專利名稱：滲透系數(shù)測(cè)定方法及測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土工測(cè)試儀器及其測(cè)試方法，特別適合于極低滲透性地基土以及地基土在不同固結(jié)情況下滲透系數(shù)的測(cè)試。
背景技術(shù)：
根據(jù)不同土質(zhì)，采用不同方法測(cè)試土樣的滲透系數(shù)，如砂性土采用卡明斯基管(土樣管法)和70型實(shí)驗(yàn)儀法(基姆式滲透儀)；粘性土采用南55型滲透儀，當(dāng)遇到滲透性極差的高塑性粘土?xí)r，就需要很高水頭，不然就需要很長的時(shí)間，甚至觀測(cè)不到滲流。另外一種就是加荷滲透法，這種方法就是利用空壓機(jī)產(chǎn)生的氣壓力，根據(jù)土樣滲透性能的好壞在土樣上施加不同的滲透壓力，以便縮短滲透時(shí)間。但是根據(jù)滲壓儀測(cè)試機(jī)理，在做滲透試驗(yàn)時(shí)，首先它不能夠避免土樣與環(huán)刀之間產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，這極大地影響了測(cè)試的準(zhǔn)確度，其次更重要的一點(diǎn)是滲壓儀利用堆載原理，在整個(gè)滲透過程中，土樣始終都處于飽和狀態(tài)，不能夠反映土樣處于真空條件下的滲透性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用現(xiàn)有滲透系數(shù)測(cè)試儀在測(cè)量粘性土尤其是滲透性極差的高塑性粘土?xí)r，所存在的測(cè)試效率極低甚至根本測(cè)不了的問題，又或者測(cè)不準(zhǔn)，以至于不能夠反映土樣處于真空狀態(tài)下的滲透性能的問題，本發(fā)明提供一種利用真空而產(chǎn)生的壓力差作為滲透時(shí)的滲透力的滲透系數(shù)測(cè)定方法及其測(cè)定儀。
一種粘性土滲透系數(shù)測(cè)定方法，利用抽真空設(shè)備使土樣處于真空負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)利用由于真空而產(chǎn)生的壓力差作為滲透時(shí)的滲透力，促使水在土樣中流動(dòng)而發(fā)生滲流，測(cè)定水的滲流量、滲流時(shí)間、流過土樣的距離，從而獲得被測(cè)土樣的滲透系數(shù)。
一種粘性土滲透系數(shù)測(cè)定儀，包括底座，底座上設(shè)置進(jìn)水口和排氣口，底座、圓筒形護(hù)套、導(dǎo)正環(huán)、活塞及活塞缸構(gòu)成密封腔，下透水石置于底座中間，下透水石、上透水石、圓筒形護(hù)套構(gòu)成的空腔為土樣室，土樣室放置被測(cè)土樣，圓筒形護(hù)套和底座之間設(shè)置密封墊，環(huán)刀切取土樣放在護(hù)套內(nèi)土樣室中，環(huán)刀上設(shè)有導(dǎo)正環(huán)，上透水石置于導(dǎo)正環(huán)內(nèi)的土樣上，傳力環(huán)下端壓在上透水石上，上端頂著活塞，活塞缸坐在導(dǎo)正環(huán)上，活塞缸和導(dǎo)正環(huán)之間墊密封墊，活塞缸和底座通過螺栓聯(lián)接壓緊密封墊，活塞和活塞缸之間“O”圈密封，塑料管通過活塞的通孔連接密封腔和抽真空設(shè)備，上端蓋坐在活塞缸上，活塞桿穿過上端蓋和固定塊，固定塊固定活塞，上端蓋上設(shè)置了百分表固定支架。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，適用范圍非常廣，可以測(cè)量低滲透性能的土樣，還可以測(cè)量高滲透性的土樣；可以測(cè)量土體處于不同沉降值下的滲透系數(shù)，也可以用于研究土樣的滲透系數(shù)隨沉降值而變化關(guān)系；可以純粹用于不同的固結(jié)實(shí)驗(yàn)，通過調(diào)整活塞的大小以及控制真空度的高低，從而調(diào)整固結(jié)壓力的大??；可以用來分析堆載聯(lián)合真空預(yù)壓處理軟土地基機(jī)理研究，分析研究在真空預(yù)壓基礎(chǔ)上加上不同的荷載堆載下土的沉降規(guī)律。測(cè)試效率高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-底座、2-下透水石、3-護(hù)套、4-密封墊、5-環(huán)刀、6-土樣室、7-導(dǎo)正環(huán)、8-上透水石、9-傳力環(huán)、10-活塞缸、11-活塞、12-密封墊、13-螺栓、14-密封圈、15-上端蓋、16-固定塊、17-百分表支架、18-塑料管、19-抽真空設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如附圖所示，本發(fā)明含底座1、底座1上設(shè)置進(jìn)水口和排氣口，下透水石2置于底座1中間，在護(hù)套3和底座1之間墊密封墊4，環(huán)刀5切取土樣放在土樣室6內(nèi)，環(huán)刀5上放導(dǎo)正環(huán)7，上透水石8置于導(dǎo)正環(huán)7內(nèi)土樣上，傳力環(huán)9下端壓在透水石8上，上端頂著活塞11，活塞的直徑為31毫米至150毫米，活塞缸10坐在導(dǎo)正環(huán)7上，活塞缸10(內(nèi)徑為32毫米至151毫米)和導(dǎo)正環(huán)7之間墊密封墊12，活塞缸10和底座1通過螺栓13連接壓緊密封墊4和12，活塞11和活塞缸10之間用密封圈14密封，塑料管18通過活塞11聯(lián)接抽真空設(shè)備19和活塞11下部的密封腔，上端蓋15坐在活塞缸10上，活塞桿11穿過上端蓋15和固定塊16，固定塊16固定活塞11，百分表支架17固定在上端蓋15上。
本發(fā)明的工作原理將環(huán)刀切取的待測(cè)土樣放在由圓筒形護(hù)套、底座、導(dǎo)正環(huán)、活塞及活塞缸構(gòu)成的密封腔內(nèi)，先經(jīng)活塞、傳力環(huán)、上透水石預(yù)壓緊土樣，固定活塞，開動(dòng)真空泵，使密封腔土樣室上端形成真空，土樣室下端經(jīng)閥門、盛滿水的計(jì)量管與大氣連通，土樣上下產(chǎn)生大氣壓差，大氣壓差驅(qū)使純凈水從土樣下端向土樣上端滲流，實(shí)驗(yàn)中保持密封腔真空度穩(wěn)定，量測(cè)土樣高度、截面積，測(cè)記實(shí)驗(yàn)溫度、相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的滲透水量，按達(dá)西定律計(jì)算土樣的滲透系數(shù)，隨后松開活塞，關(guān)閉底座的進(jìn)水閥，活塞上下的壓差經(jīng)傳力環(huán)施加在土樣上，驅(qū)使土樣產(chǎn)生沉降變形，達(dá)到某設(shè)定的沉降值，固定活塞，打開進(jìn)水閥門重復(fù)上述步驟繼續(xù)測(cè)試土樣沉降后的滲透系數(shù)，如此往復(fù)直至結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種滲透系數(shù)測(cè)定方法，其特征在于利用抽真空設(shè)備使土樣處于真空負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)利用由于真空而產(chǎn)生的壓力差作為滲透時(shí)的滲透力，促使水在土樣中流動(dòng)而發(fā)生滲流，測(cè)定水的滲流量、滲流時(shí)間、流過土樣的距離，從而獲得被測(cè)土樣的滲透系數(shù)。
2.一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的測(cè)定方法的測(cè)定儀，其特征在于，包括底座，底座上設(shè)置進(jìn)水口和排氣口，底座、圓筒形護(hù)套、導(dǎo)正環(huán)、活塞及活塞缸構(gòu)成密封腔，下透水石置于底座中間，下透水石、上透水石、圓筒形護(hù)套構(gòu)成的空腔為土樣室，土樣室放置被測(cè)土樣，圓筒形護(hù)套和底座之間設(shè)置密封墊，環(huán)刀切取土樣放在護(hù)套內(nèi)土樣室中，環(huán)刀上設(shè)有導(dǎo)正環(huán)，上透水石置于導(dǎo)正環(huán)內(nèi)的土樣上，傳力環(huán)下端壓在上透水石上，上端頂著活塞，活塞缸坐在導(dǎo)正環(huán)上，活塞缸和導(dǎo)正環(huán)之間墊密封墊，活塞缸和底座通過螺栓聯(lián)接壓緊密封墊，活塞和活塞缸之間“O”圈密封，塑料管通過活塞的通孔連接密封腔和抽真空設(shè)備，上端蓋坐在活塞缸上，活塞桿穿過上端蓋和固定塊，固定塊固定活塞，上端蓋上設(shè)置了百分表固定支架。
全文摘要
滲透系數(shù)測(cè)定方法及測(cè)定儀，利用抽真空設(shè)備使土樣處于真空負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)利用由于真空而產(chǎn)生的壓力差作為滲透時(shí)的滲透力，促使水在土樣中流動(dòng)而發(fā)生滲流，測(cè)定水的滲流量、滲流時(shí)間、流過土樣的距離，從而獲得被測(cè)土樣的滲透系數(shù)。本發(fā)明適用范圍廣，可以測(cè)量低滲透性能的土樣，還可以測(cè)量高滲透性的土樣；可以測(cè)量土體處于不同沉降值下的滲透系數(shù)，也可以用于研究土樣的滲透系數(shù)隨沉降值而變化關(guān)系；可以純粹用于不同的固結(jié)實(shí)驗(yàn)，可以用來分析堆載聯(lián)合真空預(yù)壓處理軟土地基機(jī)理研究，測(cè)試效率高。
文檔編號(hào)E02D33/00GK1831514SQ20051003131
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者王星華, 王曰國, 黃勤燦, 雷鳴, 夏力農(nóng), 湯國章, 江亦元, 巢萬里 申請(qǐng)人:中南大學(xué)