專利名稱：土工織物滲透和淤堵特性測試儀的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種測試儀器，特別涉及一種測試土工織物的滲透系數(shù)和淤堵特性的儀器。
背景技術(shù)：
目前，由于土工織物具有較強的抗拉強度，能夠有效防止?jié)B透和滲流溢出區(qū)的滲透變形，其中尤以針剌無紡土工織物的孔徑和孔距能夠較精確的設定，滲透系數(shù)能夠較好地控制而被作為反濾材料和隔水材料在不同的工程中得到廣泛的應用。但在具體的工程應用中，針剌無紡土工織物需要承受上覆巖土的壓力，其厚度會發(fā)生很大變化，孔徑和滲透系數(shù)也會隨著發(fā)生很大變化，因此必須對該織物在有壓條件下的滲透系數(shù)進行測定，以適應工程建設。另外，由于該織物中的化纖材料對粘土顆粒具有吸附性，所以在粘土中使用該織物作為反濾材料時，必須測定其淤堵特性。
在本發(fā)明作出之前，測定上述織物的滲透系數(shù)和淤堵特性的儀器如滲透儀與固結(jié)儀結(jié)合的儀器，但該儀器在對織物測滲透系數(shù)測定過程中，織物在垂直滲流過程中會發(fā)生側(cè)向滲漏，且側(cè)向滲流量與垂向滲流量的比值會隨著法向應力的增加而增加，可達3％～5％，嚴重影響測定精確度，同時在測定過程中，為了減少側(cè)向滲漏量，就必須將上下兩側(cè)試筒用較大的壓力擰緊，而這又導致織物四周被夾緊部位的厚度變薄，在試樣中間部位兩側(cè)形成隆起，隆起的程度因織物層數(shù)和擰緊壓力的增加而增加，從而使織物在較低法向應力作用時受力不均，流線不是平行的直線，造成試驗測定的可靠性不高。又如另一種改進的滲透儀，該儀器在較小壓力下通過橡膠墊圈的作用使試樣織物基本保持水平狀，然后進行垂直滲透試驗，但這在理論上可行，而在實際應用中，由于圓形土工織物制樣的誤差，在滲透儀內(nèi)壁與織物相接觸部位容易產(chǎn)生集中滲漏，使得測得的滲透系數(shù)偏大，不準確、不可靠，而且該儀器不能施加垂直壓力，無法模擬織物在工作時的實際受力狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，設計一種精確測定土工織物的滲透系數(shù)和淤堵特性的測試儀。
本發(fā)明的技術(shù)方案是土工織物滲透和淤堵特性測試儀，滲透容器內(nèi)底設置上透水板、下透水板，滲透容器中間是傳力桿，呈倒T型，在下透水板下部的空腔連通左出水口，其主要技術(shù)特征在于在滲透容器內(nèi)傳力桿底部平面上設置內(nèi)筒，傳力桿的直桿部分在內(nèi)筒內(nèi)，在內(nèi)筒內(nèi)形成流量量測區(qū)，在內(nèi)筒與外筒之間形成外側(cè)平衡區(qū)，右出水口連通外側(cè)平衡區(qū)。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于設置內(nèi)筒、外筒，形成流量量測區(qū)和外側(cè)平衡區(qū)，僅用中間部位的滲流量量測結(jié)果計算滲透系數(shù)，克服了邊界效應如側(cè)向滲漏、隆起等現(xiàn)象；保證滲透水流的流向垂直于土工織物且流線平行，可對試驗織物施加不同的垂直壓力，模擬土工織物工作時的實際受力狀態(tài)；織物的整個過水面積上的豎向壓力是均勻的，試樣織物四周的側(cè)向滲漏比較小，而且還可通過外側(cè)和中間滲流量的同時測定來量算出滲漏大小。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。


圖1-本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，在滲透容器的外筒10的上端兩側(cè)分別是進水口1、溢水口2，其內(nèi)底部是下透水板6，其上是上透水板7，透水板7上是傳力桿8，呈倒T字型，在傳力桿8的倒T字型的平面上設置內(nèi)筒9，傳力桿8的桿部分在內(nèi)筒9內(nèi)；由于內(nèi)筒9、外筒10的存在，在滲透容器的內(nèi)筒9內(nèi)形成流量量測區(qū)A，內(nèi)筒9與外筒10之間形成外側(cè)平衡區(qū)B；在下透水板6的中間部分下部空間仍然是流量量側(cè)區(qū)A，有左出水口3與之連通，對應于外側(cè)平衡區(qū)B的下透水板6下部的較小空間仍然是外側(cè)平衡區(qū)B，有右出水口4與之連通；左出水口3、右出水口4連接至滲透容器外的部分即末端高度可以調(diào)節(jié)。
當測定土工織物尤其是針剌無紡土工織物的滲透系數(shù)時，仍如圖1所示，先由左出水口3、右出水口4向滲透容器內(nèi)充水，至水位高于下透水板6，將被測織物5置于下透水板6上，安裝外筒10、內(nèi)筒9，橡膠墊圈11在外筒10的下部，形成密封，將加壓框架置于傳力桿8上，該加壓框架是現(xiàn)有技術(shù)常用裝置，其上還設置有百分表可以讀出所加壓力的數(shù)據(jù)，向被測織物5施加垂向壓力，再由進水口1向滲透容器內(nèi)充水，同時調(diào)節(jié)左出水口3、右出水口4的末端高度，至二者高度相同，以保證形成穩(wěn)定滲流時溢水口2始終有水溢出；此時，量測流量量測區(qū)A和外側(cè)平衡區(qū)B的滲流量，流量量測區(qū)A與外側(cè)平衡區(qū)B的面積相當，用流量量測區(qū)A的滲流量計算被測織物5的滲透系數(shù)。
當測定針剌土工織物的淤堵特性時，前面步驟相同，只是由進水口1向滲透容器內(nèi)注入懸液，該懸液是將土或水泥按一定比例配制成的，同時調(diào)節(jié)左出水口3、右出水口4的末端高度相同，在形成穩(wěn)定滲流時必須保證溢水口2有懸液溢出；在穩(wěn)定滲流進行一定時間后停止?jié)B透，將被測織物5拿出并置于烘箱中烘干，測量烘干后的被測織物5的質(zhì)量，計算被測織物5中的淤堵物含量，進行淤堵特性判斷。
權(quán)利要求
1.土工織物滲透和淤堵特性測試儀，滲透容器內(nèi)底設置上透水板、下透水板，滲透容器中間是傳力桿，呈倒T型，在下透水板下部的空腔連通左出水口，其特征在于在滲透容器內(nèi)傳力桿底部平面上設置內(nèi)筒，傳力桿的直桿部分在內(nèi)筒內(nèi)，在內(nèi)筒內(nèi)形成流量量測區(qū)，在內(nèi)筒與外筒之間形成外側(cè)平衡區(qū)，右出水口連通外側(cè)平衡區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特征在于外側(cè)平衡區(qū)通過上透水板、下透水板與右出水口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特征在于左出水口、右出水口延伸至滲透容器外，其末端高度可調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工織物滲透和淤堵特性測試儀，其特征在于流量量測區(qū)與外側(cè)平衡區(qū)的面積相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測試土工織物的滲透系數(shù)和淤堵特性的儀器。本發(fā)明在滲透容器內(nèi)設置內(nèi)、外筒，在內(nèi)筒內(nèi)形成流量量測區(qū)，在內(nèi)筒與外筒之間形成外側(cè)平衡區(qū)，左、右出水口分別連通流量量測區(qū)、外側(cè)平衡區(qū)。僅用中間部位的滲流量量測結(jié)果計算滲透系數(shù)，克服了邊界效應如側(cè)向滲漏、隆起等現(xiàn)象，保證滲透水流的流向垂直于土工織物且流線平行，模似土工織物的實際受力狀態(tài)，還可通過外側(cè)和中間滲流量的同時測定來量算出滲漏大小。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、易于操作。
文檔編號G01N15/08GK1484013SQ0313170
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者王保田, 張文慧, 張海霞, 張福海 申請人:河海大學巖土工程科學研究所