[发明专利]渗透试验系统

说明书

本发明公开一种渗透试验系统，它包括：渗透装置，用于盛装散体颗粒；散体密度测量装置，用于测量渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；水头供液装置，用于向渗透装置中供给入渗液，且其供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及自动供液装置，用于为水头供液装置供给入渗液。集自动供给入渗液、入渗液的入渗方式可调、测定散体介质密度功能于一体，能够对散体介质的情况和试验条件进行调节，从而能够用于研究不同入渗条件对散体介质渗透性的影响以及相同入渗调节对不同散体介质渗透性的影响。

技术领域

本发明涉及土工试验装置领域，具体而言，涉及渗透试验系统。

背景技术

散体颗粒堆积体稳定性研究涉及到土力学、水力学和泥沙动力学等相关学科的交叉领域，这为其稳定性研究带来了难度。并且散体颗粒堆积体结构失稳往往是多个因素共同作用的结果，就其本质而言，是由于内部因素，如孔隙结构等与外界环境改变，如堆积体增高加载、地震、降雨等，外界环境作为破坏发生的引导因子共同作用，使散体颗粒堆积体中应力场、渗流场等发生变化，从而导致结构失稳。

排土场及尾矿坝就是典型的散体颗粒堆积体，而溃坝、滑坡和泥石流的事故时有发生。溃坝直接原因主要包括两点，其一，在建设过程中非法违规建设、生产，使尾矿堆积坝坡过陡；其二，采用库内铺设塑料防水膜防止尾矿水下渗以及黄土贴坡阻挡内水外渗，导致坝体发生局部渗透破坏，最终使坝体失去平衡、整体滑动，从而造成溃坝。排土场发生事故主要包括滑坡和泥石流，其主要原因为排土场的排弃物料含水量高或受水的浸润，使物料的力学特性和稳定性降低。

据相关期刊文章中描述，因为水的原因导致排土场滑坡事故的案例约占其总数的50％，结合上述的事故发生的原因进行分析可知，水是影响散体颗粒堆积物稳定性的一个重要影响因素。散体颗粒堆积物渗透性过低，散体颗粒集水量不断增加，散体堆积物长期浸泡致使其结构强度降低；渗透性过高，极易在散体颗粒堆积体内部形成水流集中冲刷的现象，如发生管涌，掏空其底部基础，造成内部结构破坏，二者都极易造成堆积体发生破坏，并且一旦在震动或者强降雨等条件下，更易形成泥石流等高破坏性的自然灾害，毁坏下游民房、河道、森林，甚至危害人的生命，造成极其严重的社会影响。因此，研究散体颗粒堆积物的渗透性是降低散体颗粒堆积物事故率的一个重要过程。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种渗透试验系统，集自动供给入渗液、入渗液的入渗方式可调、测定散体介质密度功能于一体，能够对散体介质的情况和试验条件进行调节，从而能够用于研究不同入渗条件对散体介质渗透性的影响以及相同入渗调节对不同散体介质渗透性的影响。

为此，本发明提供如下技术方案：

渗透试验系统，包括：

渗透装置，用于盛装散体颗粒；

散体密度测量装置，用于测量所述渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；

水头供液装置，用于向所述渗透装置中供给入渗液，且供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及，

自动供液装置，用于为所述水头供液装置供给入渗液。

作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述密度测量装置包括称重机构和体积测量机构，所述称重机构用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的质量，所述体积测量机构为用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的体积的量尺。

作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述体积测量机构为设于所述渗透装置上刻度尺。

作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述水头供液装置的供液高度可调，所述水头供液装置和所述渗透装置上的连通管道上设有流量调节阀。

作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述渗透试验系统还包括支架，所述支架包括底座、试验台和立柱，所述立柱连接在所述底座上，所述试验台可滑动地设于所述立柱上且与所述底座平行设置；