本發(fā)明涉及一種土工原位試驗裝置，特別涉及一種現(xiàn)場測量滲透系數(shù)的裝置。

背景技術(shù)：

滲透系數(shù)是綜合反應(yīng)土體滲透能力的一個指標，其數(shù)值的正確確定對滲透計算有著非常重要的意義。其數(shù)值可以在實驗室內(nèi)測量得到，也可以在施工現(xiàn)場進行原位測試得到。

公開號為103091229A的專利為現(xiàn)場測試裝置，但由于其結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，封閉效果難以保證，測量結(jié)果可能不能達到預(yù)期的要求。

公開號為104155229A的專利為便攜式土壤表層原位垂向滲透實驗裝置，但是該裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在操作和攜帶方面均較為復(fù)雜。

公開號為103344542A的專利與公開號為103868838A的專利均為室內(nèi)測試裝置，室內(nèi)試驗通常采用原位取土、實驗裝填的方法，以擊實等方式使實驗土體接近現(xiàn)場密實度，模擬原位土壤滲透特性，其主要是測試方便、測量手段較為先進，但通過擾動后的土性質(zhì)總會有點改變，因此獲得的滲透系數(shù)會與現(xiàn)場土的滲透系數(shù)存在差異。因此所得結(jié)果并不能反映土體的真實情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提出一種現(xiàn)場測定滲透系數(shù)的裝置，其目的在于測量不同深度地層的滲透系數(shù)。本裝置操作簡單，易攜帶，功能強且成本低的特點。

為達到上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種便攜式多深度滲透系數(shù)現(xiàn)場測量裝置，包括鋼管主體，其特征在于：所述的鋼管主體為可伸縮式結(jié)構(gòu)，由前后相互套接的中空鋼管組成；套接在最外側(cè)的第一鋼管上設(shè)有可拆卸式儀表盤，所述的儀表盤內(nèi)裝有計時器、電流信號轉(zhuǎn)換器；套接在最內(nèi)側(cè)最末端鋼管為測試管，所述測試管由樁頭與測試管體組成，所述的樁頭與所述測試管體通過螺紋可拆卸連接；所述的測試管體側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述的通孔中設(shè)有濾網(wǎng)蓋；所述的鋼管主體內(nèi)設(shè)有水位電流信號收集器，所述的水位電流信號收集器由依次相互串聯(lián)的電阻，電源、電源開關(guān)，電流表、電流信號收集器、密封水槽通過導(dǎo)線串聯(lián)組成，所述的密封水槽設(shè)在通孔與樁頭之間；所述的通孔設(shè)有導(dǎo)管與密封水槽連通，所述的密封水槽底端設(shè)有泄水開關(guān)，所述的密封水槽從下到上設(shè)置有第一電阻連接點、第二電阻連接點、第三電阻連接點及第四電阻連接點，所述的相鄰的電阻連接點之間電連接著電阻，從下到上依次為第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述的第四電阻的另一端與電源電連接；所述的電流信號收集器采集的電流變化信號傳輸給電流信號轉(zhuǎn)換器，所述的電流信號轉(zhuǎn)換器將電流變化信號轉(zhuǎn)換為計時觸發(fā)信號觸發(fā)計時器同時讀取時間數(shù)據(jù)。

進一步，所述的電源、電源開關(guān)、電流表、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻布置在所述的儀表盤內(nèi)。

進一步，所述導(dǎo)線為防水導(dǎo)線。

進一步，相鄰的中空鋼管之間可通過螺紋固定連接。

再進一步，所述的中空鋼管內(nèi)壁在遠離樁頭端設(shè)有鋼管格擋，所述的鋼管格擋為圓環(huán)狀，所述的鋼管格擋限制鋼管過度收縮，影響其正常使用。

進一步，所述的密封水槽為塑料材質(zhì)。

進一步，所述樁頭與測試管體連接處設(shè)置止水膠帶。

進一步，所述的第一鋼管端部設(shè)有墊塊。

再進一步，利用本發(fā)明所述的便攜式多深度滲透系數(shù)現(xiàn)場測量裝置測定土壤滲透系數(shù)的方法為：

使用時，閉合電源開關(guān)，在經(jīng)過t₀時間后，密封水槽中的水位到達第一連接點，電路接通，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻開始工作，電流表開始有讀數(shù)，電流信號轉(zhuǎn)換器將電流信號收集器傳輸?shù)碾娏髯兓盘栟D(zhuǎn)化為計時觸發(fā)信號觸發(fā)計時器5開始工作。

進一步，隨著密封水槽7中的滲流水增加，密封水槽的水位開始上升,每上升高度h短接一個電阻，電路的電流發(fā)生變化，計時器記錄電流發(fā)生變化的時間點t₁,t₂,...,t_n，,定義Δt為相鄰兩個時間點之差，密封水槽7的橫截面積為S。

進一步，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)計算滲透系數(shù)，可分別得到各階段滲透系數(shù)

進一步，計算平均滲透系數(shù)

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明具有伸縮裝置，不使用時體積占比小，攜帶方便。

2、本發(fā)明操作簡單，大部分的施工人員均可操作，僅需記錄數(shù)據(jù)，代入公式即可得到滲透系數(shù)。

3、本發(fā)明為原位試驗實驗裝置，現(xiàn)場測量獲得的土壤滲透系數(shù)更具有真實性。

4、本發(fā)明可以測量不同深度土的滲流系數(shù)，獲得的數(shù)據(jù)量更大。

5、本發(fā)明的制造成本低，具有更強的推廣性。

附圖說明

圖1為裝置整體圖；

圖2為裝置局部圖一；

圖3為裝置展開圖；

圖4為裝置局部圖二；

圖5為裝置局部圖三；

圖6為裝置局部圖四；

圖7為儀器電路連接圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

圖中，1.儀表盤，2.墊塊，3.電源開關(guān)，4.電流表，5.計時器，6.鋼管主體，7.密封水槽，8.通孔，9.濾網(wǎng)蓋，10.樁頭，11.鋼管格擋，12.第一鋼管，13.導(dǎo)線，14.第三電阻，15.電流信號收集器，16.電流信號轉(zhuǎn)換器，17.第四電阻，18.測試管體，19.第一電阻連接點，20.第二電阻連接點，21.第三電阻連接點，22.第四電阻連接點，23.第一電阻，24.第二電阻。

一種便攜式多深度滲透系數(shù)現(xiàn)場測量裝置，包括鋼管主體6，其特征在于：所述的鋼管主體6為可伸縮式結(jié)構(gòu)，由前后相互套接的中空鋼管組成；套接在最外側(cè)的第一鋼管12上設(shè)有可拆卸式儀表盤1，所述的儀表盤1內(nèi)裝有計時器5、電流信號轉(zhuǎn)換器16；套接在最內(nèi)側(cè)最末端鋼管為測試管，所述測試管由樁頭10與測試管體18組成，所述的樁頭10與所述測試管體18通過螺紋可拆卸連接；所述的測試管體18側(cè)壁上設(shè)有通孔8，所述的通孔8中設(shè)有濾網(wǎng)蓋9；所述的鋼管主體6內(nèi)設(shè)有水位電流信號收集器，所述的水位電流信號收集器15由依次相互串聯(lián)的電阻，電源、電源開關(guān)3、電流表4、電流信號收集器15，密封水槽7通過導(dǎo)線13串聯(lián)組成，所述的密封水槽7設(shè)在通孔8與樁頭10之間；所述的通孔8設(shè)有導(dǎo)管與密封水槽7連通，所述的密封水槽7底端設(shè)有泄水開關(guān)，所述的密封水槽7從下到上設(shè)置有第一電阻連接點19、第二電阻連接點20、第三電阻連接點21及第四電阻連接點22，所述的相鄰的電阻連接點之間電連接著電阻，從下到上依次為第一電阻23、第二電阻24、第三電阻14和第四電阻17，所述的第四電阻17的另一端與電源電連接；所述的電流信號收集器15采集的電流變化信號傳輸給電流信號轉(zhuǎn)換器16，所述的電流信號轉(zhuǎn)換器16將電流變化信號轉(zhuǎn)換為計時觸發(fā)信號觸發(fā)計時器5同時讀取時間數(shù)據(jù)。

所述的電源、電源開關(guān)3、電流表4、第一電阻23、第二電阻24、第三電阻14和第四電阻17布置在所述的儀表盤1內(nèi)。

所述導(dǎo)線23為防水導(dǎo)線。

相鄰的中空鋼管之間可通過螺紋固定連接。

所述的中空鋼管內(nèi)壁在遠離樁頭10端設(shè)有鋼管格擋11，所述的鋼管格擋11為圓環(huán)狀。

所述的密封水槽7為塑料材質(zhì)。

所述樁頭10與測試管體18連接處設(shè)置止水膠帶。

所述的第一鋼管12端部設(shè)有墊塊2。

設(shè)定每相鄰兩個電阻連接點之間的距離為h，密封水槽7的橫截面積為S。

工作時，閉合電源開關(guān)3，在經(jīng)過t₀時間后，密封水槽7中的水位到達第一連接點19，電路接通，第一電阻23、第二電阻24、第三電阻14和第四電阻17開始工作，電流表4開始有讀數(shù)，電流信號轉(zhuǎn)換器17將電流信號收集器16傳輸?shù)男盘杺鞯接嫊r器5中，計時器5開始工作。

隨著密封水槽7中的滲流水增加，密封水槽7的水位開始上升,每上升高度h短接一個電阻，電路的電流發(fā)生變化，計時器5記錄電流發(fā)生變化的時間點t₁,t₂,...,t_n,定義Δt為相鄰兩個時間點之差。

根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)計算滲透系數(shù)，可分別得到各階段滲透系數(shù)

計算平均滲透系數(shù)

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明專利所舉的較佳的實施例，本專利的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本專利的基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本專利的保護范圍之內(nèi)。本專利的保護范圍以權(quán)利要求書為準。