一种室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置的制作方法

本实用新型涉及软土地基渗透系数量测领域，特别是涉及一种室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置。

背景技术：

近年来，我国沿海大部分城市经济发展加快，大量修建工业如民用建筑、码头和机场，修建前期的填海造陆形成许多吹填土陆地，在施工成本和时间的控制下，真空预压是现有处理吹填土地基的最经济的地基处理方式。

吹填土采用真空预压的方式进行固结，固结是土体排水、地基强度增长的结果，排水通过打设砂井或塑料排水板插入土体之中实现，影响排水固结的最大因素便是土体的水平渗透系数。然而，现有的土工试验仪器虽然基本可以测定垂直渗透系数，但难以测定水平渗透系数。因此，提供一种能够测定吹填土固结水平渗透系数的装置是目前亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种室内模拟软土在真空预压状态下量测水平渗透系数的装置，可以量测土体在任何负压状态下的水平渗透系数。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置，包括土样桶、真空箱和与所述真空箱连接的真空泵；所述土样桶包括底板座、固定于所述底板座上表面的环式水箱和固定于所述环式水箱内部的孔式圆桶，所述孔式圆桶的侧壁开设有若干圆孔，所述孔式圆桶内填充土样，所述环式水箱和所述孔式圆桶之间设置有移动式挡板，当所述移动式挡板的底部与所述底板座连接时，所述环式水箱内的水无法进入所述孔式圆桶，上提所述移动式挡板至所述移动式挡板的底部脱离所述底板座时，所述环式水箱内的水能够经所述圆孔进入所述孔式圆桶；所述孔式圆桶内设置有排水板，所述排水板的顶端通过一软管与所述真空箱连接。

可选的，所述孔式圆桶的顶部设置有真空表。

可选的，所述环式水箱为透明有机玻璃水箱，所述环式水箱的表面刻有刻度。

可选的，所述环式水箱的容积至少为所述孔式圆桶的容积的两倍。

可选的，所述底板座的上表面设置有用于所述移动式挡板的底部嵌入的凹槽，所述凹槽内设置有止水带。

可选的，所述真空箱的底部还连接有一排水箱。

可选的，所述移动式挡板为不锈钢挡板。

可选的，所述移动式挡板的顶部向外翻折形成有板沿，所述移动式挡板提起后，所述板沿和所述环式水箱的顶板之间设置用于支撑所述移动式挡板的支撑木板。

可选的，所述排水板为塑料排水板。

可选的，所述环式水箱的顶部设置有注水口。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置，当进行真空预压时，移动式挡板嵌入土样箱的底座，密封不透水，当固结完毕后，上提移动式挡板，环式水箱中的水通过圆孔进入孔式圆桶的土样；不仅可以保证真空预压的完成，控制土体的负压状态，而且可以实时通过环式水箱水位的下降计算土样的水平渗透系数。本实用新型装置简单合理，操作简便，符合现在岩土工程试验的需要，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置处于真空预压状态下的结构示意图；

图2为本实用新型室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置处于测量状态下的结构示意图；

其中，附图标记为：1、土样桶；2、真空箱；3、真空泵；4、底板座；5、环式水箱；6、孔式圆桶；7、土样；8、移动式挡板；9、排水板；10、软管；11、真空表；12、凹槽；13、排水箱；14、板沿；15、支撑木板；16、注水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1-2所示，本实施例提供一种室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置，包括土样桶1、真空箱2和与真空箱2连接的真空泵3；土样桶包括底板座4、固定于底板座4上表面的环式水箱5和固定于环式水箱5内部的孔式圆桶6，孔式圆桶6的侧壁开设有若干圆孔，孔式圆桶6内填充土样7，环式水箱5和孔式圆桶6之间设置有移动式挡板8，移动式挡板8用来隔离孔式圆桶6和环式水箱5，并可以上下移动；当移动式挡板8的底部与底板座4连接时，环式水箱5内的水无法进入孔式圆桶6，上提移动式挡板8至移动式挡板8的底部脱离底板座4时，环式水箱5内的水能够依次经移动式挡板8与底板座4之间的缝隙和圆孔进入孔式圆桶6；孔式圆桶6内设置有排水板9，排水板9的顶端通过一软管10与真空箱2连接。

本实施例中，如图1～2所示，孔式圆桶6的上表面封闭，侧壁圆孔的孔径和孔距应保证环式水箱6的水可以自由穿过流动；并且孔式圆桶6优选与环式水箱5同轴设置。孔式圆桶6的顶部设置有真空表11，可以量测土样箱1的真空度，量程优选为0-120kpa。

本实施例中，环式水箱5优选采用透明有机玻璃制作，与底板座1粘接；环式水箱5的表面刻有刻度，可以读出水位值。同时，环式水箱5的容积至少为孔式圆桶6的容积的两倍，保证环式水箱5内的水能够完全作用于土样7。

本实施例中，如图1～2所示，底板座4的上表面设置有用于移动式挡板8的底部嵌入的凹槽12，且凹槽12内设置有止水带，可以与移动式挡板8相互结合，达到密封止水的效果。

本实施例中，真空箱2的底部还通过一连接管与一排水箱13连接，如图1～2所示，所述连接管上设置有开关阀门。真空箱2用来连接排水箱13、真空泵3和土样桶1，并用作临时性储水；排水箱13的底部设置有排水口，用于将真空箱2内的临时性储水排放。

本实施例中，移动式挡板8优选为不锈钢挡板，为圆筒状。如图1～2所示，移动式挡板8的顶部向外翻折形成有板沿14，移动式挡板8提起后，板沿14和环式水箱5的顶板之间设置用于支撑移动式挡板8的支撑木板15。根据移动式挡板8提起高度的不同，采用对应高度的支撑木板15支撑在板沿14下方，以保持移动式挡板8的高度不变。

本实施例中，排水板9优选为本领域公知的塑料排水板，塑料排水板为扁平状，孔式圆桶6的顶部底端面设置有用于卡住塑料排水板的凸起，可有效防止孔式圆桶6内土样颗粒被吸入真空箱内；软管10贯穿孔式圆桶6的顶部与塑料排水板密封相接。其中，具体上述塑料排水板的结构和排水原理在此不再赘述。

本实施例中，如图1～2所示，环式水箱5的顶部设置有注水口16，可通过注水口16向环式水箱5内注水。

下面以土样7为吹镇淤泥为例，对本实施例作具体使用原理说明。

首先对孔式圆桶6内的吹镇淤泥进行真空预压固结，开启真空泵3抽取孔式圆桶6中土样的水分，并将移动式挡板8嵌入底板座4的凹槽12内，阻挡环式水箱5中的水体进入吹镇淤泥内，当真空表11测得孔式圆桶6内的真空度达到100kpa(示例值)时，关闭真空泵3，完成固结。当固结完毕之后，量测吹镇淤泥的水平渗透系数，此时将移动式挡板8上拉至固定位置，用对应高度的支撑木板15放置在板沿14和环式水箱5的顶面之间，支撑移动式挡板8，阻止它下滑，此时环式水箱5中的水通过孔式圆桶6的圆孔进入土样，可以通过环式水箱5内水位下降的刻度值计算土样的水平渗透系数。其中水平渗透系数的计算方式为现有技术，在此不再赘述。

由此可见，本实用新型提供的室内模拟真空预压状态下测量水平渗透系数的装置，当进行真空预压时，移动式挡板嵌入土样箱的底座，密封不透水，当固结完毕后，上提移动式挡板，环式水箱中的水通过圆孔进入孔式圆桶的土样；不仅可以保证真空预压的完成，控制土体的负压状态，而且可以实时通过环式水箱水位的下降计算土样的水平渗透系数。本实用新型装置简单合理，操作简便，符合现在岩土工程试验的需要，实用性强。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。