[发明专利]一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明属于黄土渗流试验领域，特别涉及一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置及试验方法。

背景技术

黄土节理是黄土形成后经过内外应力作用和新构造形成的空隙，广泛存在于黄土高原地区，它的存在对黄土的特性有着不可忽视的影响。节理渗流是黄土地区隧道、窑洞、山体、公路边坡稳定性的重要影响因素，由于现场试验地形复杂，仪器安放困难，且气候因素容易影响试验结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置及试验方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置，包括喷淋装置、出水装置和试验箱体；试验箱体为上方开口的箱体，喷淋装置设置在试验箱体的正上方，喷淋装置连接储水装置；天然黄土节理试样放在试验箱体内；喷淋装置的喷淋面积与试样顶部面积相同。

进一步的，喷淋装置包括喷淋固定装置和硅胶软管，硅胶软管上均匀设置有若干出水孔，硅胶软管固定设置在喷淋固定装置的下表面；硅胶软管内径为3mm，开孔间距为5mm。

进一步的，储水装置和喷淋装置之间通过连接管连接，连接管上靠近储水装置设置有水流控制开关，连接管上靠近喷淋装置设置有流量计。

进一步的，储水装置侧壁上方设置有进水口和出水口。

进一步的，试验箱体内平行于试验箱体内壁设置有试样固定板。

进一步的，试验箱体为有机透明玻璃箱。

进一步的，一种基于天然黄土节理渗流模拟的试验装置的试验方法，所述天然黄土节理渗流模拟的试验装置包括喷淋装置、出水装置和试验箱体；试验箱体为上方开口的箱体，喷淋装置设置在试验箱体的正上方，喷淋装置连接储水装置；天然黄土节理试样放在试验箱体内；

储水装置和喷淋装置之间通过连接管连接，连接管上靠近储水装置设置有水流控制开关，连接管上靠近喷淋装置设置有流量计；

储水装置侧壁上方设置有进水口和出水口；

试验箱体为有机透明玻璃箱；

所述基于天然黄土节理渗流模拟的试验装置的试验方法，包括以下步骤：

1)取含有天然黄土节理的试样，用刻度尺或游标卡尺获得节理的长度、宽度参数；

2)将含节理试样放入试验箱体中，在储水装置中适量注水，此时保持水流控制开关(5)处于关闭状态；

3)使喷淋装置位于试样正上方；

4)将水流控制开关打开，观察流量计，调节流量处于所需值并处于稳定状态；

5)试验箱体前方安装数码相机记录水在黄土试样中的渗流状况，图像信息用于分析降雨入渗的过程；用流量计记录单位时间的流量，该数据结合图像信息分析降雨入渗规律。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明所述的一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置及方法经过简单操作即可模拟降雨条件下的节理渗流。该方法与现有试验的方法相比，较大程度的减少了工作量及试验费用，且提升了量测的精度。

本发明在操作过程中仪器未直接与天然黄土节理表面的接触，避免了对节理表面的损伤破坏，较大程度上保证了节理的天然特性。

本发明仪器设备简单、试验材料易得，操作方法通俗易懂，绿色环保，具有较好的经济效益；设备易于制作，试样渗流过程易于观察记录，为室内黄土节理渗流试验提供了新思路，在工程上具有较好的使用及推广价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：1、试验箱体；2、喷淋固定装置；3、硅胶软管；4、流量计；5、水流控制开关；6、连接管；7、储水装置；9、进水口；10、出水口。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进一步说明：

请参阅图1，一种天然黄土节理渗流模拟的试验装置，包括喷淋装置、出水装置7和试验箱体1；试验箱体1为上方开口的箱体，喷淋装置设置在试验箱体1的正上方，喷淋装置连接储水装置7；天然黄土节理试样放在试验箱体1内；喷淋装置的喷淋面积与试样顶部面积相同。

喷淋装置包括喷淋固定装置2和硅胶软管3，硅胶软管3上均匀设置有若干出水孔，硅胶软管3固定设置在喷淋固定装置2的下表面；硅胶软管内径为3mm，开孔间距为5mm。

储水装置7和喷淋装置之间通过连接管6连接，连接管6上靠近储水装置7设置有水流控制开关5，连接管6上靠近喷淋装置设置有流量计4。

储水装置7侧壁上方设置有进水口9和出水口10。

试验箱体1内平行于试验箱体1内壁设置有试样固定板。