本實(shí)用新型屬于土工試驗(yàn)儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖土工程橫向滲流測(cè)試裝置，尤其涉及一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

土的滲透能力是巖土工程的重要問(wèn)題之一，土的滲透系數(shù)是反映土體滲透能力的指標(biāo)。在土的邊界條件和環(huán)境比較簡(jiǎn)單的情況下可以只考慮土的豎向滲流，但在工程上遇到的滲流問(wèn)題，邊界條件很復(fù)雜，水流形態(tài)往往是二向或三向的，比如我們常見(jiàn)的土壩滲流就屬于多向滲流。然而，在室內(nèi)土工試驗(yàn)測(cè)滲透系數(shù)的過(guò)程中，一般認(rèn)為所測(cè)得的滲透系數(shù)滿足各向同性假設(shè)，從而以試驗(yàn)測(cè)得的豎向滲透系數(shù)來(lái)代替水平方向滲透系數(shù)，并用于滲透系數(shù)的空間變異性統(tǒng)計(jì)分析。顯然，此近似替代的方法誤差比較大，難以滿足工程需要。同時(shí)，工程中還需要考慮不同壓力下土體的滲透性能，現(xiàn)有儀器無(wú)法綜合量測(cè)不同固結(jié)壓力下土體的滲透系數(shù)。而且，為量測(cè)一種土在不同固結(jié)壓力下穩(wěn)定后的飽和滲透系數(shù)，需要做多個(gè)土樣，這種操作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，浪費(fèi)試驗(yàn)材料，而且因土樣的重復(fù)性很難確保，給試驗(yàn)帶來(lái)不必要的誤差。因此，需要一種簡(jiǎn)單易操作的試驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量不同壓力下土體的橫向滲透系數(shù)，用以滿足工程需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置，可以測(cè)量不同固結(jié)壓力下飽和土體的橫向滲透系數(shù)，通過(guò)測(cè)得的數(shù)據(jù)可以繪制壓力（或孔隙比）與橫向滲透系數(shù)的關(guān)系曲線。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置，包括底座、頂蓋、注水系統(tǒng)；所述頂蓋固連在底座上部，所述注水系統(tǒng)與底座聯(lián)通。

所述底座為長(zhǎng)方體形結(jié)構(gòu)，且下表面中心處有一圓形凹槽，使其固定在試驗(yàn)桌上；底座四個(gè)角均勻的分布四個(gè)螺栓孔，用以連接頂蓋和底座，底座中心有一個(gè)矩形槽，矩形槽內(nèi)放置三面矩形環(huán)刀和矩形透水石，矩形槽內(nèi)有一小的矩形凸起，用以隔擋矩形透水石，透水石與矩形槽側(cè)壁形成一矩形水槽；所述矩形槽右外壁有一個(gè)進(jìn)水孔，進(jìn)水孔和矩形槽的外壁為焊接，矩形槽左外壁有一個(gè)出水孔，出水孔和矩形槽的外壁為焊接；矩形槽上部有一個(gè)矩形凹槽，用以放置止水墊。

所述頂蓋包括壓力桿、螺帽、止水墊、螺栓，所述頂蓋上部中間有一個(gè)外凸的螺栓孔，壓力桿穿過(guò)螺栓孔，并通過(guò)螺帽固定，壓力桿與螺栓孔之間設(shè)置止水墊，頂蓋下部有一矩形凹槽，用以放置壓力板；頂蓋設(shè)有一閉合矩形凹槽，和底座矩形槽壁相吻合；所述頂蓋四角均勻分布四個(gè)螺栓孔，和底座的螺栓孔相對(duì)應(yīng)，并通過(guò)螺栓固定，三面矩形環(huán)刀上部與壓力板之間有縫隙。

所述注水系統(tǒng)包括水箱、體變管、導(dǎo)管、體變管閥門(mén)、導(dǎo)管閥門(mén)；所述體變管和導(dǎo)管均與底座的進(jìn)水孔相連接；導(dǎo)管和水箱相連接；體變管上設(shè)置有體變管閥門(mén)，導(dǎo)管上設(shè)置有導(dǎo)管閥門(mén)。水箱、體變管的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，導(dǎo)管的材質(zhì)為塑膠。

所述三面矩形環(huán)刀的材質(zhì)為不銹鋼。

所述矩形試樣室包括底座、擋板、導(dǎo)桿、定位環(huán)、銷(xiāo)釘；導(dǎo)桿、定位環(huán)、銷(xiāo)釘用于固定擋板的位置，定位桿上有一圓孔，導(dǎo)桿從圓孔通過(guò)，導(dǎo)桿與擋板焊接，底座底面有一圓孔，方便制樣完成后取樣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置主體采用不銹鋼，制作工藝簡(jiǎn)單。該滲透系數(shù)測(cè)定裝置所用環(huán)刀為三面矩形環(huán)刀，通過(guò)右側(cè)的進(jìn)水孔和左側(cè)的出水孔，液體從土體內(nèi)橫向穿過(guò)，記錄液體流量和時(shí)間，可測(cè)得土樣的橫向滲透系數(shù)；該滲透系數(shù)測(cè)定裝置上部設(shè)有壓力桿，通過(guò)外部加壓系統(tǒng)對(duì)壓力桿施加不同的壓力，可以測(cè)得不同壓力下的橫向滲透系數(shù)。此外，此橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置還可以做膨脹試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)，適用范圍廣。本試驗(yàn)儀器裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)用性高，有很好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置總圖。

圖2為底座剖面圖。

圖3為底座俯視圖。

圖4為頂蓋剖面圖。

圖5為頂蓋俯視圖。

圖6為注水系統(tǒng)剖面圖。

圖7為三面矩形環(huán)刀的立體圖。

圖8為矩形試樣室的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示，對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施方式做以下說(shuō)明。

如圖1至圖6所示，一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置，包括底座2、頂蓋1、注水系統(tǒng)4；所述頂蓋1固連在底座2上部，所述注水系統(tǒng)4與底座2聯(lián)通。

所述底座2為長(zhǎng)方體形結(jié)構(gòu)，且下表面中心處有一圓形凹槽26，使其固定在試驗(yàn)桌上；底座2四個(gè)角均勻的分布四個(gè)螺栓孔12，用以連接頂蓋1和底座2，底座2中心有一個(gè)矩形槽25，矩形槽25內(nèi)放置三面矩形環(huán)刀和矩形透水石15，矩形槽25內(nèi)有一小的矩形凸起28，用以隔擋矩形透水石15，透水石15與矩形槽25側(cè)壁形成一矩形水槽11；所述矩形槽25右外壁有一個(gè)進(jìn)水孔9，進(jìn)水孔9和矩形槽25的外壁為焊接，矩形槽25左外壁有一個(gè)出水孔10，出水孔10和矩形槽25的外壁為焊接；矩形槽25上部有一個(gè)矩形凹槽14，用以放置止水墊。

所述頂蓋1包括壓力桿20、螺帽19、止水墊18、螺栓16，所述頂蓋1上部中間有一個(gè)外凸的螺栓孔29，壓力桿20穿過(guò)螺栓孔29，并通過(guò)螺帽19固定，壓力桿20與螺栓孔29之間設(shè)置止水墊18，頂蓋1下部有一矩形凹槽22，用以放置壓力板3；頂蓋1設(shè)有一閉合矩形凹槽21，和底座2矩形槽壁13相吻合；所述頂蓋1四角均勻分布四個(gè)螺栓孔23，和底座2的螺栓孔12相對(duì)應(yīng)，并通過(guò)螺栓16固定，三面矩形環(huán)刀上部與壓力板3之間有縫隙24。

所述注水系統(tǒng)4包括水箱30、體變管5、導(dǎo)管6、體變管閥門(mén)7、導(dǎo)管閥門(mén)8；所述體變管5和導(dǎo)管6均與底座2的進(jìn)水孔9相連接；導(dǎo)管6和水箱30相連接；體變管5上設(shè)置有體變管閥門(mén)7，導(dǎo)管6上設(shè)置有導(dǎo)管閥門(mén)8。水箱30、體變管5的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，導(dǎo)管6的材質(zhì)為塑膠。

如圖7所示，所述三面矩形環(huán)刀包括前面31、底面33和后面32。

如圖8所示，所述矩形試樣室包括底座34、擋板36、導(dǎo)桿39、定位桿38、銷(xiāo)釘37；底座34上部為三面試樣槽35，底座底面有一圓孔40，方便制樣完成后取樣。

本實(shí)施例中，底座2為長(zhǎng)方體形不銹鋼結(jié)構(gòu)，下部長(zhǎng)為168mm，寬86mm，厚度為14mm，下表面中心的圓形凹槽26直徑為20mm，深度為2mm；底座2上部的矩形槽25長(zhǎng)136mm，寬54mm，高度為18mm，壁厚8mm；透水石15長(zhǎng)5mm、寬40mm、高18mm；水槽11長(zhǎng)5mm、寬40mm、高18mm；環(huán)形凸起28寬1mm、高2mm，環(huán)形凹槽14寬3mm、高3mm；所放止水墊的周長(zhǎng)為352mm，寬3mm，厚度為4mm；螺栓孔12直徑為8mm，深9mm。

所述頂蓋1為長(zhǎng)方體形不銹鋼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)為168mm，寬86mm，高度為24mm；矩形凹槽22長(zhǎng)100mm、寬40mm、高15mm，用以放置帶凹槽的壓力板3，所述帶凹槽的壓力板3長(zhǎng)100mm，寬38mm，高15mm，中間凹槽直徑為10mm，深度為2mm；環(huán)形凹槽21寬8mm，高4mm，環(huán)形凸起27寬1mm、高2mm，頂蓋1四個(gè)螺栓孔23直徑均為8mm；螺栓16直徑為8mm，高度為54mm，螺帽直徑為12mm，高2mm；螺栓孔29外凸6mm，內(nèi)徑為12mm，外徑為14mm。

所述三面矩形環(huán)刀長(zhǎng)100mm，寬40mm，高15mm，壁厚1mm。

所述矩形試樣室長(zhǎng)166mm、寬56mm、高31mm，試樣槽側(cè)壁35厚8mm，底座34厚8mm；擋板36寬40mm、高23mm、厚8mm；導(dǎo)桿39直徑8mm，長(zhǎng)80mm；定位桿38直徑12mm高23mm；圓孔40直徑16mm。

所述注水系統(tǒng)4的水箱30為正方體形有機(jī)玻璃材質(zhì)，邊長(zhǎng)為30mm；體變管5的內(nèi)徑為10mm高度為1000mm。

使用實(shí)例：

第一步：用矩形試樣室制作長(zhǎng)為100mm，寬為40mm，高為15mm的土樣。擊實(shí)完成后，取出土樣，放入橫向滲透系數(shù)量測(cè)裝置中的矩形槽25內(nèi)，并用螺栓將頂蓋與底座箍緊。

第二步：將注水系統(tǒng)4與底座2的右側(cè)的進(jìn)水孔9相連接。關(guān)閉體變管閥門(mén)7，打開(kāi)導(dǎo)管閥門(mén)8，水通過(guò)土體，飽和土樣。

第三步：土樣飽和完成后，通過(guò)壓力桿20對(duì)土樣施加預(yù)定的壓力，等到土樣穩(wěn)定后，打開(kāi)體變管閥門(mén)7，當(dāng)水到達(dá)體變管5上部一定高度時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)管閥門(mén)8。

第四步：記錄體變管5水的下降高度和經(jīng)過(guò)的時(shí)間，反復(fù)讀數(shù)三到五次。

第五步：計(jì)算不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)。