一種多級(jí)式土滲透儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種多級(jí)式土滲透儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前工程中的絕大多數(shù)病害都與水有關(guān)，而表征水危害大小的一個(gè)因素就是水在某種物體中的滲透系數(shù)，因此研究滲透系數(shù)對(duì)于工程實(shí)體的穩(wěn)定性和安全性來(lái)說(shuō)具有重要意義。傳統(tǒng)測(cè)試滲透系數(shù)的方法是通過(guò)將某一高度的水柱流過(guò)環(huán)刀試樣，測(cè)定規(guī)定時(shí)間流出的水量，最后求取平均值獲得。這種方法因原理清晰明確，操作簡(jiǎn)單而被廣泛采用。但通過(guò)試驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，該儀器在試驗(yàn)時(shí)由于環(huán)刀面積較小，通過(guò)試樣的水一部分是從試樣中部滲出，另一部分是由試樣與環(huán)刀接觸的內(nèi)壁滲出(因制樣邊緣土體受到擾動(dòng)，部分顆粒結(jié)構(gòu)被破壞，在水柱作用下可能會(huì)隨之流出，形成相對(duì)明顯的滲流通道)，而且這部分水的量比較大，因此得出的滲透系數(shù)值明顯偏大，在分析工程問(wèn)題時(shí)欠合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決傳統(tǒng)滲透儀在試驗(yàn)時(shí)誤差較大、精度較低等問(wèn)題，提供了一種操作簡(jiǎn)便、精度較高、方便快捷的多級(jí)式土滲透儀，它解決了上述的這些問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種多級(jí)式土滲透儀，包括外玻璃罩，所述外玻璃罩內(nèi)由上到下分別設(shè)置有三個(gè)截面尺寸不等的呈樣器，每個(gè)呈樣器均由桶壁和底座組成，兩者通過(guò)螺紋連接，底座設(shè)環(huán)刀卡槽，底座下部預(yù)留排水通道，外部與連接管相通；每個(gè)呈樣器底部均設(shè)置有對(duì)應(yīng)大小的控制圈。
[0006]所述的連接管均設(shè)置為與水平方向呈-30°夾角。
[0007]所述的桶壁與底座螺紋連接通過(guò)夾帶止水帶密和縫隙。
[0008]還設(shè)置有輔助時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量裝置，其包括剖面土壤含水量傳感器、測(cè)量管、數(shù)據(jù)管理器、控制系統(tǒng)、通訊裝置、顯示器。
[0009]所述的連接管的出口對(duì)接量筒。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]本實(shí)用新型該儀器通過(guò)分級(jí)測(cè)試土滲透系數(shù)，然后通過(guò)求取平均值來(lái)達(dá)到消除試樣截面積尺寸效應(yīng)影響的目的。該儀器試驗(yàn)精度較高、操作簡(jiǎn)便、對(duì)試驗(yàn)操作人員要求較低，可適用于室內(nèi)各類(lèi)土的滲透試驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的一種多級(jí)式土滲透儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的一種多級(jí)式土滲透儀的控制圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的一種多級(jí)式土滲透儀的控制圈俯視圖。
[0015]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:1、一級(jí)試驗(yàn)桶，2、二級(jí)試驗(yàn)桶，3、三級(jí)試驗(yàn)桶，4、外玻璃罩，5、 一級(jí)呈樣器，6、二級(jí)呈樣器，7、三級(jí)呈樣器，8、控制圈，9、量筒。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]—種多級(jí)式土滲透儀，如圖1-3所示，包括外玻璃罩4，所述外玻璃罩內(nèi)由上到下分別設(shè)置有三個(gè)截面尺寸不等的呈樣器，包括一級(jí)呈樣器5，二級(jí)呈樣器6，三級(jí)呈樣器7，每個(gè)呈樣器均由桶壁和底座組成，兩者通過(guò)螺紋連接，底座設(shè)環(huán)刀卡槽，底座下部預(yù)留排水通道，外部與連接管相通；每個(gè)呈樣器底部均設(shè)置有對(duì)應(yīng)大小的控制圈8。
[0018]每個(gè)呈樣器和其它輔助裝置組成試驗(yàn)桶，包括一級(jí)試驗(yàn)桶1，二級(jí)試驗(yàn)桶2，三級(jí)試驗(yàn)桶3。
[0019]所述的連接管均設(shè)置為與水平方向呈-30°夾角。
[0020]所述的桶壁與底座螺紋連接通過(guò)夾帶止水帶密和縫隙。
[0021]還設(shè)置有輔助時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量裝置，其包括剖面土壤含水量傳感器、測(cè)量管、數(shù)據(jù)管理器、控制系統(tǒng)、通訊裝置、顯示器。
[0022]所述的連接管的出口對(duì)接量筒9。
[0023]使用方法如下:
[0024]本實(shí)用新型是通過(guò)將三個(gè)尺寸大小不等的塑料桶壁由控制圈固定在指定位置，塑料桶下端和裝有試樣的呈樣器通過(guò)螺紋連接，呈樣器底部留有滲水通道，其外部用塑料軟管與桶壁預(yù)制的傾斜管頭連接。試驗(yàn)時(shí)分別往三個(gè)桶中倒水至同一高度，記錄同一時(shí)間內(nèi)3個(gè)量筒的水量，按照相關(guān)公式求取滲透系數(shù)即可。本儀器包括:透明玻璃罩、上中下三個(gè)不同截面尺寸的呈樣器、控制圈、量筒、環(huán)刀、透水石，秒表。該儀器通過(guò)分級(jí)測(cè)試土滲透系數(shù)，然后通過(guò)求取平均值來(lái)達(dá)到消除試樣截面積尺寸效應(yīng)影響的目的。該儀器試驗(yàn)精度較高、操作簡(jiǎn)便、對(duì)試驗(yàn)操作人員要求較低，可適用于室內(nèi)各類(lèi)土的滲透試驗(yàn)。
[0025]透明玻璃罩、呈樣器、控制圈、量筒、環(huán)刀、透水石，秒表。
[0026]該儀器通過(guò)尺寸不等的三級(jí)試樣同時(shí)試驗(yàn)，求取每級(jí)試樣的滲透系數(shù)，最后求取平均值得到該土體的滲透系數(shù)。該儀器操作簡(jiǎn)單、方便快捷，試驗(yàn)精度較高。
[0027]可以進(jìn)行各類(lèi)土的滲透試驗(yàn)。
[0028]1、記錄試樣的高度L1、L2、L3和截面直徑，計(jì)算出試樣的截面積Al、A2、A3。
[0029]2、將第三級(jí)呈樣器中從下至上依次裝入透水石和帶環(huán)刀的試樣，并于第三級(jí)試驗(yàn)桶螺紋連接，擰緊，配合控制圈安放在外玻璃罩內(nèi)壁的卡槽上固定。
[0030]3、重復(fù)第一步的操作，依次將第二級(jí)、第一級(jí)試驗(yàn)桶連同呈樣器安放在相應(yīng)位置。
[0031]4、依次將各級(jí)的排水通道與桶壁管頭用塑料軟管連接，最外部與量筒相連。
[0032]5、打開(kāi)水龍頭，使水面高過(guò)各級(jí)試驗(yàn)桶頂端時(shí)，記錄各級(jí)試驗(yàn)桶水頭差A(yù)hl、Δ h2、A h30
[0033]6、經(jīng)一定時(shí)間t后，記錄各級(jí)量筒中對(duì)應(yīng)的水量V1、V2、V3。
[0034]7、滲透系數(shù)是通過(guò)達(dá)西定律確定的，即V = k*i，其中i =Λ h/L，Q = v*A，V =Q*t，推出k = V*L/(A* Δ h*t)。因此各級(jí)試樣的滲透系數(shù)分別為
[0035]kl = V1*L1/ (Al* Δ hl*t)，k2 = V2*L2/ (A2* Δ h2*t)，k3 = V3*L3/ (A3* Δ h3*t)，最后求出該土樣的滲透系數(shù)為k = (kl+k2+k3)/3。
[0036]上述【具體實(shí)施方式】只是本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并不是用來(lái)限制本實(shí)用新型的實(shí)施與權(quán)利要求范圍的，凡依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多級(jí)式土滲透儀，其特征在于:包括外玻璃罩，所述外玻璃罩內(nèi)由上到下分別設(shè)置有三個(gè)截面尺寸不等的呈樣器，每個(gè)呈樣器均由桶壁和底座組成，兩者通過(guò)螺紋連接，底座設(shè)環(huán)刀卡槽，底座下部預(yù)留排水通道，外部與連接管相通；每個(gè)呈樣器底部均設(shè)置有對(duì)應(yīng)大小的控制圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)式土滲透儀，其特征在于:所述的連接管均設(shè)置為與水平方向呈-30°夾角。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)式土滲透儀，其特征在于:所述的桶壁與底座螺紋連接通過(guò)夾帶止水帶密和縫隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)式土滲透儀，其特征在于:還設(shè)置有輔助時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量裝置，其包括剖面土壤含水量傳感器、測(cè)量管、數(shù)據(jù)管理器、控制系統(tǒng)、通訊裝置、顯示器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)式土滲透儀，其特征在于:所述的連接管的出口對(duì)接量筒O
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多級(jí)式土滲透儀，包括外玻璃罩，所述外玻璃罩內(nèi)由上到下分別設(shè)置有三個(gè)截面尺寸不等的呈樣器，每個(gè)呈樣器均由桶壁和底座組成，兩者通過(guò)螺紋連接，底座設(shè)環(huán)刀卡槽，底座下部預(yù)留排水通道，外部與連接管相通；每個(gè)呈樣器底部均設(shè)置有對(duì)應(yīng)大小的控制圈。本實(shí)用新型該儀器通過(guò)分級(jí)測(cè)試土滲透系數(shù)，然后通過(guò)求取平均值來(lái)達(dá)到消除試樣截面積尺寸效應(yīng)影響的目的。該儀器試驗(yàn)精度較高、操作簡(jiǎn)便、對(duì)試驗(yàn)操作人員要求較低，可適用于室內(nèi)各類(lèi)土的滲透試驗(yàn)。
【IPC分類(lèi)】G01N15/08
【公開(kāi)號(hào)】CN204731131
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520324130
【發(fā)明人】馬林, 申俊敏, 張軍, 薛曉輝
【申請(qǐng)人】山西省交通科學(xué)研究院, 山西交科公路勘察設(shè)計(jì)院
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日