[发明专利]一种黄土工程振动促渗测试系统和测试方法

权利要求书

1.一种黄土工程振动促渗测试方法，其特征在于，所述测试方法基于黄土工程振动促渗测试装置而实现，所述黄土工程振动促渗测试装置包括交流电源、控制器(12)、数据采集器(22)、振动台和至少两个振动促渗仪(4)；

所述振动台包括从下到上依次设置的橡胶减震垫(18)、振动发生装置(17)、振动调节装置(16)和振动台台面(9)，所述振动台台面(9)上开设有至少两个圆槽，每个所述圆槽沿内壁对称设置有两个垂直的螺杆固定孔(15)，每个所述圆槽内通过所述螺杆固定孔(15)安装一个所述振动促渗仪(4)；

所述振动促渗仪包括底座(23)、按压手柄(24)、螺杆(19)、顶盖(20)和套筒(21)，所述螺杆(19)为“U”型，所述底座(23)内置于一个所述圆槽内，所述底座(23)中间内置底部透水石，所述底部透水石四周设置底部密封橡胶圈，所述套筒(21)设置在所述底部透水石上，所述套筒(21)内部放置环刀试样，所述环刀试样上部加盖顶部透水石(14)，所述顶部透水石(14)四周设置顶部密封橡胶圈(13)，所述顶盖(20)设置在所述顶部透水石(14)上，所述按压手柄(24)下端穿过所述螺杆(19)顶部与所述顶盖(20)螺接，所述螺杆(19)两端分别与两个所述螺杆固定孔(15)螺接；

每个所述振动促渗仪的底座(23)一侧连接进水管路，所述进水管路上按照水流方向依次设置有流速调节阀(2)和孔压传感器(3)，每个所述振动促渗仪的底座(23)另一侧连接排气管路，两个所述振动促渗仪的排气管路互相连通，所述排气管路上设置有排气阀(5)，所述顶盖(20)一侧连接出水系统，所述出水系统包括钢制毛细管(6)、烧杯(7)和称重装置，所述称重装置设置在所述钢制毛细管(6)的出水口下方，所述烧杯(7)放置在所述称重装置上，所述称重装置内部设置有称重传感器(8)；

所述孔压传感器(3)和称重传感器(8)均与所述数据采集器(22)电连接，所述振动台和数据采集器(22)均通过线缆(11)与所述控制器(12)连接，所述数据采集器(22)、控制器(12)和振动台均连接至所述交流电源；

所述测试方法的具体测试步骤包括：

a、对称重传感器(8)和孔压传感器(3)进行标定；

b、在振动促渗仪(4)的底座(23)中间内置底部透水石，所述底部透水石四周设置底部密封橡胶圈，将套筒(21)设置在所述底部透水石上，将削好的环刀试样周围涂抹凡士林放入所述套筒(21)内，然后在所述环刀试样上部加盖顶部透水石(14)，所述顶部透水石(14)四周设置顶部密封橡胶圈(13)，接着将顶盖(20)设置在所述顶部透水石(14)上，拧紧按压手柄(24)和螺杆(19)；

c、开通交流电源，启动数据采集器(22)及控制器(12)，开始渗透试验；

d、将进水管路的进水口(1)连接至水源，开启流速调节阀(2)和排气阀(5)，待孔压传感器(3)检测到的水压值稳定不变后，关闭所述排气阀(5)；

e、若进行定水头渗透试验，根据所述孔压传感器(3)的读数，调节所述流速调节阀(2)保持水头压力不变进行试验；

若进行变水头渗透试验，则是根据土样的孔隙发育情况设定起始水头压力，调节所述流速调节阀(2)使其达到设定的初始水头压力；然后开始计时，待所述孔压传感器(3)检测到的水压值稳定不变后，此时记录的时间为黄土样品的饱和时间；

f、保持d中的试验状态，测试一段时间后，将所述数据采集器(22)采集到的孔压值和时间数据导出，计算渗透系数；

式中：kT—水温T℃试样的渗透系数，cm/s；

a—进水管路截面积，cm2；

L—渗径，等于环刀试样高度，cm；

P1—起始水头压力，kPa；

P2—经时间(t＝t2-t1)后的水头压力，kPa；

A—环刀试样的断面积，cm2；

t1—测试开始时刻，s；

t2—测试结束时刻，s；

2.3—ln和lg的换算系数；

在所述步骤a-f的操作过程中需开启振动台。

2.根据权利要求1所述的黄土工程振动促渗测试方法，其特征在于，所述顶部透水石(14)和底部透水石的直径均为80mm。

3.根据权利要求1所述的黄土工程振动促渗测试方法，其特征在于，所述流速调节阀(2)和孔压传感器(3)之间的距离为2-5cm之间。