所述中环中部开有高于橡胶水囊高度的水流通道B和水流通道C，所述水流通道B处密闭连接有压力传感器A，所述水流通道C通过管道A连通有三通阀B，所述三通阀B还通过管道分别与测流管和供水装置相连通；所述中环内部空腔中的橡胶水囊顶部放置有透水石，所述上环的内部空腔中安装有活塞，活塞上贯穿开有若干条竖直通道，所述活塞顶部密闭安装有顶帽，所述顶帽内部具有与竖直通道相连通的顶帽腔，顶帽下部侧壁开有与顶帽腔侧部相连通的排水管道，排水管道通过管道B与量液管连通，管道B上安装有止水夹；所述顶帽顶部开有与顶帽腔顶部相连通的排气管道，所述顶帽顶部设有与排气管道相连通的排气管，排气管上设有排气阀。

为了更好地实现本实用新型，本实用新型还包括计算机数据处理系统，所述压力传感器A与压力传感器B分别与计算机数据处理系统电连接。