[实用新型]一种测量不同渗透梯度下分层砂迁移过程的渗透测量装置

说明书

本实用新型公开了一种测量不同渗透梯度下分层砂迁移过程的渗透测量装置，该装置主要结构包括给水系统、试样渗透室、水头测量系统和流量测量系统；给水系统主要包括抽水泵、给水阀、水管、流量控制阀、蓄水仓、安全泄压阀；试样渗透室主要包括亚克力盖板、O型密封圈、透水石、500目滤网、螺栓、有机玻璃管；水头测量系统主要包括PVC软管、膜盒水压力表、快插接头；所述流量测量系统主要包括自动排气阀、支撑网格、常压蓄水仓、水管、止水阀、转子流量计。本实用新型装置可模拟不同条件下的砂土渗流试验，同时可满足对管涌、渗透变形、渗透破坏的实验研究及其它岩土工程中的砂土渗流试验的要求，特别适用于梯度变化水压条件下分层砂样的渗流试验。

技术领域

本实用新型属于岩土渗流力学领域，具体地说，涉及一种测量不同渗透梯度下分层砂迁移过程的渗透测量装置。

背景技术

砂土的渗透性是土建工程领域、岩土工程领域的重要技术指标之一，一般用渗透系数表示。在获得某砂土的渗透系数后，对研究该砂土的渗流变形问题、渗流破坏问题有指导性的作用。由于诸多因素的影响，目前渗流试验研究仍存在以下问题：

现有的砂土渗透系数测量装置多采用一体式的装样方式，且多数只能用于测量某一砂土在一定水头下的渗透系数，用途相对单一。然而，实际地质环境的复杂性、非均一性导致了砂土在不同位置、不同水头条件下的渗透系数存在差别，甚至相差多个数量级，因此在室内试验或实际工程中仅运用某一砂土渗透系数来展开研究的做法存在很大的局限性。同时，水的渗流特性研究在砂土强度变化、土壤的固结加固等方面也具有十分重要的价值。渗流时，砂土内部会出现管涌现象，砂土颗粒会因渗流而迁移，渗流路径和砂土结构会因此不断变化，最终导致水在砂土中渗透特性的变化。传统渗流装置无法实现渗流后取样的功能，因此，无法研究颗粒迁移和砂土结构对渗透特性变化的影响规律。

此前，即适用于测量不同水头情况下分层砂土渗透系数，又能用于研究颗粒迁移、渗流变形以及渗流后砂土力学性质的装置尚未有专利或文献记载。有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种测量不同渗透梯度下分层砂迁移过程的渗透测量装置，为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种测量不同渗透梯度下分层砂迁移过程的渗透测量装置，其主要结构包括给水系统、试样渗透室、水头测量系统和流量测量系统。所述试样渗透室包括若干串联的有机玻璃管，有机玻璃管内盛放砂样，试样渗透室的顶端口由盖板封闭，底端口与流量测量系统连接；所述流量测量系统包括自动排气阀、支撑网格、常压蓄水仓、水管、止水阀、转子流量计，常压蓄水仓与有机玻璃管连接，支撑网格将砂样、常压蓄水仓隔离，自动排气阀设置在常压蓄水仓侧壁并将常压蓄水仓与外界连通，转子流量计一端通过水管与常压蓄水仓连接，另一端与止水阀连接；所述盖板设有进水口，给水系统与进水口连接，所述试样渗透室的侧壁开设有若干测压孔，水头测量系统包括膜盒水压力表，膜盒水压力表与测压孔连接。

其中，试样渗透室主要包括亚克力盖板、O型密封圈、透水石、500目滤网、螺栓、有机玻璃管、测压孔，渗透室由n个内外径相同的有机玻璃管串联叠加而成，有机玻璃管的具体个数根据模拟的实际渗流情况而定，分层砂样容纳于所述透水石与所述有机玻璃管所形成的密封空间内。透水石盛放在500目滤网中，500目滤网设置在砂样与盖板之间，透水石设置在500目滤网与盖板之间。试验完成后，砂样可通过所述试样顶升装置取出。所述有机玻璃管之间通过螺栓固定连接，所述有机玻璃管的法兰盘连接处均设有O型密封圈，以保证所述试样渗透室的密封性。试样渗透室在装填砂样时采用逐节装样的方式，每一节所述有机玻璃管装填颗粒级配不同的分层砂样。在完成渗流试验后可对所述试样渗透室进行逐节拆解，进而方便研究砂样在渗流过后的颗粒迁移以及其力学性质。