[发明专利]不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置及方法

权利要求书

1.一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，该装置包括用于盛放试验土样(4)的测定装置主体箱(3)以及盛放氯离子溶液的供液箱(1)，所述的测定装置主体箱(3)底部设有集液口(11)，其特征在于，该装置还包括伸缩支架(16)，所述的测定装置主体箱(3)顶部设置密封顶盖(14)，所述的密封顶盖(14)通过法兰接口(15)与所述的测定装置主体箱(3)连接，所述的供液箱(1)设置在伸缩支架(16)上，所述的供液箱(1)通过软管(2)连通所述的测定装置主体箱(3)，所述的软管(2)穿过所述的密封顶盖(14)设置，所述的测定装置主体箱(3)为圆柱形筒体，所述的圆柱形筒体底部为双层腔体结构，其内腔为顺流槽(6)，外腔为分流槽(7)，所述的分流槽(7)底部通过环状密封底盖(10)进行密封，所述的分流槽(7)侧壁设置分流口(12)，所述的顺流槽(6)底部设置多孔底盖(9)，集液口(11)设置在所述的顺流槽(6)下方并与所述的顺流槽(6)密封设置；

首先，在测定装置主体箱(3)中填入试验土样(4)并采用自来水淋滤，试验土样(4)饱和后，在测定装置主体箱(3)上盖上密封顶盖(14)，将氯离子溶液注入供液箱(1)，调节伸缩支架(16)高度，从而达到设定的水力梯度，然后，通过软管(2)向试验土样(4)注入氯离子溶液，最后收集集液口(11)的滤液进行分析确定该水力 梯度下的氯离子垂直扩散系数。

2.根据权利要求1所述的一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的集液口(11)为漏斗状，集液口(11)大口径端与所述的顺流槽(6)密封连接。

3.根据权利要求1所述的一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的顺流槽(6)和分流槽(7)均填满石英砂(8)，所述的试验土样(4)设置在石英砂(8)上方并通过土工织物(5)将石英砂(8)和试验土样(4)分隔。

4.根据权利要求1所述的一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的密封顶盖(14)上设有排气阀门(13)。

5.根据权利要求1所述的一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的供液箱(1)上设有用于保持供液箱(1)中溶液水头高度的排液阀门(18)。

6.根据权利要求1所述的一种不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置，其特征在于，所述的供液箱(1)中盛放的氯离子溶液上有一层油层(17)。

7.一种采用如权利要求1～6任一项所述的不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置的测定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)在测定装置主体箱(3)底部的顺流槽(6)和分流槽(7)内填满石英砂(8)，在石英砂(8)上铺设土工织物(5)；

(2)将试验土样(4)填入测定装置主体箱(3)中的土工织物(5)上方，用自来水进行淋滤，确定试验土样(4)饱和；

(3)将密封顶盖(14)与测定装置主体箱(3)密封连接，软管(2)连接测定装置主体箱(3)和供液箱(1)，向供液箱(1)中注入氯离子溶液，打开密封顶盖(14)上的排气阀门(13)，进而通过软管(2)向供液箱(1)中注入氯离子溶液，同时排气阀门(13)将空气排出；

(4)测定装置主体箱(3)中空气排出后关闭排气阀门(13)，调节伸缩支架(16)高度至设定值，在供液箱(1)中氯离子溶液上覆盖一层油层(17)，打开排液阀门(18)并及时向供液箱(1)中补充氯离子溶液，使得供液箱(1)中氯离子溶液水头高度保持恒定；

(5)收集集液口(11)的滤液，对滤液进行分析确定该水力 梯度下的氯离子垂直扩散系数；

重复步骤(1)～(5)，且步骤(4)中伸缩支架(16)高度调节为不同数值，从而得到不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数。