[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

说明书

本发明公开了一种逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试系统及方法，系统包括渗流装置、设置于渗流装置内的N块挡板、施压装置和系数测定装置；N块挡板沿渗流装置的轴向依次设置并与渗流装置可拆卸连接，将渗流装置分为N+1个渗流单元，每个渗流单元内设置待测土体；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，用于为对应的待测土体施加垂向压力；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，用于在施压单元施加的垂向压力下测定待测土体的渗透系数。本发明系统可测得待测土体渗透系数和所有待测土体的综合等效渗透系数，结果准确、装置简单且易于操作。

技术领域

本发明公开了一种逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试系统及方法，属于土木工程测试技术领域。

背景技术

渗透系数是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值直接影响对工程渗流稳定性的评价。

土石坝填筑的过程为分层碾压分层填筑，土体的荷载是逐渐增大的，坝体底部及顶部土体的渗透系数必然不同。而现有技术中，在进行渗透系数的测试时，是对土体施加相同的压力，且采用统一渗透系数进行渗透稳定计算的，导致所测土体的渗透系数并不准确。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试系统及方法，以解决现有技术中所测土体的渗透系数不准确的技术问题。

本发明的第一方面提供了一种逐级加载作用下非连续等效渗透系数测试系统，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述系数测定单元包括测压组件和测流组件；

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。

优选地，还包括与N+1个渗流单元一一对应的N+1个供水单元；

所述供水单元包括水箱、进水流量计和供水阀门；