一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置。本發(fā)明包括垂直滲透裝置、水平滲透裝置、底部承托裝置、壓力表、上排水接口、前側(cè)面排水接口、透水石、下隔水板、底排水管、上充水加壓接口、加壓儀器、蓋板、右側(cè)面充水加壓接口、前側(cè)面充水加壓接口、右側(cè)面排水接口、透水石擋板、隔水板卡槽、吸鐵石、鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板、左支撐板、側(cè)面鐵絲網(wǎng)、側(cè)面隔水板、支撐板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、上部鐵絲網(wǎng)、集水斜坡、匯水溝、側(cè)面卡槽、側(cè)面承插板、內(nèi)框架、外框架。本發(fā)明所述裝置可以更準(zhǔn)確的分別測(cè)定散體材料的“水平滲透系數(shù)”和“垂直滲透系數(shù)”，從而為各類(lèi)土體邊坡工程、基坑工程的穩(wěn)定性研究及滑坡及泥石流的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及災(zāi)害防治提供較可靠的理論數(shù)據(jù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，屬于礦山巖土工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]土具有被水透過(guò)的性能稱(chēng)為土的滲透性。滲透性質(zhì)是土體的重要的工程性質(zhì)，決定土體的強(qiáng)度性質(zhì)和變形、固結(jié)性質(zhì)，滲透問(wèn)題是土力學(xué)的三個(gè)重要問(wèn)題之一，與強(qiáng)度問(wèn)題、變形問(wèn)題合成土力學(xué)的主要三大問(wèn)題。同時(shí)，滲透系數(shù)K是綜合反映土體滲透能力的一個(gè)指標(biāo)，也是滲流計(jì)算時(shí)必須用到的一個(gè)基本參數(shù)，其數(shù)值的正確確定對(duì)于分析壩體壩基、基坑開(kāi)挖邊坡和其它自然和人工邊坡的滲透穩(wěn)定計(jì)算有著非常重要的意義。不同種類(lèi)的土，K值差別很大。因此，準(zhǔn)確的測(cè)定土的滲透系數(shù)是一項(xiàng)十分重要的工作，其數(shù)值的正確確定對(duì)滲透計(jì)算也有著非常重要的意義。影響滲透系數(shù)大小的因素很多，如土體顆粒的形狀、大小、不均勻系數(shù)和水的粘滯性等，要建立計(jì)算滲透系數(shù)K的精確理論公式比較困難，通常可通過(guò)試驗(yàn)方法(包括實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法)或經(jīng)驗(yàn)估算法來(lái)確定K值。
[0003]當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法有“常水頭試驗(yàn)法”和“變水頭試驗(yàn)法”兩種，但由于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法自身的明顯缺點(diǎn):即土樣擾動(dòng)程度大，土體的原始組成結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)土體的真實(shí)值有較大的差異。與實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法相比，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法最大的優(yōu)點(diǎn)就在于其能最大程度地保留現(xiàn)場(chǎng)土體的原始組成結(jié)構(gòu)，且對(duì)土體的擾動(dòng)較小，準(zhǔn)確模擬現(xiàn)場(chǎng)條件，所以能較準(zhǔn)確地獲取土體的滲透系數(shù)。盡管如此，目前的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法(包括試坑法、單環(huán)法和雙環(huán)法等)具有耗時(shí)、費(fèi)力、成本高、易受季節(jié)影響，目前僅在一些大型工程或水源的評(píng)價(jià)中采用。普通工程投資有限，工期短，滲透系數(shù)的測(cè)定很難采用現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法。同時(shí)，由于天然的巖土體在不同程度上具有非均質(zhì)性和各向異性。而目前大多數(shù)的測(cè)定方法將滲流介質(zhì)假定為均質(zhì)并且各向同性，得到的滲透系數(shù)是一個(gè)綜合值。實(shí)際上，均質(zhì)土也不一定是各向同性的。天然的巖土體在不同程度上均具有非均質(zhì)性和各向異性。非均勻透水性形成的原因主要是由于層理的存在以及其走向的不同，顆粒組成及其結(jié)構(gòu)上的不同，孔隙和裂隙的發(fā)育不均勻性等。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的散體材料而言，在某種程度上具有非均質(zhì)各向異性，因此滲透系數(shù)分別在水平向和豎向上的確定是必需的。
[0004]因此，為了克服實(shí)驗(yàn)室測(cè)定法對(duì)“土體組成結(jié)構(gòu)擾動(dòng)程度大”的缺點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法“耗時(shí)、費(fèi)力、成本高、易受季節(jié)影響”的缺點(diǎn)，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，此裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:能在現(xiàn)場(chǎng)不擾動(dòng)土樣結(jié)構(gòu)(土的組構(gòu))的情況下開(kāi)展散體材料的滲透實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，為了考慮天然土體的非均質(zhì)性和各向異性，此現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置不僅能對(duì)同一土樣分別測(cè)定“垂直滲透系數(shù)”和“水平滲透系數(shù)”，而且還能分別測(cè)定同一土體在兩個(gè)不同方向的“水平滲透系數(shù)”；從而提高實(shí)驗(yàn)精度。另外，與現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)方法而言，不僅節(jié)省大量人力、物力及財(cái)力，還大大提高了所測(cè)滲透系數(shù)K的準(zhǔn)確性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:本發(fā)明提供一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可以在不破壞土體原始結(jié)構(gòu)(即組構(gòu))的條件下，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)散體材料分別開(kāi)展垂直、水平方向的滲透實(shí)驗(yàn)，以便更加準(zhǔn)確地測(cè)定散體材料的垂直及水平滲透系數(shù)，從而為土體材料的液化、邊坡穩(wěn)定性及邊坡工程加固提供理論數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置包括垂直滲透裝置1、水平滲透裝置2、底部承托裝置3、壓力表4、上排水接口 5、量筒6、螺栓7、前側(cè)面排水接口 8、透水石9、下隔水板承插口 10、下隔水板11、底排水管12、上充水加壓接口 13、加壓儀器14、蓋板15、右側(cè)面充水加壓接口 16、前側(cè)面充水加壓接口 17、右側(cè)面排水接口18、透水石擋板19、隔水板卡槽20、吸鐵石21、鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22、上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23、上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24、蓋板卡槽25、側(cè)面隔水板固定槽26、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27、左支撐板28、側(cè)面鐵絲網(wǎng)29、側(cè)面隔水板30、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31、水平滲透裝置承插口 32、右支撐板33、轉(zhuǎn)動(dòng)軸34、上部鐵絲網(wǎng)35、上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37、垂直滲透裝置的承插口 38、蓋板承插口 39、垂直滲透裝置的卡槽40、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42、水平滲透裝置卡槽43、集水斜坡44、匯水溝45、側(cè)面卡槽46、側(cè)面隔水板卡槽47、側(cè)面承插板48、內(nèi)框架49、外框架50 ;水平滲透裝置2位于底部承托裝置3的上面，垂直滲透裝置I位于水平滲透裝置2的上面；
垂直滲透裝置I的頂部設(shè)有壓力表4，垂直滲透裝置I的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上排水接口5、另一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上充水加壓接口 13，垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上分別設(shè)置有右支撐板33、左支撐板28，右支撐板33的一側(cè)設(shè)置了轉(zhuǎn)動(dòng)軸34，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸34和右支撐板33連接，左支撐板28的側(cè)面設(shè)有吸鐵石21，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22的下方設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)35 ;上部鐵絲網(wǎng)35固定于垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁上；
水平滲透裝置2包括內(nèi)框架49、外框架50，內(nèi)框架49固定于外框架50內(nèi)部；內(nèi)框架49的上端設(shè)有承接板51，承接板51的上面設(shè)有垂直滲透裝置的卡槽40、下面設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27，垂直滲透裝置的承插口 38插入垂直滲透裝置的卡槽40中將水平滲透裝置2和垂直滲透裝置I固定；內(nèi)框架49的四個(gè)側(cè)面為四個(gè)側(cè)面鐵絲網(wǎng)29 ；
外框架50的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有右側(cè)面充水加壓接口 16和排水接口 18、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有前側(cè)面充水加壓接口 17和前側(cè)面排水接口 8，外框架50的下端設(shè)有水平滲透裝置承插口32，外框架50的外面設(shè)有側(cè)面卡槽46，側(cè)面卡槽46的兩側(cè)設(shè)有側(cè)面承插板47 ;外框架50和內(nèi)框架49之間設(shè)有蓋板卡槽25，蓋板15上設(shè)有蓋板承插口 39，蓋板承插口 39插入蓋板卡槽25中，蓋板15的一側(cè)通過(guò)螺栓7固定于水平滲透裝置2的外框架50上、另一側(cè)和卡槽40的外側(cè)相連接；側(cè)面鐵絲網(wǎng)29和外框架50的側(cè)壁之間設(shè)有側(cè)面隔水板30，蓋板承插口 39的下端設(shè)有側(cè)面隔水板固定槽26，側(cè)面隔水板30上端通過(guò)側(cè)面隔水板固定槽26與蓋板15相連的，側(cè)面隔水板30的兩側(cè)是通過(guò)側(cè)面隔水板卡槽47固定；
底部承托裝置3上設(shè)有水平滲透裝置卡槽43，水平滲透裝置2的水平滲透裝置承插口32插入水平滲透裝置卡槽43中將水平滲透裝置2和底部承托裝置3固定；底部承托裝置3的底面為集水斜坡44、且坡向底排水管12，集水斜坡44的一側(cè)設(shè)有匯水溝45，底排水管12設(shè)置在匯水溝45的一端、和量筒6連通，底部承托裝置3的側(cè)面設(shè)有隔水板卡槽20、透水石擋板19,底部承托裝置3內(nèi)設(shè)有下隔水板11,下隔水板11的上面設(shè)有透水石9，下隔水板11的一側(cè)設(shè)有下隔水板承插口 10，下隔水板11上的下隔水板承插口 10插入隔水板卡槽20中，透水石9放置于透水石擋板19上。
[0007]本發(fā)明上部鐵絲網(wǎng)35的兩側(cè)設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23、上部鐵絲網(wǎng)右承插口37，垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁上分別設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24和上部鐵絲網(wǎng)右承插口37，上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23插入上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24中、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37插入上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36中將上部鐵絲網(wǎng)35固定于垂直滲透裝置I的側(cè)壁上，垂直滲透裝置I的側(cè)面下端設(shè)有垂直滲透裝置的承插口 38 ;上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24的深度要大于上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36。
[0008]本發(fā)明內(nèi)框架49的外面的四個(gè)角處設(shè)有四個(gè)承插板48，外框架50內(nèi)部的四個(gè)角處的設(shè)有四個(gè)側(cè)面卡槽46，內(nèi)框架49上的承插板48插入外框架50的側(cè)面卡槽46中將內(nèi)框架49和外框架50固定。
[0009]本發(fā)明內(nèi)框架49的下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42，側(cè)面鐵絲網(wǎng)29的上端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31，側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31分別插入側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27和側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42中；側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27的所開(kāi)槽的深度要大于側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42的開(kāi)槽深度。
[0010]在垂直滲透實(shí)驗(yàn)中，加壓儀器14與上充水加壓接口 13相連，在水平滲透實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述前側(cè)面充水加壓接口 17和右側(cè)面充水加壓接口 16與加壓儀器14相連。
[0011]本發(fā)明所述底面集水斜坡44的坡度為5%。?10%。，所述匯水溝45是側(cè)面坡度>10%的溝槽。
[0012]當(dāng)上充水加壓接口 13未加壓時(shí)使鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22與吸鐵石21吸到一起，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22關(guān)閉。
[0013]垂直滲透裝置包括壓力表4、上排水接口 5、上充水加壓接口 13、加壓儀器14、吸鐵石21、鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22、上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23、上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24、支撐板33、轉(zhuǎn)動(dòng)軸34、上部鐵絲網(wǎng)35、上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37、垂直滲透裝置的承插口38;為了便于安裝和更換上部鐵絲網(wǎng)35，本裝置中的上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24的所開(kāi)槽的深度要大于上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36的深度；安裝完成后，要保證上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23留有一定的活動(dòng)空間，以便當(dāng)上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23全部插入上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24時(shí)，能順利取出上部鐵絲網(wǎng)35 ;同時(shí)，此裝置在容器內(nèi)兩側(cè)設(shè)置了左支撐板28、右支撐板33 ;右側(cè)支撐板33上設(shè)置了轉(zhuǎn)動(dòng)軸34，左支撐板28上設(shè)置了吸鐵石21，這主要用于當(dāng)上充水加壓接口 13未加壓時(shí)使鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22關(guān)閉；另外，在裝置中設(shè)置了上充水加壓接口 13、壓力表4、上排水接口 5和加壓儀器14，即在垂直滲透實(shí)驗(yàn)中，加壓儀器14與上充水加壓接口 13相連，水是通過(guò)加壓儀器14加壓的，壓力的測(cè)定是靠壓力表4來(lái)完成的；實(shí)驗(yàn)完成后，通過(guò)上排水接口 5將水排除。
[0014]水平滲透裝置2是包括壓力表4、量筒6、螺栓7、前側(cè)面排水接口 8、加壓儀器14、蓋板15、右側(cè)面充水加壓接口 16、前側(cè)面充水加壓接口 17、右側(cè)面排水接口 18、蓋板卡槽25、左側(cè)面隔水板固定槽26、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27、側(cè)面隔水板卡槽47、側(cè)面鐵絲網(wǎng)29、側(cè)面隔水板30、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31、水平滲透裝置承插口 32、蓋板承插口 39、垂直滲透裝置I的卡槽40、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42、側(cè)面卡槽46、側(cè)面隔水板卡槽47、側(cè)面承插板48 ;為了便于安裝和更換側(cè)面鐵絲網(wǎng)29，本裝置中的側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27的所開(kāi)槽的深度要大于側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42的開(kāi)槽深度；安裝完成后，要保證側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41留有一定的活動(dòng)空間，以便當(dāng)側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41全部插入側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27時(shí)，能順利取出側(cè)面鐵絲網(wǎng)29 ;水平滲透裝置2的外框架50的四個(gè)角內(nèi)部設(shè)置了四個(gè)側(cè)面卡槽46，而水平滲透裝置2的內(nèi)框架49的外面的四個(gè)角設(shè)置了承插板48，水平滲透裝置2的外框架50和內(nèi)框架49是通過(guò)四個(gè)角的側(cè)面卡槽46和側(cè)面承插板48來(lái)固定并連接的；同時(shí)，在側(cè)面卡槽46上設(shè)置了側(cè)面隔水板卡槽47，以用于安裝側(cè)面隔水板30 ；側(cè)面隔水板30是通過(guò)左側(cè)面隔水板固定槽26與蓋板15相連的；而蓋板15通過(guò)螺栓7固定于水平滲透裝置2上；水平滲透裝置的前側(cè)面和右側(cè)面分別設(shè)置了前側(cè)面充水加壓接口17和右側(cè)面充水加壓接口 16 ;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，這兩個(gè)接口與加壓儀器14相連。
[0015]底部承托裝置3是包括透水石9、下隔水板承插口 10、下隔水板11、底排水管12、透水石擋板19、隔水板卡槽20、水平滲透裝置卡槽43、集水斜坡44、匯水溝45 ;裝置的底面集水斜坡44是具有一定坡度5%。?10%。并坡向底排水管12的斜坡，匯水溝45是側(cè)面坡度>10%的溝槽，目的在于能及時(shí)的排出從垂直滲透裝置I經(jīng)土樣滲透的水；同時(shí)，透水石9是放置于透水石擋板19上的，透水石9的目的不僅在于滲水，而且也能承載土樣的重量；下隔水板11上的下隔水板承插口 10是與隔水板卡槽20相連。
[0016]本發(fā)明的操作步驟是:
第一步:在現(xiàn)場(chǎng)選擇一個(gè)土體斜坡的位置，先將底板承托裝置3水平插入土體中，以確定土體底部的位置；緊接著將水平滲透裝置2的內(nèi)框架插入土體中，直到水平滲透裝置承插口 32快接近水平滲透裝置卡槽43時(shí)停止；然后清理水平滲透裝置卡槽43外圍的土體，并繼續(xù)將的水平滲透裝置的內(nèi)框架插入土體，直至水平滲透裝置承插口 32完全插入水平滲透裝置卡槽43內(nèi)；
第二步:清理水平滲透裝置的內(nèi)框架49外圍的土體，然后放下水平滲透裝置的外框架，以便完全固定土體試樣，防止土體試樣組構(gòu)遭到破壞，同時(shí)清理水平滲透裝置2以上的土體，并安裝好垂直滲透裝置I ;
第三步:在垂直滲透實(shí)驗(yàn)時(shí)，需將水平滲透裝置2的側(cè)面隔水板30放入側(cè)面隔水板卡槽47中，并安裝和固定好蓋板15，并取出下隔水板11，將加壓儀器14與上充水加壓接口13相連接；在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，加壓儀器14保持垂直滲透裝置的水壓保持穩(wěn)定，其穩(wěn)定水壓需能將鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22打開(kāi)，同時(shí)，底部承托裝置3上的底排水管12排出的滲透水流入量筒6，并記錄滲透時(shí)間；當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后，停止加壓儀器14，然后打開(kāi)上排水接口 5的閥門(mén)，排出垂直滲透裝置I內(nèi)的水；
第四步:在開(kāi)展前后兩側(cè)面水平滲透實(shí)驗(yàn)時(shí)，需將下隔水板11插入隔水板卡槽20內(nèi)，同時(shí)將水平滲透裝置2的前面和后面的側(cè)面隔水板30取出即水平滲透裝置相對(duì)應(yīng)面取出，另左右兩面的側(cè)面隔水板30則應(yīng)放入側(cè)面隔水板卡槽47中；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程，加壓儀器14與前側(cè)面充水加壓接口 17相連接，通過(guò)加壓儀器14保持水平滲透裝置的水壓保持穩(wěn)定，同時(shí)打開(kāi)水平滲透裝置后面的排水管，并讓排出的水流入量筒6，并記錄滲透時(shí)間；當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后，停止加壓儀器14，然后打開(kāi)右側(cè)面排水接口 18的閥門(mén)，排出水平滲透裝置內(nèi)的水；同理，也可完成左右兩側(cè)面的滲透實(shí)驗(yàn)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
(1)在滲透實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，能較大程度地保留原始土體的組成結(jié)構(gòu)即組構(gòu)；
(2)現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置不僅能對(duì)同一土樣測(cè)定“垂直滲透系數(shù)”和“水平滲透系數(shù)”，而且還能測(cè)定同一土體在兩個(gè)不同方向的“水平滲透系數(shù)”；
(3)通過(guò)加壓儀器來(lái)施加滲透壓力，可獲得持久而穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)條件；
(4)此裝置還可通過(guò)改變側(cè)面隔水板的螺孔位置，從而改變水平滲透的滲透面積；
(5)能對(duì)同一土體進(jìn)行反復(fù)的滲透實(shí)驗(yàn)；
(6)能考慮天然土體在一定程度上的非均質(zhì)性和各向異性；
(7)在節(jié)省大量人力、物力及財(cái)力的同時(shí)，還大大提高了所測(cè)滲透系數(shù)K的準(zhǔn)確性。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置框架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置整體剖面示意圖；
圖3為垂直滲透裝置的內(nèi)部構(gòu)造示意圖；
圖4為水平滲透裝置的內(nèi)部構(gòu)造示意圖；
圖5為水平滲透裝置拆分后外框架構(gòu)示意圖；
圖6為水平滲透裝置拆分后內(nèi)框架構(gòu)示意圖；
圖7為底板承托裝置結(jié)構(gòu)意圖；
圖中標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)為:1-垂直滲透裝置，2-水平滲透裝置，3-底部承托裝置，4-壓力表，5-上排水接口，6-量筒，7-螺栓，8-前側(cè)面排水接口，9-透水石，10-下隔水板承插口，11-下隔水板，12-底排水管，13-上充水加壓接口，14-加壓儀器，15-蓋板，16-側(cè)面充水加壓接口，17-前側(cè)面充水加壓接口，18-右側(cè)面排水接口，19-透水石擋板，20-隔水板卡槽，21-吸鐵石，22-鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板，23-上部鐵絲網(wǎng)左承插口，24-上部鐵絲網(wǎng)左卡槽，25-蓋板卡槽，26-左側(cè)面隔水板固定槽，27-側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽，28-左支撐板，29-側(cè)面鐵絲網(wǎng)，30-側(cè)面隔水板，31-側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口，32-水平滲透裝置承插口，33-右支撐板，34-轉(zhuǎn)動(dòng)軸，35-上部鐵絲網(wǎng)，36-上部鐵絲網(wǎng)右卡槽，37-上部鐵絲網(wǎng)右承插口，38-垂直滲透裝置的承插口，39-蓋板承插口，40-垂直滲透裝置的卡槽,41-側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口，42-側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽，43-水平滲透裝置卡槽，44-集水斜坡,45-匯水溝,46-側(cè)面卡槽,47-側(cè)面隔水板卡槽，48-側(cè)面固定板，49-內(nèi)框架，50-外框架，51-承接板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。
[0020]實(shí)施例1
本實(shí)施例的技術(shù)方案是提供一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置包括垂直滲透裝置1、水平滲透裝置2、底部承托裝置3、壓力表4、上排水接口 5、量筒6、螺栓7、前側(cè)面排水接口 8、透水石9、下隔水板承插口 10、下隔水板11、底排水管12、上充水加壓接口 13、加壓儀器14、蓋板15、右側(cè)面充水加壓接口 16、前側(cè)面充水加壓接口 17、右側(cè)面排水接口 18、透水石擋板19、隔水板卡槽20、吸鐵石21、鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22、上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23、上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24、蓋板卡槽25、側(cè)面隔水板固定槽26、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27、左支撐板28、側(cè)面鐵絲網(wǎng)29、側(cè)面隔水板30、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31、水平滲透裝置承插口 32、右支撐板33、轉(zhuǎn)動(dòng)軸34、上部鐵絲網(wǎng)35、上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37、垂直滲透裝置的承插口 38、蓋板承插口 39、垂直滲透裝置的卡槽40、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42、水平滲透裝置卡槽43、集水斜坡44、匯水溝45、側(cè)面卡槽46、側(cè)面隔水板卡槽47、側(cè)面承插板48、內(nèi)框架49、外框架50 ;水平滲透裝置2位于底部承托裝置3的上面，垂直滲透裝置I位于水平滲透裝置2的上面；
垂直滲透裝置I的頂部設(shè)有壓力表4，垂直滲透裝置I的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上排水接口
5、另一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上充水加壓接口 13，垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上分別設(shè)置有右支撐板33、左支撐板28，右支撐板33的一側(cè)設(shè)置了轉(zhuǎn)動(dòng)軸34，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸34和右支撐板33連接，左支撐板28的側(cè)面設(shè)有吸鐵石21，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22的下方設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)35 ;上部鐵絲網(wǎng)35固定于垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁上；
水平滲透裝置2包括內(nèi)框架49、外框架50，內(nèi)框架49固定于外框架50內(nèi)部；內(nèi)框架49的上端設(shè)有承接板51，承接板51的上面設(shè)有垂直滲透裝置的卡槽40、下面設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27，垂直滲透裝置的承插口 38插入垂直滲透裝置的卡槽40中將水平滲透裝置2和垂直滲透裝置I固定；內(nèi)框架49的四個(gè)側(cè)面為四個(gè)側(cè)面鐵絲網(wǎng)29 ；
外框架50的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有右側(cè)面充水加壓接口 16和排水接口 18、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有前側(cè)面充水加壓接口 17和前側(cè)面排水接口 8，外框架50的下端設(shè)有水平滲透裝置承插口32，外框架50的外面設(shè)有側(cè)面卡槽46，側(cè)面卡槽46的兩側(cè)設(shè)有側(cè)面承插板47 ;外框架50和內(nèi)框架49之間設(shè)有蓋板卡槽25，蓋板15上設(shè)有蓋板承插口 39，蓋板承插口 39插入蓋板卡槽25中，蓋板15的一側(cè)通過(guò)螺栓7固定于水平滲透裝置2的外框架50上、另一側(cè)和卡槽40的外側(cè)相連接；側(cè)面鐵絲網(wǎng)29和外框架50的側(cè)壁之間設(shè)有側(cè)面隔水板30，蓋板承插口 39的下端設(shè)有側(cè)面隔水板固定槽26，側(cè)面隔水板30上端通過(guò)側(cè)面隔水板固定槽26與蓋板15相連的，側(cè)面隔水板30的兩側(cè)是通過(guò)側(cè)面隔水板卡槽47固定；
底部承托裝置3上設(shè)有水平滲透裝置卡槽43，水平滲透裝置2的水平滲透裝置承插口32插入水平滲透裝置卡槽43中將水平滲透裝置2和底部承托裝置3固定；底部承托裝置3的底面為集水斜坡44、且坡向底排水管12，集水斜坡44的一側(cè)設(shè)有匯水溝45，底排水管12設(shè)置在匯水溝45的一端、和量筒6連通，底部承托裝置3的側(cè)面設(shè)有隔水板卡槽20、透水石擋板19，底部承托裝置3內(nèi)設(shè)有下隔水板11,下隔水板11的上面設(shè)有透水石9，下隔水板11的一側(cè)設(shè)有下隔水板承插口 10，下隔水板11上的下隔水板承插口 10插入隔水板卡槽20中，透水石9放置于透水石擋板19上。
[0021]本實(shí)施例上部鐵絲網(wǎng)35的兩側(cè)設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37，垂直滲透裝置I的兩個(gè)側(cè)壁上分別設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24和上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37，上部鐵絲網(wǎng)左承插口 23插入上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24中、上部鐵絲網(wǎng)右承插口 37插入上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36中將上部鐵絲網(wǎng)35固定于垂直滲透裝置I的側(cè)壁上，垂直滲透裝置I的側(cè)面下端設(shè)有垂直滲透裝置的承插口 38 ;上部鐵絲網(wǎng)左卡槽24的深度要大于上部鐵絲網(wǎng)右卡槽36。
[0022]本實(shí)施例內(nèi)框架49的外面的四個(gè)角處設(shè)有四個(gè)承插板48，外框架50內(nèi)部的四個(gè)角處的設(shè)有四個(gè)側(cè)面卡槽46，內(nèi)框架49上的承插板48插入外框架50的側(cè)面卡槽46中將內(nèi)框架49和外框架50固定。
[0023]本實(shí)施例內(nèi)框架49的下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42，側(cè)面鐵絲網(wǎng)29的上端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31，側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口 41、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口 31分別插入側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27和側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42中；側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽27的所開(kāi)槽的深度要大于側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽42的開(kāi)槽深度。
[0024]在垂直滲透實(shí)驗(yàn)中，加壓儀器14與上充水加壓接口 13相連，在水平滲透實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述前側(cè)面充水加壓接口 17和右側(cè)面充水加壓接口 16與加壓儀器14相連。
[0025]本實(shí)施例所述底面集水斜坡44的坡度為5%。?10%。，所述匯水溝45是側(cè)面坡度>10%的溝槽。
[0026]當(dāng)上充水加壓接口 13未加壓時(shí)使鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22與吸鐵石21吸到一起，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板22關(guān)閉。
【權(quán)利要求】
1.一種散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:該裝置包括垂直滲透裝置(1)、水平滲透裝置(2)、底部承托裝置(3)、壓力表(4)、上排水接口(5)、量筒(6)、螺栓(7)、前側(cè)面排水接口( 8 )、透水石(9 )、下隔水板承插口( 10 )、下隔水板(11)、底排水管(12 )、上充水加壓接口(13)、加壓儀器(14)、蓋板(15)、右側(cè)面充水加壓接口(16)、前側(cè)面充水加壓接口(17),右側(cè)面排水接口( 18)、透水石擋板(19)、隔水板卡槽(20)、吸鐵石(21)、鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板(22)、上部鐵絲網(wǎng)左承插口(23)、上部鐵絲網(wǎng)左卡槽(24)、蓋板卡槽(25)、側(cè)面隔水板固定槽(26)、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽(27)、左支撐板(28)、側(cè)面鐵絲網(wǎng)(29)、側(cè)面隔水板(30)、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口(31)、水平滲透裝置承插口(32)、右支撐板(33)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)、上部鐵絲網(wǎng)(35)、上部鐵絲網(wǎng)右卡槽(36)、上部鐵絲網(wǎng)右承插口(37)、垂直滲透裝置的承插口(38)、蓋板承插口( 39)、垂直滲透裝置的卡槽(40)、側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口(41 )、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽(42 )、水平滲透裝置卡槽(43 )、集水斜坡(44)、匯水溝(45 )、側(cè)面卡槽(46 )、側(cè)面隔水板卡槽(47)、側(cè)面承插板(48)、內(nèi)框架(49)、外框架(50);水平滲透裝置(2)位于底部承托裝置(3)的上面，垂直滲透裝置(1)位于水平滲透裝置(2)的上面； 垂直滲透裝置(1)的頂部設(shè)有壓力表(4)，垂直滲透裝置(1)的一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上排水接口(5)、另一個(gè)側(cè)面上設(shè)有上充水加壓接口( 13)，垂直滲透裝置(1)的兩個(gè)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)上分別設(shè)置有右支撐板(33)、左支撐板(28)，右支撐板(33)的一側(cè)設(shè)置了轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板(22)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(34)和右支撐板(33)連接，左支撐板(28)的側(cè)面設(shè)有吸鐵石(21)，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板(22 )的下方設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)(35 );上部鐵絲網(wǎng)(35 )固定于垂直滲透裝置(1)的兩個(gè)側(cè)壁上； 水平滲透裝置(2)包括內(nèi)框架(49)、外框架(50)，內(nèi)框架(49)固定于外框架(50)內(nèi)部；內(nèi)框架(49)的上端設(shè)有承接板(51)，承接板(51)的上面設(shè)有垂直滲透裝置的卡槽(40)、下面設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽(27)，垂直滲透裝置的承插口(38)插入垂直滲透裝置的卡槽(40)中將水平滲透裝置(2)和垂直滲透裝置(1)固定；內(nèi)框架(49)的四個(gè)側(cè)面為四個(gè)側(cè)面鐵絲網(wǎng)(29)； 外框架(50)的一個(gè)側(cè)面設(shè)置有右側(cè)面充水加壓接口(16)和排水接口(18)、另一個(gè)側(cè)面設(shè)有前側(cè)面充水加壓接口(17)和前側(cè)面排水接口(8)，外框架(50)的下端設(shè)有水平滲透裝置承插口(32)，外框架(50)的外面設(shè)有側(cè)面卡槽(46)，側(cè)面卡槽(46)的兩側(cè)設(shè)有側(cè)面承插板(47);外框架(50)和內(nèi)框架(49)之間設(shè)有蓋板卡槽(25)，蓋板(15)上設(shè)有蓋板承插口(39)，蓋板承插口(39)插入蓋板卡槽(25)中，蓋板(15)的一側(cè)通過(guò)螺栓(7)固定于水平滲透裝置(2 )的外框架(50 )上、另一側(cè)和卡槽(40 )的外側(cè)相連接；側(cè)面鐵絲網(wǎng)(29 )和外框架(50)的側(cè)壁之間設(shè)有側(cè)面隔水板(30)，蓋板承插口(39)的下端設(shè)有側(cè)面隔水板固定槽(26)，側(cè)面隔水板(30)上端通過(guò)側(cè)面隔水板固定槽(26)與蓋板(15)相連的，側(cè)面隔水板(30)的兩側(cè)是通過(guò)側(cè)面隔水板卡槽(47)固定； 底部承托裝置(3 )上設(shè)有水平滲透裝置卡槽(43 )，水平滲透裝置(2 )的水平滲透裝置承插口(32)插入水平滲透裝置卡槽(43)中將水平滲透裝置(2)和底部承托裝置(3)固定；底部承托裝置(3)的底面為集水斜坡(44)、且坡向底排水管(12)，集水斜坡(44)的一側(cè)設(shè)有匯水溝(45)，底排水管(12)設(shè)置在匯水溝(45)的一端、和量筒(6)連通，底部承托裝置(3)的側(cè)面設(shè)有隔水板卡槽(20)、透水石擋板(19)，底部承托裝置(3)內(nèi)設(shè)有下隔水板(11)，下隔水板(11)的上面設(shè)有透水石(9)，下隔水板(11)的一側(cè)設(shè)有下隔水板承插口(10),下隔水板(11)上的下隔水板承插口( 10)插入隔水板卡槽(20)中，透水石(9)放置于透水石擋板(19)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:上部鐵絲網(wǎng)(35)的兩側(cè)設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左承插口(23)、上部鐵絲網(wǎng)右承插口(37)，垂直滲透裝置(I)的兩個(gè)側(cè)壁上分別設(shè)有上部鐵絲網(wǎng)左卡槽(24)和上部鐵絲網(wǎng)右承插口(37)，上部鐵絲網(wǎng)左承插口(23)插入上部鐵絲網(wǎng) 左卡槽(24)中、上部鐵絲網(wǎng)右承插口(37)插入上部鐵絲網(wǎng)右卡槽(36 )中將上部鐵絲網(wǎng)(35 )固定于垂直滲透裝置(I)的側(cè)壁上，垂直滲透裝置(I)的側(cè)面下端設(shè)有垂直滲透裝置的承插口(38);上部鐵絲網(wǎng)左卡槽(24)的深度要大于上部鐵絲網(wǎng)右卡槽(36)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:內(nèi)框架(49)的外面的四個(gè)角處設(shè)有四個(gè)承插板(48 )，外框架(50 )內(nèi)部的四個(gè)角處設(shè)有四個(gè)側(cè)面卡槽(46)，內(nèi)框架(49)上的承插板(48)插入外框架(50)的側(cè)面卡槽(46)中將內(nèi)框架(49)和外框架(50)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:內(nèi)框架(49)的下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽(42)，側(cè)面鐵絲網(wǎng)(29)的上端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口(41)、下端設(shè)有側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口( 31 )，側(cè)面鐵絲網(wǎng)上承插口( 41 )、側(cè)面鐵絲網(wǎng)下承插口( 31)分別插入側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽(27)和側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽(42)中；側(cè)面鐵絲網(wǎng)上卡槽(27)的所開(kāi)槽的深度要大于側(cè)面鐵絲網(wǎng)下卡槽(42)的開(kāi)槽深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:在垂直滲透實(shí)驗(yàn)中，加壓儀器14與上充水加壓接口 13相連，在水平滲透實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述前側(cè)面充水加壓接口( 17)和右側(cè)面充水加壓接口( 16)與加壓儀器(14)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述底面集水斜坡(44)的坡度為5%。~10%。，所述匯水溝(45)是側(cè)面坡度>10%的溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散體材料的現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:當(dāng)上充水加壓接口( 13 )未加壓時(shí)使鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板(22 )與吸鐵石(21)吸到一起，鐵質(zhì)旋轉(zhuǎn)擋板(22 )關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】G01N15/08GK103940718SQ201410141718
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】王光進(jìn), 孔祥云, 楊春和, 張超, 陳玉明, 袁利偉 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)