[发明专利]逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试系统及方法

权利要求书

1.一种逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述测试方法对应的测试系统包括渗流装置、设置于所述渗流装置内的N块挡板、施压装置和系数测定装置；

N块所述挡板沿所述渗流装置的轴向依次设置，并与所述渗流装置可拆卸连接，将所述渗流装置沿其轴线方向分为N+1个渗流单元，每个所述渗流单元内设置有待测土体；

施压装置包括与N+1个渗流单元一一对应的N+1个施压单元，用于为对应的所述待测土体施加垂向压力；所述N+1个施压单元施加的垂向压力逐级递增；

系数测定装置包括与N+1个渗流单元一一对应的N+1个系数测定单元，用于在所述施压单元施加的垂向压力下测定所述待测土体的渗透系数；

所述系数测定单元包括测压组件和测流组件；

所述测试系统还包括与N+1个渗流单元一一对应的N+1个供水单元；

所述测试方法包括：

将N块挡板插入至渗流装置内，将所述渗流装置沿其轴线方向分为N+1个渗流单元；

将待测土体置入每个所述渗流单元内，打开每个所述渗流单元的供水单元及测流组件，使所述待测土体饱和；

利用施压单元对各自渗流单元内的待测土体施加垂向压力，且N+1个所述施压单元施加的垂向压力逐级递增；

计算每个所述渗流单元内所述待测土体的渗透系数；

抽出N块挡板；

关闭第二至第N+1个单元的供水单元以及第一至第N个单元的测流组件；

计算所述渗流装置内所有待测土体的综合等效渗透系数。

2.根据权利要求1所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，计算每个所述渗流单元内所述待测土体的渗透系数，具体包括：

利用第一公式计算每个所述渗流单元内所述待测土体的渗透系数，所述第一公式为：

式中，为时间段内所述待测土体的渗出水量，为所述待测土体在所述渗流装置轴向上的长度，为所述待测土体垂直水流向的横截面的面积，为供水单元中的水位，为测压组件表征的水位。

3.根据权利要求1所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述施压单元包括施压组件和传压板；

所述施压组件的压力输出端与所述传压板的第一板面连接，用于向所述传压板施加压力；

所述传压板的第二板面与所述渗流单元内的待测土体相接，用于将所述压力均匀传输至所述待测土体。

4.根据权利要求3所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，每个所述渗流单元内还包括试样固定组件；

所述试样固定组件设置于所述渗流装置的内底壁和/或所述传压板与所述待测土体之间。

5.根据权利要求4所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述试样固定组件包括透水板和滤纸；

所述透水板与所述滤纸层叠设置；

所述滤纸与所述待测土体相接。

6.根据权利要求1所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述渗流装置的内壁设置有N组卡槽，N组所述卡槽沿所述渗流装置的轴线方向设置；

所述卡槽的槽口宽度与所述挡板的厚度匹配。

7.根据权利要求1-6任一项所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述测压组件穿过所述渗流装置的外壁，与所述渗流单元内的待测土体相接，用于测量所述待测土体承受的压力值；

所述测流组件穿过所述渗流装置的侧壁底部或者底壁，用于测量所述待测土体的渗出水量。

8.根据权利要求7所述的逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试方法，其特征在于，所述供水单元包括水箱、进水流量计和供水阀门；

所述进水流量计设置于所述水箱的进水管上，用于测量进入至所述水箱的水量；

所述供水阀门设置于所述水箱的出水管上，所述出水管的出水口伸入所述渗流单元内；

所述水箱上设置有刻度线。