本發(fā)明涉及一種原位滲透試驗(yàn)方法，特別是涉及一種便捷式粗粒土原位滲透試驗(yàn)方法，屬于土工試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

粗顆粒土是指粒徑大于0.075mm且小于60mm的顆粒。粗粒料作為土石壩重要的筑壩材料，對(duì)其滲透性能進(jìn)行測(cè)定是保障大壩施工后安全運(yùn)行的重要保障。根據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL237-1999）和《水利水電工程鉆孔注水試驗(yàn)規(guī)程》（SL345-2007），原位滲透試驗(yàn)通常采用試坑注水法，可分為單環(huán)注水試驗(yàn)和雙環(huán)注水試驗(yàn)。

試坑單環(huán)注水試驗(yàn)適用于砂土、砂卵礫石土層，雙環(huán)注水試驗(yàn)適用于粉土、黏性土層，對(duì)于粗粒土土層可采用單環(huán)注水試驗(yàn)測(cè)量滲透系數(shù)。

單環(huán)注水試驗(yàn)須先在碾壓后的粗粒土層上開(kāi)挖一個(gè)試坑，然后在試坑底部挖出注水坑放入單環(huán)，再用注水瓶向環(huán)中供水使環(huán)中水位保持不變，通過(guò)計(jì)量一定時(shí)間內(nèi)供水瓶中滲入土層的水量推求土層滲透系數(shù)。

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試坑注水試驗(yàn)操作十分復(fù)雜，在碾壓后的粗粒土土層上開(kāi)挖試坑費(fèi)時(shí)費(fèi)力，開(kāi)挖的試坑與圓環(huán)難以很好貼合，容易在圓環(huán)周?chē)纬蓾B透通道影響測(cè)量準(zhǔn)確性。此外，試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)圓環(huán)因碰到塊石而難以壓入粗粒土土層的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)出一種操作簡(jiǎn)單快速，避免在碾壓后堅(jiān)實(shí)的粗粒土土層上開(kāi)挖試坑，并且能減輕對(duì)土體的擾動(dòng)的原位滲透試驗(yàn)方法，具有顯著的現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種便捷式粗粒土原位滲透試驗(yàn)方法，不僅操作簡(jiǎn)單快速，而且測(cè)量精度高，可解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作復(fù)雜、開(kāi)挖試坑費(fèi)時(shí)費(fèi)力且對(duì)土體擾動(dòng)大、以及滲透圓環(huán)難以壓入碾壓后粗粒土土層等技術(shù)問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種便捷式粗粒土原位滲透試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1）碾壓前，在松散的粗粒土土體上開(kāi)挖試坑，將滲透圓環(huán)預(yù)埋到試坑中；

2）將土工織物緊貼滲透圓環(huán)的內(nèi)壁放入環(huán)內(nèi)，并使土工織物的四周外緣露出滲透圓環(huán)的上緣，再將松散的粗粒土土體回填到土工織物上直至回填土體與滲透圓環(huán)的上緣齊平；

3）按照實(shí)際工程相應(yīng)的填筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碾壓，使得滲透圓環(huán)被壓入粗粒土土層中、土工織物的四周外緣露出地面；碾壓完成后，將土工織物和土工織物上的回填土體一并拉出地面，形成滲透試驗(yàn)的測(cè)量面；

4）挖除滲透圓環(huán)的上緣外周一圈的經(jīng)碾壓粗粒土土體，用套環(huán)與滲透圓環(huán)的上緣外周相套接，套環(huán)與滲透圓環(huán)的上緣外周之間空隙填充上止水密封圈；

5）在地面架設(shè)支架，將支架架設(shè)于滲透圓環(huán)的上方，在支架上安放供水瓶，在滲透圓環(huán)的環(huán)底鋪設(shè)礫石層；利用供水瓶向滲透圓環(huán)中供水，當(dāng)供水瓶流出的水量達(dá)到穩(wěn)定后，記錄一段時(shí)間內(nèi)供水瓶中的流量Q和滲透圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面積A，利用公式k=Q/A計(jì)算出土體滲透系數(shù)k。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述滲透圓環(huán)為鐵制圓環(huán)。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述滲透圓環(huán)的環(huán)壁厚度不小于5mm、內(nèi)環(huán)直徑為25cm~50cm。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述土工織物為土工布。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述步驟4）中的挖除滲透圓環(huán)的上緣外周一圈的經(jīng)碾壓粗粒土土體，挖除土體深度為5cm。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述套環(huán)的內(nèi)環(huán)直徑大于滲透圓環(huán)的外環(huán)直徑3mm~5mm。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述套環(huán)的內(nèi)壁設(shè)置有凹槽，所述止水密封圈卡裝在凹槽中。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述凹槽為兩圈。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：所述止水密封圈為橡皮圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：

1、在施工現(xiàn)場(chǎng)可以快速進(jìn)行滲透試驗(yàn)，操作簡(jiǎn)單，通過(guò)預(yù)埋滲透圓環(huán)從而避免后期試驗(yàn)時(shí)滲透圓環(huán)難以壓入粗粒土土層的問(wèn)題。

2、滲透圓環(huán)與粗粒土土層能夠達(dá)到更好得貼合，避免了滲透圓環(huán)周?chē)a(chǎn)生滲透通道。

3、可避免在碾壓過(guò)后堅(jiān)實(shí)的粗粒土土層上開(kāi)挖試坑費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問(wèn)題，同時(shí)減少了對(duì)土體的擾動(dòng)。

上述內(nèi)容僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中將土工織物沿滲透圓環(huán)內(nèi)壁放入的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中預(yù)埋滲透圓環(huán)并進(jìn)行碾壓的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中將套環(huán)與滲透圓環(huán)相套接的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中套環(huán)的剖示圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行單環(huán)注水試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種便捷式粗粒土原位滲透試驗(yàn)方法，如圖1至圖5所示，包括以下步驟：

1）碾壓前，在松散的粗粒土土體上開(kāi)挖試坑，將滲透圓環(huán)1預(yù)埋到試坑中；其中，滲透圓環(huán)為鐵制圓環(huán)，其環(huán)壁厚度不小于5mm、內(nèi)環(huán)直徑為25cm~50cm，所采用的滲透圓環(huán)1強(qiáng)度需確保其壓入土體時(shí)不發(fā)生變形或者變形很微小。

2）如圖1所示，將土工織物2（如土工布）緊貼滲透圓環(huán)1的內(nèi)壁放入環(huán)內(nèi)，并使土工織物2的四周外緣露出滲透圓環(huán)1的上緣，再將松散的粗粒土土體回填到土工織物上直至回填土體3與滲透圓環(huán)1的上緣齊平，如圖2所示。

3）按照實(shí)際工程相應(yīng)的填筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碾壓，使得滲透圓環(huán)1被壓入粗粒土土層4中、土工織物2的四周外緣露出地面；碾壓完成后，將土工織物2和土工織物2上的回填土體3一并拉出地面，形成滲透試驗(yàn)的測(cè)量面。其中，所采用的土工織物2需具有一定的強(qiáng)度和柔性，以確保在拉出滲透圓環(huán)1時(shí)不斷裂。

4）挖除滲透圓環(huán)1的上緣外周一圈附近沿縱向深度為5cm的經(jīng)碾壓粗粒土土體，用套環(huán)6與滲透圓環(huán)1的上緣外周相套接，套環(huán)6與滲透圓環(huán)1的上緣外周之間空隙填充上止水密封圈5，如圖3所示，密封性好，可確保不漏水；其中，套環(huán)6的內(nèi)環(huán)直徑大于滲透圓環(huán)的外環(huán)直徑3mm~5mm，套環(huán)6的內(nèi)壁設(shè)置有兩圈凹槽，所述止水密封圈為卡裝在凹槽中的橡皮圈，如圖4所示，通過(guò)凹槽的設(shè)置，進(jìn)一步增強(qiáng)密封性和安裝牢固性。

5）在地面架設(shè)支架8，將支架8架設(shè)于滲透圓環(huán)1的上方，在支架8上安放供水瓶7，在滲透圓環(huán)1的環(huán)底鋪設(shè)礫石層9；如圖5所示，進(jìn)行單環(huán)注水試驗(yàn)，利用供水瓶7向滲透圓環(huán)1中供水，當(dāng)供水瓶7流出的水量達(dá)到穩(wěn)定后，記錄一段時(shí)間內(nèi)供水瓶7中的流量Q和滲透圓環(huán)1的內(nèi)環(huán)面積A，利用公式k=Q/A計(jì)算出土體滲透系數(shù)k。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。