[发明专利]土料渗透特性现场试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种土料渗透特性现场试验装置，其特征是：外管、内管、花管由外 至内同轴设置，所述外管与内管之间有环空Ⅰ，所述内管与花管之间有环空Ⅱ； 所述内管的管壁上设置有径向通孔Ⅰ；所述花管的下端是封闭的，花管的管壁 上设置有径向通孔Ⅱ；所述外管、内管的下端管壁为尖劈形；所述花管的下端 由端板封闭。

2.根据权利要求1所述土料渗透特性现场试验装置，其特征是：所述外 管内径为60cm、高度为100cm，所述内管内径为40cm、高度为100cm。

3.根据权利要求2所述土料渗透特性现场试验装置，其特征是：所述外 管、内管、花管的材质为不锈钢。

4.一种应用权利要求1所述土料渗透特性现场试验装置的试验方法，其步 骤是：

S1、在现场试验土料的表面确定一个圆心位置，将内管的轴心对准土料圆 心，将内管垂直向下击入土料中，至内管上端面与土料上表面平齐；

S2、将外管的轴心对准土料圆心，将外管垂直向下击入土料中，至外管上 端面与土料上表面平齐；

S3、在S1确定的土料圆心位置垂直钻孔，孔深为花管的长度，垂直孔的孔 径尺寸与花管的外径相同，将花管放置在垂直孔内，花管上端面与土料上表面 平齐；

S4、清除外管与内管之间环空Ⅰ内的土料；

至此将土料渗透特性现场试验装置安装完毕；

S5、使用压力体积控制器向花管内注水，注入水通过花管的径向通孔Ⅱ流 入花管与内管之间环空Ⅱ的土料中，再通过内管的径向通孔Ⅰ流到内管与外管 之间的环空Ⅰ中；

S6、从小到大逐级提高压力体积控制器施加的水压力，模拟不同的水头高 度，在每级水头高度下保持稳定，直至内管的径向通孔Ⅰ出水流量稳定，由压 力体积控制器读取该流量，由公式1计算该级水头下土料的渗透系数：

k＝(Q/2πRL)/(H/D)公式1

其中：k——待测土料的渗透系数，cm/s；

Q——压力体积控制器读取的稳定流量，cm ³/s；

R——内管内径，cm；

L——内管长度，cm；

H——压力体积控制器施加的水头高度，cm；

D——内管与花管之间的土料厚度，cm；

H/D——渗透水力比降；

S7、当压力体积控制器提高水头到H _p后，有细颗粒从内管的径向通孔Ⅰ冲 出时，表明土料发生了渗透破坏，试验结束，该水头时的渗透水力比降H _p/D即 为破坏水力比降。