[发明专利]一种低渗透性饱和粘土渗透测定仪及测试方法

权利要求书

1.一种测试低渗透性饱和粘土渗透性的测试方法，其特征在于，包括以低渗透性饱和粘土渗透测定仪进行以下几个步骤测试：

所述低渗透性饱和粘土渗透测定仪包括空压机(1)、供水瓶(2)、渗透装置(3)和集水瓶(4)，所述空压机(1)通过管道分别连通供水瓶(2)和渗透装置(3)，所述供水瓶(2)通过管道连通渗透装置(3)一端，所述渗透装置(3)另一端通过管道连通集水瓶(4)；

所述渗透装置(3)包括围压室(31)和渗透机构(32)，所述渗透机构(32)两端固定在围压室(31)两侧内壁上，所述空压机(1)通过管道连通围压室(31)，所述渗透机构(32)两端分别通过管道连通供水瓶(2)和集水瓶(4)；

所述渗透机构(32)包括两个一端开口的耐压钢桶(321)、橡胶套(322)和两个透水石(323)，两个所述耐压钢桶(321)对称安装在围压室(31)内部两端，且开口端相对设置，所述橡胶套(322)套接置于两个耐压钢桶(321)之间，且两端通过O型圈与围压室(31)内壁密封连接，两个所述透水石(323)对称设置在橡胶套(322)的内部两端端口处，两个所述透水石(323)与橡胶套(322)之间形成一个样品室(33)；

所述空压机(1)通过三通管路分别连通供水瓶(2)和渗透装置(3)；

所述三通管路包括主管路、第一分管路和第二分管路，所述主管路一端分别与第一分管路和第二分管路的一端连通，另一端连通空压机(1)，所述第一分管路另一端连通供水瓶(2)，第二分管路另一端连通渗透装置(3)；

所述主管路上由连通空压机(1)的一端到另一端依次设置有第一开关阀(11)和干燥装置(12)，所述第一分管路上由连通主管路的一端到连通供水瓶(2)的一端依次设置有第二开关阀(21)、第一精密调压阀(22) 和单向进气阀(23)，所述第二分管路上由连通主管路的一端到连通渗透装置(3)的一端依次设置有第三开关阀(311)和第二精密调压阀(312)；

第一步：样品试样制作，具体为，

S1：整平样品试样，将内涂凡士林的试样环刀压入试样，再将环刀压下的土样侧面削去一层，使与环刀刃口相接处的土样直径大于环刀内径；

S2：重复上述步骤S1，至试样突出环刀上部；

S3：削去环刀两侧余样，反复涂抹试样的表面，避免试样表面孔隙堵塞或试样压缩，存放在干燥环境中备用；

S4：记录试样的长度l，试样直径d，计算得出试样截面面积A;

第二步：将上述第一步中得到的样品试样放入真空机中进行饱水24-72小时，存放备用；将渗透装置(3)中的透水石(323)取出也放入真空机中进行饱水24-72小时，后安装进渗透装置(3)中；

第三步：将第二步中饱水处理的样品试样安放在样品室(33)内，并在透水石(323)表面包覆滤纸；

第四步：打开止水夹(25)，供水瓶(2)内液体对渗透装置(3)进行渗透测试，同步，打开空压机(1)，打开主管路的第一开关阀(11)，打开空压机(1)与供水瓶(2)连通的管路上依次设置有第二开关阀(21)、第一精密调压阀(22)和单向进气阀(23)，打开空压机(1)与渗透装置(3)连通的管路上依次设置有第三开关阀(311)和第二精密调压阀(312)，对围压室(31)和供水瓶(2)持续稳定供压，待集水瓶(4)内有液体流入后，记录供水瓶(2)的进水量和集水瓶(4)的出水量，待进水量和出水量相等或相近时，实验趋于稳定状态，开始计时，并记录供水瓶(2)内起始水位h₀，供水瓶(2)内气压P及初始水头值H₀＝h₀+P/(ρ_液g)；

其中，ρ_液为液体密度，g为重力系数；

第六步：多次测量，记录不同时间t相对应的供水瓶(2)的水位h及水头值H＝h+P/(ρ_液g)，得到t时段内供水瓶(2)内水头值的变化dH＝H-H₀；第七步：根据供水瓶(2)所提供起始水头值，以及水头值随着时间的变化关系，计算出试样渗透率K。

2.根据权利要求1所述的一种测试低渗透性饱和粘土渗透性的测试方法，其特征在于：所述供水瓶(2)上设置有用于监测供水瓶(2)内部气压的压力表(24)。

3.根据权利要求1或2所述的一种测试低渗透性饱和粘土渗透性的测试方法，其特征在于：所述供水瓶(2)与渗透装置(3)连通的管道上设置有止水夹(25)。