垂直渗透变形试验仪的制作方法

1.本实用新型涉及渗透坡降试验领域，特别是涉及一种垂直渗透变形试验仪。


背景技术：

2.渗透坡降试验涉及细粒土的渗透坡降试验和粗粒土的渗透坡降试验，在粗粒土的渗透坡降试验中，其试验方法采用渗透水从下向上，主要用于测定粗粒土在渗流水通过时，试样的垂直渗透系数和细颗粒随渗流逐渐流失的临界坡降（管涌）以及土体整体浮动时的破坏坡降（流土）。在试验中，需要使用到供水设备向垂直渗透仪中进行供水，供水设备一般包括一个供水箱和提升架，通过提升架能够逐步提升供水箱的高度从而能够完成试样饱和渗透检测，但是现有技术中，供水箱的提升架结构较为简单，在检测过程中，供水箱的高度提升伴随整个试验，对于试验结果的准确性有着较大影响，仅仅凭借人工手动以及目视去控制供水箱地升降有着较大的误差。在垂直渗透仪出水口处通过秒表和量筒测算渗流速度，渗流速度受人为因素影响较大，且出水口处接水容器需要频繁清空以防漫出；常规技术包括半米高左右操作台、操作台上的垂直渗透仪、测压管、供水箱，在实际试验中，需要踩在凳子上或者爬到操作台上进行样品装填和测压管读数，不便于操作且具有一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型主要解决的技术问题是提供一种垂直渗透变形试验仪，能够简化试验仪的结构，通过循环水进行试验，便于装样和试验。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种垂直渗透变形试验仪，包括供水装置和试验装置；
5.所述试验装置包括试样筒，所述试样筒下端具有进水口，上端具有出水口，所述进水口和出水口与供水装置连通，所述试样筒在进水口的下端以及出水口的上端设有透水板，所述试验筒内还设有进水测压管和试验测压管，所述进水测压管与供水装置连通，各个所述试验测压管的测压孔之间存在高度差；
6.所述供水装置包括供水箱，所述供水箱内的右端安装有调速水泵，所述调速水泵通过供水管与进水口连通，所述出水口通过出水管连通至供水箱的左端，所述供水箱内还设有位于出水管右侧的多级过滤网。
7.在本实用新型一个较佳实施例中，所述试样筒内还设有倾斜设置的斜透水板，所述斜透水板位于进水口上端的透水板的下方。
8.在本实用新型一个较佳实施例中，所述进水测压管的下端直接与供水管连通。
9.在本实用新型一个较佳实施例中，所述试验测压管为u形管体，所述试验测压管的测压孔位于两个透水板之间。
10.在本实用新型一个较佳实施例中，所述试样筒的下端设置有排气阀。
11.在本实用新型一个较佳实施例中，所述试样筒为透明的有机玻璃筒体，所述试样
筒上具有刻度标识。
12.在本实用新型一个较佳实施例中，所述试样筒的下端螺纹连接有集砂器，所述试样筒设置在支撑架上。
13.在本实用新型一个较佳实施例中，所述出水口上设有数显流速计。
14.在本实用新型一个较佳实施例中，所述出水管伸入供水箱的左侧下端。
15.在本实用新型一个较佳实施例中，所述供水箱内还设有温度计，所述温度计位于调速水泵的上方。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型垂直渗透变形试验仪，能够简化试验仪的结构，通过循环水进行试验，便于装样和试验。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
18.图1是本实用新型垂直渗透变形试验仪一较佳实施例的结构示意图；
19.图2是图1的局部结构示意图；
20.附图中各部件的标记如下：1、供水装置，11、试样筒，111、进水口，112、出水口，12、透水板，13、进水测压管，14、试验测压管，141、测压孔，15、斜透水板，16、排气阀，17、刻度标识，18、集砂器，19、支撑架，2、试验装置，21、供水箱，22、调速水泵，23、供水管，24、出水管，25、过滤网，26、数显流速计，27、温度计。
具体实施方式
21.下面将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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1和图2，一种垂直渗透变形试验仪，包括供水装置2和试验装置1；
23.试验装置包括试样筒11，试样筒11下端具有进水口111，上端具有出水口112，进水口111和出水口112与供水装置连通，试样筒11在进水口111的下端以及出水口112的上端设有透水板12，试验筒11内还设有进水测压管13和试验测压管14，进水测压管13与供水装置2连通，各个试验测压管14的测压孔141之间存在高度差；
24.供水装置2包括供水箱21，供水箱21内的右端安装有调速水泵22，调速水泵22通过供水管23与进水口111连通，出水口112通过出水管24连通至供水箱21的左端，供水箱21内还设有位于出水管24右侧的多级过滤网25。通过三级过滤网25，沉淀细小土粒后进入供水循环，既对水资源进行了循环利用，也避免了需要专门设置接水箱（接水箱需多次清空以免溢出），也保证了内外水温的一致。
25.另外，试样筒11内还设有倾斜设置的斜透水板15，斜透水板15位于进水口112上端的透水板12的下方。
26.另外，进水测压管13的下端直接与供水管23连通。通过观察进水测压管13与试验测压管14的水头差，从而调节调速水泵22功率，保证试样得到充分浸润饱和。
27.另外，试验测压管14为u形管体，试验测压管14的测压孔141位于两个透水板12之间。
28.另外，试样筒11的下端设置有排气阀16。
29.另外，试样筒11为透明的有机玻璃筒体，刻度标识17为外挂在试样筒上的刻度尺或者直接刻在试样筒的外壁上，通过刻度标识17和透明的试样筒11可以观察试样的装填厚度，在产生渗透坡降现象时也可只接观察到土粒翻滚的现象。
30.另外，试样筒11的下端螺纹连接有集砂器18，试样筒18设置在支撑架19上。由支撑架19稳定于地面，避免臃肿的支撑台，便于装填试样、读取压差，试验结束后也方便清空试样，清洗设备；底部安装有可旋转取下的集砂器，便于清理从透水板漏下来的土粒。
31.另外，出水口112上设有数显流速计26。出水口112出安装有数显流速计，直接读取出水口112的流速。
32.另外，出水管24伸入供水箱21的左侧下端。
33.另外，供水箱21内还设有温度计27，温度计27位于调速水泵22的上方。
34.本实用新型垂直渗透变形试验仪具体试验流程如下：
35.装填试样，透过有机玻璃试样筒配合刻度标识保证装填厚度满足实验要求；
36.水温检测，通过温度计保证供水箱内的试验用水温度不低于室温；
37.饱和试样，开启调速水泵，观察进水测压管与试样段测压管的水位差，根据实验要求，调整调速水泵功率，使进水测压管水位略高于试样底面，再稍微提高水泵输出功率，进水测压管每提升1cm,应稳定10min后再提高水泵功率，随试样水位的上升，待水溢出出水口为止，使试样充分浸润饱和。
38.开始实验，按照设定好的渗透初始坡降、递增值，逐次提高调速水泵输出功率提升进水口测压管高度，每次升降需满足预设条件，每次升高后，应使出水口水流出流30min
‑‑
50min，待水流稳定后，测记各个测压管的水位，同时通过吹水口的数显流速计读出出水口流速作为试验值。出水口流出的水流通过出水管流入供水箱，经过三级沉淀过滤后循环供水。
39.在试验的同时，应该绘制渗透坡降与渗流速度的关系曲线。按照公式计算式样实际干密度、孔隙率：按照公式计算各级水头下的渗透坡降和渗流流速；按照公式计算粗粒土的渗透系数；根据渗透坡降和渗流速度的关系曲线的斜率开始变化,并观察到细颗粒开始跳动或被水流带出时，认为该试样达到了临界坡降，按照公式计算临界坡降；根据渗透坡降与渗流速度的关系曲线，随着水头的逐步加大，细粒被冲走，渗透流量变大，当水头增加到试样失去抗渗强度，该坡降即为试样的破坏坡降，按照公式计算破坏坡降。
40.区别于现有技术，本实用新型垂直渗透变形试验仪，能够简化试验仪的结构，通过循环水进行试验，便于装样和试验。
41.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。