[发明专利]一种三向应力加载土体渗透参数的量测方法

摘要

本发明是一种三向应力加载土体渗透参数的量测方法，其特征是用一种试验装置测定非饱和土的渗透参数，该装置由第一水压管路(4)、第一水体积量测管(6)、第一气压管路(11)、压力室(12)、第二气压管路(15)、第二水体积量测管(17)、第二水压管路(20)、充水管路(28)组成。调节第二水压控制阀门(19)，略微增加孔隙水压力，使得第二水体积量测管(17)液面均匀缓慢下降，调节第一水压控制阀门(7)，使得第一水体积量测管(6)液面均匀缓慢上升，数值上与第二水体积量测管(17)数值保持一致，保证出入试样的水量相等，即确保试样内部含水量恒定，记录一定时间内第二水体积量测管(17)水体积变化值，即可得到对应基质吸力值的非饱和渗透参数。该方法实施简单，测量精度高，适合于土木工程中遇到的各种土质的非饱和渗透参数的量测。

主权项

一种三向应力加载土体渗透参数的量测方法，其特征是用一种试验装置测定非饱和土渗透参数，该装置由第一水压管路(4)、第一水体积量测管(6)、第一气压管路(11)、压力室(12)、第二气压管路(15)、第二水体积量测管(17)、第二水压管路(20)、充水管路(28)组成，第一水体积量测管(6)和第二水体积量测管(17)的量程均要求大于200cm3，精度均要求达到1mm3，上陶土板(14)与下陶土板(36)的最大进气值均不小于1500kPa，用该试验装置量测非饱和土渗透参数的方法如下，①将第一气压管路(11)从气压泵(21)上拆除，将第一水压管路(4)与气压泵(21)连接，关闭第一气压控制阀门(18)与第二气压控制阀门(22)，启动气压泵(21)，打开第一水压控制阀门(7)与第二水压控制阀门(19)，加压将上陶土板(14)与下陶土板(36)充水饱和；②上陶土板(14)饱和后，关闭气压泵(21)，将第一水压管路(4)与真空泵(8)连接，关闭第一水压控制阀门(7)与第二水压控制阀门(19)，将第一气压管路(11)与气压泵(21)连接，将试样顶帽(13)和试样(30)安装在底座(25)上，外面套上橡皮膜，压力室(12)与底座(27)由螺栓(2)连接，通过充水管路(28)往压力室内充水，待水面距离压力室顶面5～10cm时，关闭充水控制阀门(29)；③将第二水压管路(20)从气压泵(21)上拆下，按试验要求增加砝码(26)，施加垂直压力于试样顶帽(13)上，同时启动气压泵(21)，调节第一气压控制阀门(18)，施加围压，打开第二水压控制阀门(19)排水，直到达到要求的试样应力状态；④关闭第二水压控制阀门(19)，将第二水压管路(20)与气压泵(21)连接，启动真空泵(8)，调节第二气压控制阀门(22)与第二水压控制阀门(19)，通过第二气压传感器(23)和第二水压传感器(38)，控制一定大小的孔隙气压力与孔隙水压力，即控制试样的基质吸力S0，通过第二水体积量测管(17)读出进出试样的水量大小，待第二水体积量测管(17)液面变化稳定后，得到对应基质吸力的S0试样含水量W0，调节第二水压控制阀门(19)，略微增加孔隙水压力，使得第二水体积量测管(17)液面均匀缓慢下降，调节第一水压控制阀门(7)，使得第一水体积量测管(6)液面均匀缓慢上升，数值上与第二水体积量测管(17)数值保持一致，保证出入试样的水量相等，即确保试样内部含水量恒定，记录一定时间内第二水体积量测管(17)水体积变化值，即可得到对应基质吸力S0的非饱和渗透参数；⑤关闭第一水压控制阀门(7)，调节第二气压控制阀门(22)和第二水压控制阀门(19)，改变孔隙气压与孔隙水压大小，即改变试样基质吸力S，待第二水体积量测管(17)变化稳定后，表示试样内含水量达到平衡，得到对应基质吸力S1的试样含水量W1，调节第二水压控制阀门(19)，略微增加孔隙水压力，使得第二水体积量测管(17)液面均匀缓慢下降，调节第一水压控制阀门(7)，使得第一水体积量测管(6)液面均匀缓慢上升，数值上与第二水体积量测管(17)数值保持一致，保证出入试样的水量相等，即确保试样内部含水量恒定，记录一定时间内第二水体积量测管(17)水体积变化值，即可得到对应基质吸力值S1的非饱和渗透参数；⑥按试验要求，重复步骤⑤，可以得到试样不同基质吸力值下的非饱和渗透参数。