[发明专利]一种塑性防渗墙渗透系数测定装置及测定方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种水利工程结构测定装置和方法，特别涉及一种塑性防渗墙渗透系数测定的装置及其测定方法，其IPC国际专利分类号为E02D1/04和E02D33/00。

背景技术：

塑性防渗墙系指利用钻孔、挖槽机械，在松散透水地基或坝(堰)体中以泥浆固壁，挖掘槽形孔或连锁桩柱孔，在槽(孔)内浇筑水下混凝土或回填其他防渗材料形成具有防渗功能的地下连续墙。它是防止渗漏、保证地基渗透稳定和堤坝渗透安全的工程措施之一。目前塑性防渗墙的类型主要有以下几类：1.传统的塑混凝土防渗墙；2.水泥土防渗墙；3.高聚物防渗墙；4.植入挡水板、膜的防渗墙等。

塑性防渗墙适用于土石坝坝体、坝基、堤防工程、水闸工程、土石围堰堰体和堰基、病险水库防渗处理等工程。塑性防渗墙由于具有承受水头大、防渗性能可靠、适合各种地层等优点，因而被国内外水利水电工程广泛采用。

对于判定塑性防渗墙质量的合格与否，渗透系数是其最重要的指标之一。因为墙体材料的渗透性能决定着防渗墙的防渗效果，进而直接影响主体工程的安全运行。目前随着水利工程的发展，在防渗墙材料方面的研究有了快速的发展，出现了多种适宜用于防渗墙工程的材料，新型材料的防渗墙渗透系数均较小，以往混凝土防渗墙的渗透系数测试的方法和装置仅适用渗透系数较大的防渗墙，对渗透性小于10^-6m/s的新型塑性防渗墙无法准确测试，因而开发一种适宜于低渗透系数的防渗墙工程渗透系数测定的装置和方法就显得尤为必要。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种适用于各类传统、新型的塑性防渗墙墙体材料渗透系数测定的装置和方法。该种方法和装置可以克服先前的测试技术仅限于对塑性混凝土这种材料的局限性。

本发明的技术方案是：

一种塑性防渗墙渗透系数测定装置，包括顶盖、样品夹持器、底座、自动加压系统、进水端体变管和排水量体变管；其中，所述样品夹持器的内部空间为圆台体形状，用于放置样品，所述圆台体形状的底部直径比顶部直径大4-6mm；所述样品夹持器的上下端分别通过螺栓与所述顶盖和底座固定连接，所述顶盖上设有与样品夹持器连通的上排气孔和出水口，上排气孔为出水排气用，出水口通过橡胶管连接所述排水量体变管，用于测定渗流流量；所述底座上设有进水口和下排气孔，下排气孔为出水排气用，进水口通过所述进水端体变管与所述自动加压系统连通；所述上排气孔、下排气孔、进水口和出水口设有阀门。

本发明还提供一种塑性防渗墙的渗透系数测定方法，包括以下步骤：

(1)样品制作：

a.扰动样制作：将组成塑性防渗墙的材料制成浆体，预先将一个干净、无油脂的的制样模具放在平板上，并在制样模具的外部周围涂一层密封脂加以密封，然后将浆体倒入制样模具内，用搅拌棒搅拌浆体20-30次，然后用刮刀或直尺刮平，小心的用盖板盖在制样模具上，然后将制样模具置于温度为22-25摄氏度的温水中进行养护；在样品达到了试验要求后，取出制样模具并置于冷水中冷却，然后将样品从制样模具取出，放在水流下轻轻的刮平、刨毛，去除表面杂物；制作完成的样品形状应当与所述样品夹持器的内部空间的形状相匹配；

b.原状样制作：在塑性防渗墙工程施工完成后，通过金刚石取心钻钻取岩心，将试样锯成试验所需的长度，并制作成与所述样品夹持器内部空间的形状相匹配的圆台形样品，完成后置于22-25摄氏度的温水中进行养护；

c.在测定渗透系数之前，样品应一直浸泡在水中；

(2)准备好塑性防渗墙渗透系数测定装置：

该测定装置包括顶盖、样品夹持器、底座、自动加压系统、进水端体变管和排水量体变管；其中，所述样品夹持器的内部空间为圆台体形状，用于放置样品，所述圆台体形状的底部直径比顶部直径大4-6mm；所述样品夹持器的上下端分别通过螺栓与所述顶盖和底座固定连接，所述顶盖上设有与样品夹持器连通的上排气孔和出水口，上排气孔为出水排气用，出水口通过橡胶管连接所述排水量体变管，用于测定渗流流量；所述底座上设有进水口和下排气孔，下排气孔为出水排气用，进水口通过所述进水端体变管与所述自动加压系统连通；所述上排气孔、下排气孔、进水口和出水口设有阀门；

(3)测定流程：