[实用新型]变水头压力渗透仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种渗透仪，特指系一种变水头压力渗透仪，适用于在实验室对土体的渗透系数进行测定。

背景技术

渗透是液体在多孔介质中运动的现象。这一现象表达的定量指标是渗透系数。土的渗透性是由于土颗粒骨架之间存在着连通的孔隙结构，构成了水的运移通道，土中自由水在重力作用下，通过土颗粒骨架的孔隙运动，而使土体所具有的一种水力学特性。它是土力学和土体工程所涉及研究解决的三大问题(强度问题、稳定问题和渗透问题)之一。土中孔隙水的运动和孔隙水压力的变化，常常是影响土的各种力学性质及控制各种土工建筑物设计与施工的重要因素。

选用何种方法来测定土的渗透系数，应根据土样的渗透性大小来确定采用常水头或变水头法。因两种方法的测试原理不同，故效果各异。对弱透水性的土样，用常水头法不能准确地量测出水量；而对强透水性的土样，用变水头法由于水头下降过快，无法得到满意的结果。在一般情况下，常水头法适用于渗透系数(k)大于10^-4cm/s的土，变水头法适用于透系数(k)为10^-4～10^-7cm/s的土。

在路基填筑过程中，填筑土是在一定含水率(一般在最优含水率附近)状态下分层压实到一定压实度。随着时间的推移，含水量会发生变化，而且随着深度(荷载)的不同，水分在其中产生的运动规律不一致，其含水量变化也不尽相同。因此，测定一定初始压实度、一定荷载(即为自重或附加荷载)作用下土体的渗透系数，是非常有必要的。针对工程实际中遇到的问题，迫切需要我们开发出一种适用于工程实际的渗透系数量测装置，其装置可限定土体的状态，即为：1.试验土体的含水量、初始压实度可以控制；2.能向土体提供不同级别大小的荷载；3.水分能在相应的压实度与荷载条件下的土体中运动。特别是对于细粒土而言，由于有压渗透仪盛装土样的土样筒太长，土体的饱和需要很长时间，特别是对压实度较高的的粘性土，其饱和效果不甚理想，针对上述情况中出现的问题，急切需要一种仪器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种经济适用、操作简单、量测精确、可控性强的变水头压力渗透仪。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现：

一种变水头压力渗透仪，包括支架，所述支架上安装有土样筒，所述土样筒包括固定在支架上的底板、密封安装在底板上的筒体和通过卡箍与筒体密封连接的套头，所述套头内从上到下依次设有开口圆管、第一过水板、第一透水石，所述筒体内从上到下依次设有土样、第二透水石、第二过水板，所述底板的中部设有与所述第二过水板大小相匹配的凹槽，所述凹槽内设有阶梯，所述第二过水板安放在所述阶梯上，所述底板上设有与所述第二过水板与所述凹槽底部形成的间隔连接的进水口和排气口，所述进水口上设有进水阀，所述排气口上设有排气阀，所述套头上设有与套头连通的三通阀，所述三通阀的一端通过抽气阀与真空抽气机连接，另一端通过出水阀与出水口连接，所述开口圆管上的开口设置在三通阀的位置，所述开口圆管的上方安装有与所述套头密封的、与压力装置连接的压力密封板，所述筒体的上端安装有百分表，所述百分表的测量头与压力密封板接触。

本实用新型中，所述压力装置包括一端铰接在所述支架上、另一设置有砝码盘的压杆，所述压杆中部与压力密封板连接。

本实用新型中，所述开口圆管由内管和与内管同心的外管组成，所述内管和外管的管壁上相对应的位置设有开口。

本实用新型中，所述压力密封板上设有密封圈。

本实用新型中，所述筒体和所述底板之间设有起密封作用的橡胶垫，并通过螺杆固定。

本实用新型中，所述进水阀与进水管连接，所述进水管上设有读取进水量的刻度尺。

由于采用上述的方案，本实用新型具有如下优点：

1)试验土体的含水量、初始压实度可以控制；

2)能向土体提供不同级别大小的荷载；

3)水能在相应的压实度与荷载条件下的土体中渗透流动；

4)配备真空抽气机以快速饱和土样；

5)配备百分表以精确测量土样由于荷载作用产生的位移，并由此可推算出相应的孔隙比。

综上所述，本实用新型具有经济适用、操作简单、量测精确、可控性强等优点，适合于工业生产。

附图说明

图1为本实用新型土样筒的结构示意图。

图2为本实用新型底板的结构示意图。

图3为本实用新型开口圆管的结构示意图。

图4为本实用新型的结构示意图。