一种排水路面渗水系数的检测装置

1.本实用新型涉及道路养护实验技术领域，特别是涉及一种排水路面渗水系数的检测装置。


背景技术：

2.在道路工程领域，如何提高路面的使用功能，如何向社会提供高安全、更舒适、更环保的道路表面特性，已成为追求的新目标。具有大空隙特征的排水沥青路面铺装因为具有抗滑性能高、噪声低、抑制水雾、防止水漂、减轻眩光等突出优点，达到了现有沥青路面技术中的顶端路用性能，成为实现道路表面特性品质飞跃的路面形式。通过对排水路面进行了长达十多年的探索和尝试，目前已经进入了推广和应用阶段。但随着排水路面的建成和使用，其对水的渗透性能会逐渐衰减，而衰减的程度因位置不同也会存在较大的差异。
3.目前，传统的排水路面渗水系数检测装置无法模拟真实降雨情况，进而存在一定的局限性和不准确性；且传统的排水路面渗水系数检测装置的测量时间要很长，导致测量的数据不太准确。
4.因此，亟需设计一种操作便捷，测量准确，可模拟真实场景的排水路面渗水系数的检测装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种排水路面渗水系数的检测装置，以解决上述现有技术存在的问题。
6.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排水路面渗水系数的检测装置，包括降雨模拟装置，所述降雨模拟装置下方设置有盛放盘；所述盛放盘内放置有试件；所述盛放盘周侧安装有溢流壳；所述溢流壳底部与蓄水池连通；所述蓄水池放置于支撑架上。
7.所述支撑架底部固定安装有滑轮。
8.所述降雨模拟装置包括洒水盘；所述洒水盘底面等间距开设有若干个出水孔；每一所述出水孔处安装有一喷淋头；所述洒水盘顶部通过输水管与自动增压泵连通。
9.所述输水管上安装有流量控制阀。
10.所述盛放盘顶端向外延伸形成有导流外延；所述导流外延置于所述溢流壳内腔上方；所述溢流壳底部开设溢流孔，所述溢流孔处通过安装若干根溢流管与所述蓄水池连通。
11.所述盛放盘，试件与所述溢流壳结构相同，均为立方体结构或圆柱体结构。
12.所述自动增压泵固定设置于所述蓄水池内。
13.所述蓄水池内还设置有检测控制系统；所述检测控制系统包括进水流量计和回流水流量计；所述进水流量计安装于所述自动增压泵与所述输水管连通处；所述回流水流量计安装于所述溢流管与所述蓄水池连通处。
14.一种排水路面渗水系数的检测方法，包括上述排水路面渗水系数的检测装置，包
括以下步骤：确定盛放盘盘口与洒水盘的水位差；
15.启动自动增压泵直至溢流管回流稳定，通过回流水流量计记录单位时间内通过试件的水流量；
16.计算出试件的饱和渗水系数。
17.所述试件的饱和渗水系数k的计算公式为
18.其中，式中q为t时间内透过横断面为a的时间流量；
19.a为试件的横断面面积；i为水力梯度i＝δh/l，δh为水头损失；l为试件的有效高(厚)度。
20.本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型真实地还原了路面在下雨时的真实状况，从而可以更加真实地测量出路面的渗水系数；具有操作简便、便携带、经济实惠、测量准确、模拟场景更真实的优点；利用了流体力学的达西定律，不会出现传统检测装置中水的方向发生改变导致测量结果发生误差的情况。
附图说明
21.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。
22.图1为整体结构示意图；
23.图2为试件结构俯视图；
24.其中，1、降雨模拟装置；2、盛放盘；3、溢流壳；4、流量控制阀；5、回流水流量计；6、进水流量计；7、自动增压泵；8、蓄水池； 9、滑轮；10、试件；11、支撑架；12、洒水盘。
具体实施方式
25.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。
26.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。
27.本实用新型提供一种排水路面渗水系数的检测装置，包括降雨模拟装置1，降雨模拟装置1下方设置有盛放盘2；盛放盘2内放置有试件10；盛放盘2周侧安装有溢流壳3；溢流壳3底部与蓄水池8连通；蓄水池8放置于支撑架11上。
28.支撑架11底部固定安装有滑轮9。
29.降雨模拟装置1包括洒水盘12；洒水盘12底面等间距开设有若干个出水孔；每一出水孔处安装有一喷淋头；洒水盘12顶部通过输水管与自动增压泵7连通。
30.输水管上安装有流量控制阀4。
31.盛放盘2顶端向外延伸形成有导流外延；导流外延置于溢流壳3 内腔上方；溢流壳
3底部开设溢流孔，溢流孔处通过安装若干根溢流管与蓄水池8连通。
32.盛放盘2，试件10与溢流壳3结构相同，均为立方体结构或圆柱体结构。
33.自动增压泵7固定设置于蓄水池8内。
34.蓄水池8内还设置有检测控制系统；检测控制系统包括进水流量计6和回流水流量计5；进水流量计6安装于自动增压泵7与输水管连通处；回流水流量计5安装于溢流管与蓄水池8连通处。
35.一种排水路面渗水系数的检测方法，包括上述排水路面渗水系数的检测装置，包括以下步骤：确定盛放盘2盘口与洒水盘12的水位差；
36.启动自动增压泵7直至溢流管回流稳定，通过回流水流量计5记录单位时间内通过试件10的水流量；
37.计算出试件10的饱和渗水系数。
38.试件10的饱和渗水系数k的计算公式为
39.其中，式中q为t时间内透过横断面为a的时间流量；
40.a为试件的横断面面积；i为水力梯度i＝δh/l，δh为水头损失；l为试件的有效高厚度。
41.在本实用新型的一个实施例中，本技术中洒水盘12上的喷淋头角度可调；了解到真实路面的降雨情况，雨滴的方向不定且速度不为零。所以，传统的测定路面的渗水系数的方法存在一定的局限性和不准确性。比起传统装置，本装置很好的解决了这两个问题。本检测装置可以很好的模拟雨滴的下落过程，不仅可以使雨滴拥有速度还可以使雨滴有方向，更加真实地还原了路面在下雨时的真实状况，从而可以更加真实地测量出路面的渗水系数。
42.在本实用新型的一个实施例中，可通过调节自动增压泵7的功率及调整流量控制阀4的开度模拟各种降雨情况；自动增压泵7将蓄水池8内的水泵入到洒水盘12中喷洒进行模拟；再通过溢流管流回蓄水池8实现循环利用。
43.在本实用新型的一个实施例中，进水流量计6用于测定进水速率；实现了渗水速率的自动读数，很大程度上消除了检测过程中存在的人为误差，同时提高了检测过程中渗水的稳定性，提高了检测结果的准确性。
44.在本实用新型的一个实施例中，试件10为车辙板试件。
45.在本实用新型的一个实施例中，本路面渗水系数检测装置比传统的渗水系数装置有很多的优势。传统的渗水系数装置需要将周围的区域用橡皮泥等物质进行密封，不能很好的保证水的渗透方向，从而可能会导致测出来的渗水系数与真实值偏差较大。此外传统装置还需要重物配重，若重物较轻或出现其他情况，很可能会使水的渗透方向发生变化，从而使测量出的渗透系数出现误差，与真实值不符。
46.进一步的，本装置很好的利用了流体力学的达西定律，本装置的优点在于不会出现传统检测装置中水的方向发生改变导致测量结果发生误差的情况。此外，本检测装置还省去了一些复杂的操作和装置，从而使复杂的繁琐的工作变得简单易操作，节约了大量的人力物力，于此同时还保证了路面渗水系数的准确性。
47.在本实用新型的一个实施例中，试件10周侧安装有密封材料。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
49.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。