[发明专利]考虑板土相互作用的排水板通水量测试设备及其测试方法

摘要

考虑板土相互作用的排水板通水量测试设备及其测试方法，包有乳胶膜的板土单元体设置在压力室内，压力室上部通水出口接水量测量器；下部通水入口接定水头进水；压力室上部、下部分别接出水端测压管与进水端测压管；压力室外接侧压力上输出管和侧压力下输出管，特征是在乳胶膜与排水板之间设有土体，土体为淤泥层；试验压力通过压力室直接作用于乳胶膜上，再通过土体传递作用于排水板上。本发明克服了现有技术的弊端，使测试结果更符合工程实际情况。可操作性强、可实现自动化测试，测试结果为排水固结法处理软土地基工程中排水板的选型提供了可靠的基础数据，打破了现有的排水固结法设计工作中统一根据插板深度来选择排水板型号的格局。

主权项

一种考虑板土相互作用的排水板通水量测试设备的测试方法，包有乳胶膜的板土单元体设置在通水量测试压力室内，通水量测试压力室上部的通水出口，接水量测量器；通水量测试压力室下部的通水入口，接定水头进水；同时，通水量测试压力室上部、通水量测试压力室下部分别接出水端测压管与进水端测压管；压力室外接侧压力上输出管和侧压力下输出管，其特征在于，所述的板土单元体是在乳胶膜与排水板之间设有土体，该土体为淤泥层；试验压力通过压力室直接作用于乳胶膜上，再通过土体传递作用于排水板上，其特征在于，测试方法为以下操作方法之一：其一、直接充灌淤泥制作板土单元体及测试通水量试验方法：步骤如下，⑴.将排水板一头插入底座芯槽，用橡胶圈挤入排水板与芯槽之间的间隙并盖上盖板，使排水板与芯槽柔性密封；⑵.安装底部排水板通水装置，连接进水管和进水端水头测量管路；⑶.在乳胶膜外安装板土单元体定型筒；⑷.将乳胶膜上端翻套在定型筒上口；⑸.套上排水板保护套，防止充灌淤泥时过分污染排水板；⑹.向定型筒支撑的乳胶膜内充灌淤泥，充灌过程中随淤泥高度逐步提升排水板护套直至完全拔出；淤泥充灌接近上口时安装加高筒，使淤泥面高出定型筒上口约2cm；⑺.淤泥上加2kg重物后静置18～20小时；⑻.移去加高筒，除去超高淤泥，使土柱高度为400mm；⑼.在排水板上端套上引导套，安装上盖，排水板穿出上盖芯槽后拔出引导套，用橡胶圈加盖板将排水板与芯槽之间缝隙密封；⑽.乳胶膜上端与板土单元体上盖用乳胶橡皮圈扎紧密封；⑾.安装压力室及上部通水装置，连接出水端水头测量管路；⑿.压力室进水，分级加侧压力固结；⒀.满压力60分钟后开始测通水量，测量前根据排水板长度调整试验水头，使其符合水力梯度i＝0.5；间隔2～3小时重复测量通水量，记录通水流量和通水时间；直至通水量测值满足6小时变化≤5％，最后测定值为该排水板通水量试验结果；按照公式(1)计算排水板通水量；Q=Vti---(1)]]>式中Q—通水量，cm3/s；V—t时间段内通过排水板的水量，cm3；t—通过V流量所经历的时间，s；i—水力梯度，设定为0.5；其二、真空或堆载预压制作板土单元体试验方法：步骤如下，⑴.按预定的压缩率进行真空或堆载预压模型试验，在预压好的模型筒内以排水板为中心，取出直径不小于150mm，长度大于450mm的土柱；⑵.用钢丝锯专用工具，将土柱整修成直径150mm，长度400mm，排水板长度450mm的板土单元体，用滤布包裹备用；⑶.将板土单元体一端的排水板插入底座芯槽，用橡胶圈挤入排水板与芯槽之间的间隙并盖上盖板，使排水板与芯槽柔性密封；⑷.整修板土单元体，使其与底座大小一致且接合良好；⑸.用定型筒将乳胶膜套在板土单元体上，下端与底座用乳胶橡皮圈扎紧密封；⑹.安装板土单元体定型筒，将乳胶膜上端翻套在定型筒上口；⑺.在排水板上端套上引导套，安装上盖，排水板穿出上盖芯槽后拔出引导套，用橡胶圈加盖板将排水板与芯槽之间缝隙密封；⑻.乳胶膜上端与板土单元体上盖用乳胶橡皮圈扎紧密封；⑼.安装压力室及上部通水装置，连接出水端水头测量管路；⑽.压力室进水，分级加侧压力固结；⑾.满压力60分钟后测通水量，间隔2～3小时重复测量通水量直至通水量测值满足6小时变化≤5％；⑿.通水量测量结果满足误差要求后，调整水头连续测量4～5个测点，使水头涵盖排水板通水段长度在水力梯度i＝0.5所对应的水头范围；⒀.按照公式(1)计算排水板通水量；⒁.拆除板土单元体时测量排水板通水段长度，计算对应i＝0.5的水头，用不同水头所测得通水量的相关关系，内插计算得到的通水量为该排水板通水量试验结果。