[发明专利]一种土石坝砂砾石筑坝料水平渗透特性试验方法有效

专利信息
申请号: 202110340952.8 申请日: 2021-03-30
公开(公告)号: CN112986101B 公开(公告)日: 2022-11-04
发明(设计)人: 崔家全;马凌云;陆希;王建民;杨凌云;鲁瑞;翟迎春;张晓将 申请(专利权)人: 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
主分类号: G01N15/08 分类号: G01N15/08
代理公司: 西安吉盛专利代理有限责任公司 61108 代理人: 赵娇
地址: 710065 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 土石 砂砾 筑坝 水平 渗透 特性 试验 方法
【权利要求书】:

1.一种土石坝砂砾石筑坝料水平渗透特性试验方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:根据试验要求确定多用途渗透仪(3)的尺寸、水头供水加压装置(2)的最大水头压力以及填筑料类别;

步骤2:在多用途渗透仪(3)内壁进行边壁绕流处理;

步骤3:根据渗透试验形式和制样要求对填筑料进行制样,制样时在多用途渗透仪(3)的测压孔(25)中预埋测压延伸管;

步骤4:对填筑料从多用途渗透仪(3)底部自下而上滴水饱和;

步骤5:采用缓凝早强微膨胀水泥砂浆密封填筑料,并紧固多用途渗透仪(3);

步骤6:将多用途渗透仪(3)进水口与水头供水加压装置(2)连接,多用途渗透仪(3)出水口与渗水量量测装置(4)连接,渗水量量测装置(4)输出端与沉淀池(5)连接,沉淀池(5)输出端与蓄水箱(1)输入端连接,蓄水箱(1)输出端连接水头供水加压装置(2),将水头供水加压装置(2)、多用途渗透仪(3)和渗水量量测装置(4)分别与控制组件(6)电连接;

步骤7:进行水平渗透特性试验,开启水头供水加压装置(2),逐步提升试验水头至设计水头压力值,由控制组件(6)记录和采集填筑料水平渗透特性试验过程参数,进行渗透系数、渗透坡降和渗透流速参数的分析,根据渗透坡降和渗透流速绘制lgi-lgv曲线,用于观察水平渗透试验的动态演变过程;

所述步骤1中多用途渗透仪(3)包括进水端腔体(19)、试样箱体(20)和出水端腔体(21),所述试样箱体(20)的节数为一节、两节或者多节,并且进水端腔体(19)、试样箱体(20)和出水端腔体(21)沿水平方向依次通过法兰连接组装,出水端腔体(21)连接渗水量量测装置(4),所述进水端腔体(19)、试样箱体(20)和出水端腔体(21)连接处设置有透水板(24);沿试样箱体(20)长度方向每隔1m在试样箱体(20)底设置一个饱和孔,饱和水位上升速率保持4cm/h~5cm/h,最终饱和水位高于填筑料面1cm;

所述试样箱体(20)包括箱体主体(20-1)、盖板(20-2)和渗透仪基座(20-3),箱体主体(20-1)下端面设置于渗透仪基座(20-3)上,箱体主体(20-1)上端面与盖板(20-2)固定连接,所述试样箱体(20)为方形结构,长度为1~3m,横断面为1m×1m,所述箱体主体(20-1)前后两侧面上均匀分布有测压孔(25),测压孔(25)在箱体主体(20-1)长度方向的设置间隔为20~25cm,所述测压孔(25)用于预埋测压延伸管,测压延伸管长度为25cm,测压延伸管外接压力传感器,压力传感器与控制组件(6)电连接,用于采集测试断面水头压力;

所述步骤2中在多用途渗透仪(3)内壁进行边壁绕流处理,具体为:将底涂粘结剂均匀涂覆于试样箱体(20)内壁形成底涂粘结剂层(22),将遇水膨胀材料橡胶腻子均匀涂覆于底涂粘结剂层(22)形成遇水膨胀材料橡胶腻子层(23),所述底涂粘结剂层(22)的涂覆厚度为0.3~0.8mm,底涂粘结剂选自HYT环氧底涂剂,所述遇水膨胀材料橡胶腻子层(23)的涂覆厚度为2~4mm;

所述步骤6中渗水量量测装置(4)包括进水管(34)、电磁流量计(35)、出水口阀门(36)、量筒出水口(37)、开关阀(38)、连通管(39)、排水管(40)、大测量筒(41)、小测量筒(42)、磁翻板远传液位计(43)、测量筒基座(44)、小测量筒排水阀(45)和大测量筒排水阀(46),进水管(34)一端连接出水端腔体(21),进水管(34)另一端连接量筒出水口(37),所述进水管(34)和量筒出水口(37)之间的管路上设置有电磁流量计(35)和出水口阀门(36),所述大测量筒(41)和小测量筒(42)分别竖直固定于测量筒基座(44)上,所述大测量筒(41)和小测量筒(42)之间通过连通管(39)连通,连通管(39)上设置有开关阀(38),所述小测量筒(42)与磁翻板远传液位计(43)连接,磁翻板远传液位计(43)和电磁流量计(35)分别与控制组件(6)电连接,所述大测量筒(41)和小测量筒(42)底部分别通过排水管(40)与沉淀池(5)连接,其中大测量筒(41)与沉淀池(5)连接的排水管(40)上设置有大测量筒排水阀(46),小测量筒(42)与沉淀池(5)连接的排水管(40)上设置有小测量筒排水阀(45),所述量筒出水口(37)为两个,其中两个量筒出水口(37)分别设置于大测量筒(41)和小测量筒(42)正上方;当渗水量小于100ml/s时,采用磁翻板远传液位计(43)配合小测量筒(42)进行测量;当渗水量小于200ml/s时,采用磁翻板远传液位计(43)配合大测量筒(41)和小测量筒(42)进行测量;当渗水量大于200ml/s时,采用电磁流量计(35)进行测量。

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