[实用新型]一种自启动负压排水试验装置

说明书

本实用新型提供一种自启动负压排水试验装置，包括模型箱、上出水口、下出水口、防泥筛板、出水管、透明细水管、喷头、顶盖、可调节喷水装置，模型箱设置下出水口、上出水口，上下出水口之间设置两块防泥筛板，防泥筛板与模型箱内壁密封，试验土体放置在两块防泥筛板之间，模型箱顶部设顶盖、喷头，模型箱不同高程处设若干出水孔，一侧出水孔连接若干透明细水管，一侧出水孔连接若干出水管。其可模拟降水过程的喷水，测出排水口的排水速率，通过观测透明细水管在一定时间内液面的高低变化判断相应空腔体位置抽走水量以及空腔形成的大小形状以及发展，可做出所测试的负压自启动排水管排水速率与降水速率的函数关系。

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，涉及一种边坡自启动负压排水试验装置，适用于边坡自启动负压排水的负压区空腔分析测量、模拟自然环境自启动排水间隔分析、定量定性测定砂土样渗透系数、降雨时长间隔等因素对于边坡自启动负压排水负压区大小的影响的试验装置。

背景技术

大量滑坡是因为降雨入渗引起坡体地下水位上升而诱发的。坡体地下水位上升是一个降雨入渗的积累过程，采取持续有效的排水措施，实时排出入渗坡体的地下水，可以减少大量滑坡灾害的发生。

当前边坡的主要排水措施有：地表排水沟和排水盲沟、集水井抽水、水平排水孔、地下排水洞等。地表排水沟和排水盲沟等地表排水措施，其排水的有效性难以保证；集水井抽水需要动力和经常性管理，能源消耗大，使用成本高；水平排水孔因倾角小，自然排水过程中容易发生堵塞，影响排水措施的长期有效性；地下排水洞施工周期长、工艺复杂、费用高。边坡负压自启动排水系统及方法是一种持续有效的边坡地下水排水措施，其通过在坡体内形成排水负压，迫使周围地下水快速进入负压区并排出坡体外。但是目前对于其排水过程中负压区空腔大小、实际降雨过程中的排水情况与效果的研究还有待研究。

发明内容

本装置在定量测量砂土样渗透系数的基础上，同时可以研究自启动负压排水的过程中不同位置负压区的压强变化情况同时分析出负压区的负压空腔变化情况和在模拟自然降雨过程中，边坡自启动负压排水的效果与各项数据的变化。

本实用新型的技术方案为：一种自启动负压排水试验装置，包括模型箱、上出水口、下出水口、防泥筛板、出水管、透明细水管、喷头、顶盖、可调节喷水装置，所述的模型箱的底部设置下出水口，模型箱的顶部设置上出水口，上出水口和下出水口之间设置两块防泥筛板，防泥筛板与模型箱内壁密封，试验土体放置在两块防泥筛板之间，模型箱顶部设置顶盖，顶盖上连接喷头，喷头与可调节喷水装置连接，模型箱不同高程处设置若干出水孔，一侧出水孔连接若干透明细水管，另一侧出水孔连接若干出水管，所述的防泥筛板上设置透水孔，防泥筛板上包裹过滤材料。

进一步地，所述的模型箱采用透明亚克力材料，模型箱下放置橡胶保护垫。

进一步地，所述的透明细水管为等间距观测水位用的示水管。

进一步地，所述的出水管可伸缩并调节长度，根据需要伸入到试验土体的空腔中。

进一步地，所述的过滤材料可使用土工布。

进一步地，所述的下出水口与导水管连接，导水管的出水口放入量筒中。

本实用新型使用的具体步骤如下：

(1)放置模型箱；

(2)装入试验土体，缓慢调节可调节喷水装置使模型箱内试验土体吸水饱和，下方防泥筛板与模型箱的空腔体内充满水；

(3)调节可调节喷水装置，水位稍稍没过上出水口，因为上出水口的存在，模型箱内试验土体上水头保持恒定，此时试验土体渗流出水通过下出水口排入量筒内；

(4)根据达西定律和达西渗透试验，测量上下出水口水头差，分时间段记录量筒刻度读数变化，计算排水速率，计算出试验土体的渗透系数；