[发明专利]法向压力下的通水量试验方法及试验装置

摘要

本发明公开了一种法向压力下的通水量试验方法和试验装置，试验装置包括充满水的试验容器，测试材料水平放置于试验容器的中部，用带有均匀分布透水孔的上盘和中间设有通水孔的下盘分别在测试材料的上、下表面压紧，上盘和下盘的边缘密封，上盘的上部与带有稳定压力的水源连通，下盘的下部与具有测量排水量功能的排水装置连通，上盘与法向压力施加系统连接，法向压力施加系统根据试验参数向上盘施加法向压力。本发明试验装置可实现法向压力下土体、土工材料的渗透特性测试，较为真实地模拟挡墙、隧道衬砌等工程背后土体及反滤材料的实际工作状态，可以为实际工程设计提供合理的试验参数，具有良好的推广应用前景和经济技术效益。

主权项

一种法向压力下的通水量试验方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将测试材料(3)水平放置在充满水的试验容器(1)中，用带有均匀密布的多个透水孔(7)的上盘(5)和中间设有一个通水孔(6.1)的下盘(6)分别压紧在所述测试材料(3)的上、下表面，所述透水孔(7)总面积是通水孔(6.1)面积的5～30倍，将所述上盘(5)和下盘(6)的边缘与试验容器(1)的内壁之间密封；步骤2：向所述上盘(5)上方试验容器(1)注水并向水中施加稳定的进水压力p1(kPa)；步骤3：根据试验参数在所述上盘(5)表面朝测试材料(3)表面施加稳定的法向力F(kN)；步骤4：调节所述下盘(6)下方试验容器(1)的排水量，使排水量不大于进水量，以保证所述下盘(6)下方的试验容器(1)内充满水，待排水压力数据稳定，在一定的测试时间t内，记录下盘(6)下方流出的排水量Q(cm3)和下盘(6)下方试验容器(1)内的排水压力p2(kPa)；步骤5：改变法向力F(kN)，重复步骤2，获取多次的测量数据排水量Q(cm3)和排水压力p2(kPa)；步骤6：根据测量数据计算出所述测试材料(3)的等效通水量q(cm3/s)，计算公式如下：q=Q·D·γW(p1-p2)·t]]>其中：Q为排水量(cm3)，D为所述测试材料(3)的厚度(m)，γw为水的重度(kN/m3)，p1‑p2为进水压力与排水压力之差(kPa)，t为试验时间(s)。