[实用新型]一种渗透变形仪的供水装置

说明书

本实用新型型属于可控的稳压供水装置。

无凝聚性土(含砂砾料)在渗透水流作用下会发生渗透变形破坏。原有测定渗透变形数据的渗透变形仪的供水系统是靠滑轮提升水桶(或水柱高低)实现的，具有不能连续供水，谨适宜作弱透水的细粒土，而强透水的粗粒土，则供水不足而中断，且水头受限制，数值不可靠的不足之处。

本实用新型的目的是为渗透变形试验提供一种供水充足，水流不间断，水压稳定的脱气水的供水装置。

本实用新型是通过如下方案实现的：在承压蓄水罐(28)内接通气球(26)，起调节压力作用，通过管路与空气缩压机(12)、调压压力表(22)、调压阀(23)、测压管(25)相连，以产生可控的压力源；并通过管路与真空泵(11)水头压力表(21)测压管(25)和渗透变形仪(27)相连通，以提供可控的稳定的脱气水流。

承压蓄水罐(28)的压力为0.01～0.5MPa，并由3个罐串联而成，以提供高水头的连续的水流。

本实用新型的优点和积极效果是：①承压蓄水罐的最大承受压力为0.5MPa，可进行水头高度为50m的试验，微调精度1cm；②能保持每级水头水压稳定，在任何坡降下，补充试验用水，保证供水充足；③提供脱气水，保证水流充足稳定；④装置简单，灵敏，适用性强，试验水流方向可以是水平向和垂直向。可广泛应用于粗粒士、粘性土、砂砾土；原状土，重塑扰动土；可完成管涌试验，反滤料试验和粘性土宽缝(开度3～5mm)自愈试验、岩石夹泥抗渗坡降试验；

下面结合实施例对本实用新型进一步阐述：

渗透变形仪供水装置结构如附图。附图为供水装置结构示意图，其中：1,2,3进(排)气门；4,5,6,7供水阀；8,9,10抽气阀；11真空泵；12空气压缩机；13,14,15压力阀；16,17,18,19进仪器供水阀；20真空表；21水头压力表；22调压压力表；23调压阀；24砝码；25测压管；26气球；27渗透变形仪；28承压蓄水罐；29试样；30量桶。

渗透变形仪的容器尺寸，操作方法按《土工试验规程》SD128-035-87进行。以取得临界坡降和破坏坡降。

本实用新型就是通过在承压蓄水罐(28)内接气球(26)，通过管路与空气压缩机(12)调压压力表(22)调压阀(23)涮压管(25)相连，并通过管路与直空泵(11)水头压力表(21)测压管(25)和渗透变形仪(27)相连通，构成一个可控的加压、稳压、供水装置，为试验提供压力稳定的水流。

为取得正确的试验参数，保证渗透水流量稳定是试验的关键。首先打开承压蓄水罐(28)上的阀门(1,2,3)与大气连通，然后打开供水装置的进水阀门(4,5,6,7)向承压蓄水罐内注水(不宜注满)，之后关闭进水、进气阀门；打开真空泵抽气阀门(8,9,10)，启动真空泵(11)，在高真空度下将承压蓄水罐内的水脱气，为试验提供脱气水，1小时后停泵，放气与大气相通；关闭真空系统阀门，启动空气缩压机(12)开通压力阀门(13,14,15)，同时根据水力坡降大小，计算每级坡降所需的压力值，手动调压阀(23)将压缩气体传递到承压蓄水罐内的气球(26)，空气压力使气球(26)随时收缩或扩张，起到调节和稳定水压的作用，罐内水通过管路上的供水阀(16,17,18,19)流入渗透变形仪内。供水装置提供的水流压力稳定、灵敏，可保持每级水头持续作用时间至试验结束。

承压蓄水罐(28)的压力为0.01～0.5MPa，由3个罐率联而成，可进行50m水头以下的试验，微调精度1cm，并可对任一承压蓄水罐补充用水，实现连续供水。还可直观试验全过程。

根据试验需要，每级坡降下应施加的压力值H₁=i(渗流坡降)×L(试样长度)+H₂(侧压管水位零点高度)。经过供水装置实施的渗透变形仪试验成果见下表：

样号    试验方法试样类别    水位渗透流速渗透系数    K₂₀达到破坏时的水力坡降上游下游cmcm cm/s cm/s BTJ18-2水流由下向上的管涌试验砂砾153.879.8 1.72×10^-2 5.20×10^-3 2.95 TC93-1-1水流由下向上的管涌试验原状土样9870.0 3.66×10^-1 3.08×10^-3 100.0 304-Ⅳ水流由下向上的管涌试验岩缝夹泥84494.5 11.39 8.30×10^-2 119.56 TC93-1-7水流为水平向。开度为3mm的裂缝自愈试验反滤料和重塑土样7320.0 1.70×10^-2 2.00×10^-4 75.5