[实用新型]一种土体渗气性原位测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土体渗气性原位测定装置，属于土体渗气性原位测定领域。

背景技术

到目前为止，非饱和土渗气测试技术己经有了很大的发展，能够初步探讨对土中水相和气相的分别量测，并提出了用渗气系数统一对渗水系数间接量测的新方法;同时，考虑与实际工程相结合，研制出了应力状态对渗气系数影响的试验装置。但是，目前非饱和土渗气系数测量方法主要存在以下几方面的问题:第一，因为土的非饱和渗气系数非常低，尤其是在高吸力情况下。因此，完成一系列渗气试验需要很长的时间。第二，大多采用室内试验，在搬运土样的过程中，不可避免的造成土体的扰动，使实验数据误差增大,不利于后续科研工作的开展。

发明内容

本实用新型针对在搬运土样的过程中，不可避免的造成土体的扰动，且之前完成一系列渗气试验需要很长的时间的问题，研制一种土体渗气性原位测定装置，该装置在现场就能够快速测定土体的渗气系数，并且减小了土体的扰动，从而减小实验误差。

基于Fick第一定律：渗气系数                                               可以用下式来表示：

要想测出土体的渗气系数就要通过转换，测出、、、、这几个参数。显然，截面面积,时间，试样长度,两端压力差以及流过试样的气体体积都是易于得到的，标准状态下的密度与重力加速度都是物理常数，可以很方便地得到，这样就使在现场快速的测量在理论上是可行的。

为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：

一种土体渗气性原位测定装置，包括渗气性装置和流量量测装置，所述渗气性装置包括取土掘进装置及抽气装置，所述取土掘进装置包括刀口、主体桶、管帽及推力装置，所述刀口、主体桶、管帽之间依次连接，所述主体桶上对称设有孔洞，所述孔洞连接所述抽气装置，所述管帽底部连接所述推力装置；所述流量量测装置包括接口装置、阀门、气压计、流量计及气瓶，所述阀门、气压计、流量计及气瓶依次相连并通过所述接口装置与所述主体桶相连。

所述主体桶的内壁设有橡皮膜，所述橡皮膜通过第一O型圈固定。 

所述推力装置为液压分离式千斤顶。

所述主体桶与刀口和管帽通过搭扣连接，接缝处设置第二O型圈。

所述刀头为两瓣通过卡口进行拼接的形式。

所述主体桶的两端采用了至少两道凹槽分别与第一O 形圈和第二O 形圈相连。

所述主体桶上的孔洞与所述抽气装置之间通过抽气管连接。

所述管帽底部设置排气孔。

该装置相对于现有技术具有如下有益效果：

1）该装置很好地减少对土体的扰动；

2）该装置可重复使用，测量成本低；

3）该装置能快速准确地测得所需位置的土体渗气系数；测量过程简单、快捷，且易掌握

4）该装置还可进行其它试验，如渗水性试验。

附图说明

图1是装置组装图；

图2是 O型圈与搭扣设计细部示意图；

图3是取土以及掘进装置正视图；

图4是取土以及掘进装置右侧侧视视图；

图5是取土以及掘进装置左侧侧视视图

图6是加压装置和流量量测装置正视图；

图7是取土过程图；

图8是换接接头图；

图9是测量渗气过程示意图；

图中：1、刀口；2、主体桶；3、管帽；4、接口；5、搭扣；6、橡皮膜；7第一O型圈；8、第二O型圈；9、喉箍；10、排气孔；11、千斤顶；12、抽气管；13、阀门；14、气压计；15、进气管；16、气瓶；17、流量计；18、出气管。

具体实施方式

装置分为取土装置和渗气试验装置两部分，具体分为取土掘进装置和流量量测装置。

取土掘进装置：由图1、图3、图4、图5，由刀口1、主体桶2、管帽3及推力装置四部分组成。具体由刀口1、主体桶2、管帽3、搭扣5、橡皮膜6、第一O型圈7（防止气体渗漏）、第二O型圈8（固定橡皮膜）、喉箍9、排气孔10、液压分离式千斤顶11和抽气管12（接抽气装置）组成。

在进行现场应先开挖一个约60cm长，30cm宽深的矩形方槽，将橡皮膜6安置在主体桶2上，接着在主体桶2上安装刀口1与官帽3，然后在橡皮膜6、刀口和管帽3的内壁涂抹一层薄薄的润滑油，连接好推力装置（液压分离式千斤顶），一同放入方槽，保持两者水平，一边抽气装置往外抽气一边用千斤顶推进取土（图3）。