[发明专利]一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置及使用方法

说明书

本发明属于土工试验技术领域，公开了一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置及使用方法，包括进水端腔体、试样箱体、出水端腔体、由底涂粘结剂涂覆形成的底涂粘结剂层和由遇水膨胀材料橡胶腻子涂覆形成的遇水膨胀材料橡胶腻子层，所述底涂粘结剂均匀涂覆于试样箱体内壁形成底涂粘结剂层，遇水膨胀材料橡胶腻子均匀涂覆于底涂粘结剂层形成遇水膨胀材料橡胶腻子层，所述试样箱体的节数为一节、两节或者多节，并且进水端腔体、试样箱体和出水端腔体沿水平或者竖直方向依次通过法兰连接组装，用于进行水平或者垂直渗透试验，所述进水端腔体、试样箱体和出水端腔体连接处设置有透水板。

技术领域

本发明属于土工试验技术领域，具体涉及一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置及使用方法。

背景技术

土中孔隙相互连通时可形成透水通道，虽然这些通道很不规则，且往往很狭窄，但水可以靠重力沿着这些通道在土中流动。水在土孔隙通道中流动的现象，叫做水的渗流；土可以被水透过的性质，称为土的渗透性或透水性，它是土的力学性质之一，土的渗透系数是评定土渗透性大小的参数，土的渗透系数越大，则透水性越强；反之，则越弱。

随着填筑料在大坝建设中的广泛应用，对其原级配填筑料渗透稳定性和安全性试验研究越来越深入。常规的渗透试验装置渗透仪尺寸较小（其设备内径大小为200mm和300mm），无法满足渗透仪器内径大于试样级配中占比85%的粒径d₈₅的5倍的要求，只能采用等效级配曲线进行缩尺，缩小颗粒粒径，以满足粒径小于5倍的要求，这样产生的缩尺效应造成和实际情况的差异，试验结果往往不能反应实际情况；且由于常规渗透仪其自身强度和刚度较低，无法对填筑料进行高水头作用下渗透测试；而且常规渗透仪垂直渗透试验和水平渗透试验采取两套不同的试验装置，试验成果的可比性差。

常规渗透仪边壁为钢板，填筑料不可能与仪器边壁很好结合，容易形成边壁通道，渗流集中、管涌破坏首先从边壁孔隙发生，造成试验成果失真，因此，必须边壁处理。传统的边壁处理通常采用凡士林及橡皮泥等柔性阻水材料，每次试验需重新涂抹，重复操作增大试验工作量，而且此处理方法在加压水头较大时，柔性阻水材料与渗透仪内壁之间形成离层，造成试验测试数据失真。

因此研制一套能在高水头条件下，对超大粒径粗粒土渗透特性进行准确测试并可消除边壁绕流效应的渗透仪装置，是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置及使用方法，克服了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种消除边壁绕流效应的多用途渗透仪装置，其特征在于：包括进水端腔体、试样箱体、出水端腔体、由底涂粘结剂涂覆形成的底涂粘结剂层和由遇水膨胀材料橡胶腻子涂覆形成的遇水膨胀材料橡胶腻子层，所述底涂粘结剂均匀涂覆于试样箱体内壁形成底涂粘结剂层，遇水膨胀材料橡胶腻子均匀涂覆于底涂粘结剂层形成遇水膨胀材料橡胶腻子层，所述试样箱体的节数为一节、两节或者多节，并且进水端腔体、试样箱体和出水端腔体沿水平或者竖直方向依次通过法兰连接组装，所述进水端腔体、试样箱体和出水端腔体连接处设置有透水板，当进水端腔体、试样箱体和出水端腔体沿水平方向依次连接时，进行水平渗透试验；当进水端腔体、试样箱体和出水端腔体沿竖直方向依次连接时，进行垂直渗透试验。

优选的，所述进水端腔体由垂直渗透试验进水口、水平渗透试验进水口、排气管和进水钢板面腔体结构组成，垂直渗透试验进水口垂直焊接于进水钢板面腔体结构左端面下侧，水平渗透试验进水口垂直焊接于进水钢板面腔体结构下端面，所述排气管垂直焊接于进水钢板面腔体结构上端面，进水钢板面腔体结构为方形腔体；所述进水钢板面腔体结构左端面设置有垂直渗透支座，当进水端腔体、试样箱体和出水端腔体沿竖直方向依次连接时，进水端腔体设置于最下端，出水端腔体设置于最上端，垂直渗透支座与固定底座或地面相接触，进行垂直渗透试验。