[发明专利]基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置及方法

说明书

本发明涉及基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置及方法；属于试验测试设备。基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置，该装置包括内部进水系统、外部排水系统；所述的内部进水系统布置在外部排水系统内，多孔道路材料试件包裹于不透水材料中并置于内部进水系统内。本发明提供的一种基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置及方法，能很好地模拟多孔道路材料试件在真实降雨条件下的透水情况，对其透水效果进行准确测试。

技术领域

本发明涉及一种多孔道路材料透水性能的室内测试专用仪器及其测试方法；属于试验测试设备。

背景技术

作为质量验收的标准、工后的排水性能追踪以及养护时机确定的依据，透水系数常被用来评价排水路面的排水能力。但目前国际上尚无统一的排水路面透水系数测试方法，我国室内透水试验则大多采用《透水混凝土路面技术规程》(DB11/T 775 2010)中推荐的常水头测试方法，虽能对多孔道路材料的透水性能进行简易测试，但仍无法评估道路材料在真实降雨条件下的透水性能。

现行规范中推荐的水头高度均为经验值，未能考虑项目所在地的设计降雨强度和所用材料的设计空隙率，往往会造成透水人行道透水性能设计标准偏高或偏低。若设计标准偏低，则透水人行道的透水性能达不到实际透水需求，造成人行道表面产生径流；若设计标准偏高，则对透水材料的性能要求进一步提高，透水人行道的建造成本增加，经济效益大大降低。

透水系数是衡量多孔介质在自身空隙输送液体的能力，不仅与材料的空隙率有关，更与空隙的直径和连通度有关。室内渗水试验对于透水系数的计算原理是达西定律，但达西定律有一定的适用范围，即液体的流动状态为层流。

但在现阶段15cm的水头高度下，水在透水混凝土内部并不处于层流状态，不可使用达西定律计算透水系数，故需对试验水头高度进行修正。此外，现行测试装置的进水速度较大，需要进一步降低其对试验结果的影响。

发明内容

本发明是针对上述现有技术领域存在的缺失，提供了一种基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置及方法，通过将雨滴对路面的不连续能量冲击转化为常水头作用于多孔道路材料，研发的溢流式常水头透水系数测试装置解决了进口速度和出水口雍水对测试结果的不利影响，实现了对水头高度的精确控制，可以很好地模拟多孔道路材料试件在真实降雨情况的透水效果，对其透水系数进行准确测试。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置，该装置包括内部进水系统、外部排水系统；所述的内部进水系统布置在外部排水系统内，多孔道路材料试件包裹于不透水材料中并置于内部进水系统内；

所述的内部进水系统包括内一环，内二环，内三环，进水口，进水管，排水管、水泵；所述内一环外侧套置内二环，内二环外侧套置内三环；所述的内一环的顶端与底端均为开口状；内二环顶端为开口状、底端为封闭端，内二环的封闭端设有进水口，进水口与进水管相连通；内三环顶端为开口状、底端为封闭端，排水管的一端从内三环顶端延伸至内三环内，排水管的另一端与水泵相连通；内一环、内二环及内三环圆心保持一致；

所述的外部排水系统包括外一环、外二环、出水管和垫片；所述的外一环的底端为封闭端、上端为开口端；外二环套置在外一环的外侧，外二环的底端为封闭端、上端为开口端，外二环的外侧壁设有出水管；所述的外一环的底端设有垫片，内一环置于垫片上，内一环通过垫片与外一环的底端形成空隙。

本发明所述的基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置，所述内二环的顶端高度高于内一环及内三环的顶端高度；所述内二环的底端与内三环的底端齐平，内二环的底端与内三环的底端均位于内一环的1/3高度处。

本发明所述的基于实际降雨水头高度的常水头透水系数测试装置，所述内二环的顶端高度高于内一环顶端上边缘1～1.5cm；内二环的顶端高度高于内三环顶端上边缘0.5～1.0cm。