[实用新型]一种三轴仪连续渗流试验装置

说明书

本实用新型公开了一种三轴仪连续渗流试验装置，该装置包括第一体积压缩控制器、第二体积压缩控制器、顶部孔压传感器、底部孔压传感器、顶部孔压阀门和底部孔压阀门；两个体积压缩控制器结构相同，均包括流量流速计、活塞、压力表与调压阀、加压泵、压力保护外壳、进水/排水阀和进水泵；第一体积压缩控制器和第二体积压缩控制器分别通过顶部孔压阀门和底部孔压阀门与试样顶部和底部相连，进而贯通形成一条完整的渗流通路。本实用新型通过两个体积压缩控制器实现试样内部形成连续渗流，满足土体渗流试验要求，解决了三轴仪自带的体积压缩控制器造价昂贵且最大渗流体积总量小而不足以完成整个渗流试验的问题，提高了土体渗流试验的效率。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程地下水渗流侵蚀教学研究领域，尤其涉及一种三轴仪连续渗流试验装置，可以更加科学高效的开展土体渗流试验。

背景技术

随着我国经济的迅速发展与城市建设进程的不断推进，近年来滨海地区的深基坑、隧道、桥梁等工程项目的数量不断增多，因此出现了大批在富水地层环境中施工的基坑工程。在富水地层中，水文地质条件十分复杂，若处理不当，极易引发管涌、流土等渗流侵蚀破坏问题，易导致基坑失稳坍塌等工程事故，也会造成周边建筑物倾斜沉降、路面开裂坍塌等问题，对生命和财产安全造成严重威胁。例如在2020年8月10日，杭州地铁10号线玉古路附近工地，在钻桩施工过程中，河水倒灌冲刷，渗流侵蚀导致地下土层出现空洞，由于设备对于地面承重要求较高，导致钻机不稳发生倾斜倒塌。同时，也造成当地一座小桥的护栏以及部分市政道路的人行道护栏也有轻微损毁。由此可见，进行土体渗流侵蚀的研究极为重要。

目前日常关于土体渗流试验的教学和研究过程中，多采用三轴仪自带的体积压缩控制器进行试验，但其体积量程为200cc(即200mL)，所存水量不足让土体发生渗流破坏，为了完成土体渗流试验，必须中途停止试验让体积压缩控制器进行吸水，使得试验不能高效科学开展，且市面上的体积压缩控制器造价昂贵，难以将其普遍购买用于日常的教学与试验研究。因此亟需一套满足试验要求且价格相对便宜可以大量采购的三轴仪连续渗流装置，来保证土体渗透试验的高效性及科学性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种三轴仪连续渗流试验装置，解决了土体渗流试验渗流过程不连续的问题及仪器造价昂贵不能大量采购应用于教育教学的问题，保证了渗透侵蚀试验的高效性和科学性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种三轴仪连续渗流试验装置，该装置包括第一体积压缩控制器、第二体积压缩控制器、顶部孔压传感器、底部孔压传感器、顶部孔压阀门和底部孔压阀门；

所述第一体积压缩控制器和第二体积压缩控制器的结构相同，均包括流量流速计、活塞、压力表与调压阀、加压泵、压力保护外壳、进水/排水阀和进水泵；

所述压力保护外壳为圆筒状结构，底部封闭，顶部设置有可拆卸的密封顶盖，保证体积压缩控制器内压力稳定；所述活塞能够沿压力保护外壳筒壁上下滑动；所述压力保护外壳筒壁的顶面与靠近底面处均设置有凸起缩口结构，用于限制活塞的上下移动范围；

所述加压泵通过管路连通压力保护外壳的密封顶盖，且在管路上设有压力表与调压阀；通过加压泵提供压力源，通过压力表与调压阀调节并显示体积压缩控制器内部空气压力，通过体积压缩控制器内部的活塞实现水气分离，并将内部气压传递给活塞底部的无气水；

所述压力保护外壳筒壁底部设有进水/排水口和渗流口；所述进水/排水口处安装有进水/排水阀，并通过管路连接进水泵，用于无气水的补充或排出；所述渗流口处安装有流量流速计；所述流量流速计用于监测无气水在排出过程中的实时流速大小与总流量；

所述第一体积压缩控制器的渗流口通过管路连接试样顶部，在管路上依次设有顶部孔压传感器和顶部孔压阀门；所述第二体积压缩控制器的渗流口通过管路连接试样底部，在管路上依次设有底部孔压传感器和底部孔压阀门；