[实用新型]粗颗粒土样渗透系数与溶滤变形系数联合测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程土工试验方法领域，具体涉及一种粗颗粒土样渗透系数与溶滤变形系数联合测定装置。

背景技术

第一、内陆粗颗粒硫酸盐渍土工程特性研究的兴起

粗颗粒硫酸盐渍土广泛分布在陕、甘、青、宁、新等内陆地区，因其具有盐胀、盐溶、腐蚀等特点，所以其对工程地基的稳定性及耐久性产生不可忽视的影响。随着西气东输及西电东送等重大工程在该地区的铺展以及工程安全等级的提升，对该类地基土工程特性的研究呈现出新的浪潮。近年来，关于粗颗粒硫酸盐渍土工程特性的试验研究方法也在变革与创新中不断向前发展，尤其是室内试验的研究方法，涉及到“应力场—温度场—渗流场”多场耦合等问题时，对试验方法及试验设备提出来更高的要求，创新试验设备的现实需要迫在眉睫。

第二、粗颗粒土物理性能测定的实际问题

目前针对细颗粒土（粉土、粘土等）的室内试验仪器较为丰富，如固结仪、渗透仪、直剪仪、三轴仪等。但要对粗颗粒土进行室内试验，上述仪器往往限于其体量较小，不足以准确反映土样内部结构，或存在同一试验需要交替使用试验仪器的问题，难免存在不可回避的操作误差。如何改进试验仪器，既可以克服现有试验仪器体量较小不足以准确反映粗颗粒土样内部结构的问题，又可以整合渗流、固结、温控等多种功能，减少试验过程中交替使用仪器的次数和频率；既提高试验精度，又可大大降低试验劳动强度的新设备新方法，是个值得深入研究的现实问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种提高试验精度，准确反映土的物理力学性能的粗颗粒土样渗透系数与溶滤变形系数联合测定装置；本联合测定装置既能够解决粗颗粒土试样均匀性较差，试样体量需要足够大以准确反映土质内部结构的问题；又能实现减少测量误差，针对同一块试样可同时测量不同温度条件下的粗颗粒土样渗透系数与溶滤变形系数。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种粗颗粒土样渗透系数与溶滤变形系数联合测定装置；包括盛样桶与渗透测量装置，其特征为：还包括溶滤变形测量装置、温度测量装置与低温槽；盛样桶桶壁为空腔水槽，空腔水槽与低温槽连通，盛样桶外壁包裹有保温层；渗透测量装置包括设置于盛样桶底部的砂石反滤层；溶滤变形测量装置包括桶盖、承压杆与加载杠杆，桶盖设有渗水孔，桶盖装在盛样桶上部，承压杆安装在桶盖上面，承压杆上端与加载杠杆接触式连接；温度测量装置包括温度传感器和温度读数仪，温度传感器放置于盛样桶内，温度传感器经导线与温度读数仪连接；低温槽经回液管、出液管与空腔水槽连接。

盛样桶内径大于试样最大粒径的10倍以上；低温槽用于向盛样桶壁的空腔水槽注入制冷液，变温幅度为-40℃~100℃。

使用时，盛样桶内装被测土样，温度传感器用于测量土样核心温度，在样桶盖上留有足以伸入温度传感器导线的圆孔，将传感器测量头埋置在土样核心位置，导线与置于盛样桶外部的温度读数仪相连接，温度测量装置的测量精度为±0.1℃。

渗透测量装置还包括滤纸，连接于盛样桶的溢水口、出水口与设有刻度读数的测液管，以及渗流水源。

进一步的，可以在土样不同高度处埋置水分测量传感器，通过导线与外部读数仪相连接。

本实用新型适用于在室内用重塑土测定土样的渗透系数与溶滤变形系数，并可用于研究不同温度条件下土样的渗流特性与溶滤变形特性；可以实现对同一块土样首先测定溶滤变形系数，当其变形稳定后测量渗透系数的功能。本实用新型也可双联使用，即将拌合均匀的土样分别装入双联样桶中，一个桶测试其溶滤变形前的渗透系数，另一个样桶测量其完成溶滤变形后的渗透系数。总之可以实现同一土样两个目标参数同时测定的功能，提高实验的针对性与精度。

本实用新型提供了一种整合固结、渗流、温控多种功能于一体的粗颗粒土物理力学试验装置。在变温条件下，针对同一土性的试样，既可以测量其压缩变形系数以研究固结特性，又可以测量其渗透系数以研究渗流特性。如此即可提高试验针对性、降低试验误差，为研究粗颗粒土”应力场—渗流场”、“应力场—温度场”、“渗流场—温度场”及“应力场—渗流场—温度场”等多场耦合问题提供了一套完整的试验方法与设备。