專利名稱：多功能滲透變形試驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及巖土及尾礦測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種測定最粒徑不大于5毫米土或尾礦在不同邊界條件下的滲透系數(shù)及滲透變形參數(shù)試驗儀。
背景技術(shù)：
當前國內(nèi)還沒有通過技術(shù)鑒定的制式滲透變形試驗儀。僅《土工試驗規(guī)程》(SL237-1999)中給出了粗顆粒土的滲透及滲透變形試驗方法與試驗裝置，各相關(guān)科研機構(gòu)各自制作滿足自己特定需求的試驗測試模型。這些裝置用來測定用細砂與尾礦土的滲透變形參數(shù)均存在明顯的不足。如體型太大、操作繁瑣、可控性差、功能單一不能模擬原位應(yīng)力邊界條等。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種操作方便，可控性好，多功能的能直接測定細砂與尾礦土在一維和二維應(yīng)力邊界條件下的滲透系數(shù)與滲透變形參數(shù)試驗儀。本實用新型多功能滲透變形試驗儀，包括機架，垂直加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊。本實用新型多功能滲透變形試驗儀，包括機架，垂直加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，帶溢流管的水頭升降裝置的出水管和有機玻璃特制的組合式滲流容器的底座上的進水閥相連。所述的帶溢流管的水頭升降裝置I包括水箱23、水箱23下部的支板兩端的孔套在導(dǎo)向鋼繩24上，導(dǎo)向鋼繩24上下兩端和支架26相連，拉伸線索一頭和水箱相連，另頭繞過定滑輪和定位渦輪15相連，水箱通過管道和滲流容器底座11相連。所述的組合式有機玻璃特制的滲流容器包括導(dǎo)向管6、滲透固結(jié)管19或用于二維加載或原狀樣柔性密封Ktl滲透固結(jié)管22、底座11依次密封相連，并用螺桿緊固形成一個整體，上蓋5，下固定板14分別置于上下兩端，穿過螺桿用螺帽緊固。所述的上蓋5上設(shè)置有垂直加載控制系統(tǒng)。所述的垂直加載控制系統(tǒng)包括上蓋5中心安有活塞套4，活塞套4上端是垂直加載裝置3，通過兩根螺桿固定在上蓋5上，上蓋5側(cè)面布有出水的二通閥門，活塞套4的活塞桿上裝有垂直位移傳感器夾具，導(dǎo)向管6側(cè)面布有二通閥門。所述的滲透固結(jié)管19上按一定間距布有三個高精度度差壓傳感器8、9、10，通過三通接頭、閥門及導(dǎo)水管與滲透固結(jié)管19或Ktl滲透固結(jié)管22和側(cè)壓管2相連，差壓傳感器8、9、10信號線通過米集合與微機相連。[0011]所述的側(cè)向加載控制系統(tǒng)是一臺全自動精密液壓控制器，在加載的同時能記錄體變，安裝在機架內(nèi)，通過高壓尼龍管與Ktl滲透固結(jié)管22壓力腔相連。所述的用于二維加載Ktl滲透固結(jié)管22內(nèi)壁呈向外凹的弧形，內(nèi)壁套有帶咀筒狀乳膠，膜咀上套有尼龍管用O形圈與Ktl滲透固結(jié)管22密封連接，與膜咀呈90度角布有二個二通閥門，一個與液壓控制器相連，一個與Ktl滲透固結(jié)管22壓力腔容積調(diào)節(jié)管相連，其它組件與滲透固結(jié)管19 一致。所述的底座11包括直管和整體漏斗，整體漏斗上端放置不銹鋼下透水板，整體漏斗的進口設(shè)有環(huán)形濾氣透水網(wǎng)12，直管和整體漏斗間通過O形圈密封，底座11布有兩二通閥門，一個進水，一個排氣。所述的流量及溫度測量系統(tǒng)包括流量測量管21進水口與滲流容器出水口用管道相連并應(yīng)水平，下端布有溫度傳感器和流量傳感器16，傳感器信號線通過采集合與微機相連。上蓋5、下固定板14可分別單獨拆裝，下固定板14上布有排水排砂的二通閥門。側(cè)壓管2、用有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，水頭傳感器安裝在滲透固結(jié)管19和Ktl滲透固結(jié)管22，工作臺上設(shè)有滲流容器垂直支座與水平支撐架13，四腳設(shè)有調(diào)平螺絲。以上結(jié)構(gòu)之間用高壓尼管連接，所有傳感器與8通道采集盒相連，采集盒和計算機之間通過通信電纜相連。本實用新型多功能滲透變形試驗儀測試步驟如下(I)、多功能滲透變形試驗儀檢校①按試驗要求組裝好多功能滲透變形試驗儀全部組件，升高水箱，打開底座上的進水閥，讓滲流容器內(nèi)充滿水，排除管路中的全部氣體后關(guān)閉除底座上的進水閥以外的全部閥門，將水頭升高到最大水頭，系統(tǒng)不漏水即可；②關(guān)閉閥底座上的進水閥，利用側(cè)壓管標定側(cè)壓水頭傳感器，差壓傳感器10標定為絕對水頭高度，單位厘米水柱高度，下游的差壓傳感器8、9分別標定為相鄰兩點的水頭差，單位毫米水柱高度，流量傳感器標定為亳升，溫度標定為攝氏度，測定垂直加載裝置3氣壓活塞的氣壓與出力之間的關(guān)系。( 2 )、垂直滲流方式滲透及滲透變形指標的測定①打開滲流容器上蓋，調(diào)整水箱高度，讓水面與滲流容器下透水板平齊，在下透水板上放上一塊5mm厚透水石，垂向從下往上滲流，或用透水網(wǎng)，從上往下滲流，透水板與透水網(wǎng)孔徑一致3_，在滲透固結(jié)管內(nèi)壁涂層真空硅脂，按預(yù)定的密度稱取砂樣，加入1%的水拌勻在滲透固結(jié)管內(nèi)分層擊實制成，試樣與滲透固結(jié)管上端面平齊；②不需施加垂直荷載時，依次放入用透水石制作的內(nèi)徑比試樣直徑小2_3mm的環(huán)狀透水板，內(nèi)徑與試樣直徑一致的導(dǎo)向環(huán)，十字形加載板，需施加垂直荷載時，放入第一個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層滲透系數(shù)比試樣大10倍以上的中粗砂抹平，再放入第二個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放入上滲水傳壓板。③蓋上上蓋鎖緊，不需施加垂直荷載時，通過調(diào)壓閥給十字形加載板施加100-200kpa壓力后，封閉氣缸，關(guān)閉氣源，其目的防止試樣沿滲透固結(jié)管滑動。需施加垂直荷載時，安裝位移傳感器，直接通過調(diào)壓閥給試樣施加設(shè)定的垂直荷載，記錄垂直位移；④關(guān)閉滲流容器三個測壓咀處三通閥門，關(guān)閉底座上進水閥，將抽氣機接在導(dǎo)向管二通閥上進行抽氣，當滲流容器內(nèi)接近負一個大氣壓時，將供水瓶與上蓋溢水閥相連，對試樣進行滴水飽和，當水面到達傳壓板時停止抽氣，卸除抽氣管與供水管，保持上蓋閥門接通大氣，升高供水箱水位與上蓋閥門平齊，打開進水閥，調(diào)節(jié)滲流容器三個測壓咀處三通閥門排除測壓管路中氣體并與滲流容器相通，直到三根側(cè)壓管水頭與上蓋閥門中心平齊；⑤當垂直由下向上滲流時，將上蓋閥門與流量管相連，加第一級水頭1cm，然后按O. 05,0. 1,0. 15,0. 2,0. 3,0. 4,0. 6,0. 8,1. 0,1. 5,2. O…等坡降遞增，在接近臨界坡降時，滲透坡降遞增值適當減小，自動采集記錄程序設(shè)置成每20分鐘記錄一次測壓管水頭差、流量及溫度值，當采用垂直由上向下滲流時，需在試樣裝入前將透固結(jié)管19旋轉(zhuǎn)180度組裝，進出水口互換，并調(diào)整流量管進水口與滲流容器出水口高度一致，其它與由下向上滲流時相同；⑥當電腦記錄的每級水頭施加I小時后，連續(xù)3到4次之間流量差相近即可加下一級水頭，在電腦自動記錄的同時，也可人工測記測壓管讀數(shù)，并透過玻璃筒觀察試驗現(xiàn)象，如水的渾濁程度、冒氣泡、細顆粒跳動、移動或被水帶出等現(xiàn)象，并加以描述記錄；⑦當水頭不能再增加時，即可結(jié)束試驗；⑧當需要進行二維加載或采用原狀土試樣進行試驗時，用Ktl滲透固結(jié)管22替代透固結(jié)管19，利用側(cè)壓腔對試樣進行柔性密封或者二維加載，其它測試過程與垂直由下向上滲流方式或垂直由 上向下滲流相同。 ( 3 )、水平滲流方式滲透變形指標的測定①打開滲流容器上蓋，調(diào)整水箱高度，讓水面與滲流容器下透水板平齊，在下透水板上放上一塊5mm厚透水石，在滲透固結(jié)管內(nèi)壁涂層真空硅脂，按預(yù)定的密度稱取砂樣，力口入1%的水拌勻在滲透固結(jié)管內(nèi)分層擊實制成，試樣與滲透固結(jié)管上端面平齊；②不需施加水荷載時，依次放入內(nèi)徑與試樣直徑一致的導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層滲透系數(shù)比試樣大10倍以上的中粗砂抹平，外徑與導(dǎo)向管6內(nèi)徑一致的上透水傳壓板，需施加垂直荷載時，放入第一個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層滲透系數(shù)比試樣大10倍以上的中粗砂抹平，再放入第二個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放入外徑與試樣一致的上透水傳壓板；③蓋上上蓋鎖緊，不需施加水荷載時，通過調(diào)壓閥給傳壓板施加100_200kpa壓力后，封閉氣缸，關(guān)閉氣源，其目的防止試樣水平放置時脫落，需施加水平荷載時，安裝位移傳感器，直接通過調(diào)壓閥給試樣施加設(shè)定的水平荷載，記錄位移值；④關(guān)閉滲流容器三個測壓咀處三通閥門，關(guān)閉底座上進水閥，將抽氣機接在導(dǎo)向管二通閥上進行抽氣，當滲流容器內(nèi)接近負一個大氣壓時，將供水瓶與上蓋溢水閥相連，對試樣進行滴水飽和，當水面到達傳壓板時停止抽氣，卸除抽氣管與供水管，保持上蓋閥門接通大氣，升高供水箱水位與上蓋閥門中心平齊，打開進水閥，調(diào)節(jié)滲流容器三個測壓咀處的三通閥門排除測壓管路中氣體并與滲流容器相通，直到三根側(cè)壓管水頭與上蓋閥門中心平齊，關(guān)閉進水閥；⑤將滲流容囂水平放置在水平支架13上；⑥將上蓋閥門與流量管相連，加第一級水頭1cm，熊然后按0·05、0· 1,0. 15,0.2,O. 3,0. 4,0. 6,0. 8、1. O、1. 5,2. O…等坡降遞增，在接近臨界坡降時，滲透坡降遞增值適當減小。記錄程序設(shè)置每20分鐘記錄一次測壓管水頭差、流量及溫度值；⑦當電腦記錄的每級水頭施加I小時后，連續(xù)3到4次之間流量差相近即可加下一級水頭，在電腦自動記錄的同，也可人工測記測壓管讀數(shù)，并透過玻璃筒觀察試驗現(xiàn)象，如水的渾濁程度、冒氣泡、細顆粒跳動、移動或被水帶出等現(xiàn)象，并加以描述記錄；⑧當水頭不能再增加時，即可結(jié)束試驗；⑨當采用原狀土或需二維加載進行試驗時，用Ktl滲透固結(jié)管22替代透固結(jié)管19，利用側(cè)壓腔對試樣進行柔性密封或者二維加載，其它測試過程相同。(4)、資料整理按《土工試驗規(guī)程》SL237-014-1999、SL237-056-1999規(guī)定進行計算整理資料。本實用新型多功能滲透變形試驗儀的優(yōu)點是滿足《土工試驗儀器通用參數(shù)標準》要求，通過研制組合式試驗容器筒體，實現(xiàn)測試工況的多功能性、操作的方便性與實用性。將蓋重加載與側(cè)壓加載融于一體，既能測定無壓下的滲流特性參數(shù)，又能模擬地下任一點的應(yīng)力狀態(tài)下的滲流特性。其功能包括測定水平向、垂直向及有無蓋重等不同工況下的滲透變形特性參數(shù)。本試驗儀適用于最大直徑小于20mm尾礦和天然土，試樣尺寸直徑為101mm，高度為100-200mm，流量測量系統(tǒng)分辨率為O. 1ml、相對誤差不大于1%，側(cè)壓水頭測量系統(tǒng)分辨率為Imm水柱、相對誤差不大于1%，荷載系統(tǒng)分辨率為lkpa、相對誤差不大于1%。研制異型乳膠膜實現(xiàn)了原狀試樣的柔性密封技術(shù)。整合了加載與測量系統(tǒng)，并與常用的土工測試數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)無縫對接，實現(xiàn)了滲流試驗全過程自動記錄。

圖1為多功能滲透變形試驗儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為K。滲透固結(jié)管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為2號樣滲透坡降與流速關(guān)系曲線。
具體實施方式
根椐圖1所示一種多功能滲透變形試驗儀，包括機架，垂直加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊。一種多功能滲透變形試驗儀，包括機架，垂直加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，水頭傳感器布置在組合式滲流容器的滲透固結(jié)管19或Ktl滲透固結(jié)管22上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，帶溢流管的水頭升降裝置的出水管和有機玻璃特制的組合式滲流容器的底座上的進水閥相連。所述的帶溢流管的水頭升降裝置I包括水箱23、水箱23下部的支板兩端的孔套在導(dǎo)向鋼繩24上，導(dǎo)向鋼繩24上下兩端和支架26相連，拉伸線索一頭和水箱相連，另頭繞過定滑輪和定位渦輪15相連，水箱通過管道和底座的進水閥相連。所述的組合式有機玻璃特制的滲流容器包括導(dǎo)向管6、滲透固結(jié)管19或用于二維加載或原狀樣柔性密封的Ktl滲透固結(jié)管22、底座11依次密封相連，并用螺桿緊固形成一個整體，上蓋5，下固定板14分別置于上下兩端，穿過螺桿用螺帽緊固。所述的上蓋5上設(shè)置有垂直加載。所述的垂直加載控制系統(tǒng)包括上蓋5中心安有活塞套4，活塞套4上端是垂直加載裝置3，通過兩根螺桿固定在上蓋5上，上蓋5側(cè)面布有出水的二通閥門，活塞套4的活塞桿上裝有垂直位移傳感器夾具，導(dǎo)向管6側(cè)面布有二通閥門。所述的滲透固結(jié)管19上按一定間距布有三個高度差壓傳感器8、9、10，通過三通接頭、閥門及導(dǎo)水管與滲透固結(jié)管19和側(cè)壓管2相連，差壓傳感器8、9、10信號線通過采集合與微機相連。所述的側(cè)向加載控制系統(tǒng)是一臺全自動精密液壓控制器，在加載的同時能記錄體變，安裝在機架內(nèi)，通過高壓尼龍管與Ktl滲透固結(jié)管22壓力腔相連。所述的用于二維加載Ktl滲透固結(jié)管22內(nèi)壁呈向外凹的弧形，內(nèi)壁套有帶咀筒狀乳膠，膜咀上套有銅管用O形圈與Ktl滲透固結(jié)管22密封連接，與膜咀呈90度角布有二個二通閥門，一個與精密液壓控制器相連，一個與Ktl滲透固結(jié)管22壓力腔容積調(diào)節(jié)管相連，其它組件與滲透固結(jié)管19 一致。所述的底座11包括直管和整體漏斗，整體漏斗上端放置不銹鋼下透水板，整體漏斗的進口設(shè)有環(huán)形濾氣透水網(wǎng)12，直管和整體漏斗間通過O形圈密封，底座11布有兩個二通閥門，一個進水，一個排氣。所述的流量及溫度測量系統(tǒng)包括流量測量管21進水口與滲流容器出水口用管道相連并應(yīng)水平，下端布有溫度傳感器和流量傳感器16，傳感器信號線通過采集合與微機相連，上蓋5、下固定板14可分別單獨拆裝，下固定板14上布有排水排砂的二通閥門。側(cè)壓管2、用有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，水頭傳感器安裝在滲透固結(jié)管19和Ktl滲透固結(jié)管22上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，工作臺上設(shè)有滲流容器垂直支座與水平支撐架13，四腳設(shè)有調(diào)平螺絲。以上結(jié)構(gòu)之間用高壓尼管連接，所有傳感器與8通道采集盒相連，采集盒和計算機之間通過通信電纜相連。本實用新型多功能滲透變形試驗儀測試步驟如下(I)、多功能滲透變形試驗儀檢校①按試驗要求組裝好多功能滲透變形試驗儀全部組件，升高水箱23，打開底座上的進水閥，讓滲流容器內(nèi)充滿水，排除管路中的全部氣體后關(guān)閉除底座11上的進水閥以外的全部閥門，將水頭升高到最大水頭，系統(tǒng)不漏水即可；②關(guān)閥底座11上的進水閥，利用側(cè)壓管2標定側(cè)壓水頭傳感器8、9、10，差壓傳感器10標定為絕對水頭高度，單位厘米水柱高度，下游的差壓傳感器8、9分別標定為相鄰兩點的水頭差，單位毫米水柱高度，流量傳感器16標定為毫升，溫度標定為攝氏度，測定垂直加載裝置3的氣壓與活塞出力之間的關(guān)系。( 2 )、垂直滲流方式滲透及滲透變形指標的測定①打開滲流容器上蓋5，調(diào)整水箱高度23，讓水面與滲流容器下透水板平齊，在下透水板上放上一塊5mm厚透水石，垂向從下往上滲流，或用透水網(wǎng)，從上往下滲流，透水板與透水網(wǎng)孔徑一致3_，在滲透固結(jié)管19內(nèi)壁涂層真空硅脂，按預(yù)定的密度稱取砂樣，加入1%的水拌勻，在滲透固結(jié)管19內(nèi)分層擊實制成，試樣與滲透固結(jié)管19上端面平齊；②不需施加垂直荷載時，依次放入用透水石制作內(nèi)徑比試樣直徑小2-3_的環(huán)狀透水板，內(nèi)徑與試樣直徑一致的導(dǎo)向環(huán)，十字形加載板，需施加垂直荷載時，放入第一個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層中粗砂抹平，滲透系數(shù)比試樣大10倍以上，再放入第二個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放入上外徑與試樣直徑一致的透水傳壓板；③蓋上上蓋5鎖緊，不需施加垂直荷載時，通過調(diào)壓閥給十字形加載板施加100-200kpa壓力后，封閉氣缸3，關(guān)閉氣源，其目的防止試樣沿滲透固結(jié)管19內(nèi)壁滑動，需施加垂直荷載時，安裝位移傳感器，直接通過調(diào)壓閥給試樣施加設(shè)定的垂直荷載，記錄垂直位移；④關(guān)閉滲流容器三個測壓咀處三通閥門，關(guān)閉底座11上進水閥，將抽氣機接在導(dǎo)向管6的二通閥上進行抽氣，當滲流容器內(nèi)接近負一個大氣壓時，將供水瓶與上蓋5溢水閥相連，對試樣進行滴水飽和，當水面到達上傳壓板時停止抽氣，卸除抽氣管與供水管，保持上蓋5的閥門接通大氣。升高供水箱水位23與上蓋5的閥門平齊，打開進水閥，調(diào)節(jié)透固結(jié)管19的三個測壓咀處三通閥門排除測壓管路中氣體并與滲流容器相通，直到三根側(cè)壓管2水頭與上蓋5閥門中心平齊；⑤當垂直由下向上滲流時，將上蓋閥5門與流量管21相連，加第一級水頭1cm，然后按水頭坡降為 O. 05,0. 1,0. 15,0. 2,0. 3,0. 4,0. 6,0. 8,1. 0,1. 5,2. O…等坡降遞增，在接
近臨界坡降時，滲透坡降遞增值適當減小，記錄程序設(shè)置為每20分鐘記錄一次測壓管2水頭差、流量及溫度值，當采用垂直由上向下滲流時，需在試樣裝入前將透固結(jié)管19旋轉(zhuǎn)180度組裝，進出水口互換，并調(diào)整流量管21進水口與滲流容器出水口高度一致，其它與由下向上滲流時相同；⑥當電腦記錄的每級水頭施加I小時后，連續(xù)3到4次之間流量差相近即可加下一級水頭，在電腦自動記錄的同，也可人工測記測壓管2讀數(shù)，并透過玻璃筒觀察試驗現(xiàn)象，如水的渾濁程度、冒氣泡、細顆粒跳動、移動或被水帶出等現(xiàn)象，并加以描述記錄；⑦當水頭不能再增加時，即可結(jié)束試驗；⑧當需要進行二維加載或采用原狀土試樣進行試驗時，用Ktl滲透固結(jié)管22替代透固結(jié)管19，利用側(cè)壓腔對試樣進行柔性密封或者二維加載，其它測試過程與垂直由下向上滲流方式或垂直由上向下滲流相同。(3)、水平滲流方式滲透變形指標的測定①打開滲流容器上蓋5，調(diào)整水箱23高度，讓水面與滲流容器下透水板平齊，在下透水板上放上一塊5mm厚透水石，在滲透固結(jié)管19內(nèi)壁涂層真空硅脂，按預(yù)定的密度稱取砂樣，加入1%的水拌勻在滲透固結(jié)管19內(nèi)分層擊實制成，試樣與滲透固結(jié)管19上端面平齊；②不需施加水荷載時，依次放入內(nèi)徑與試樣直徑一致的導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層滲透系數(shù)比試樣大10倍以上的中粗砂抹平，外徑與導(dǎo)向管6內(nèi)徑一致的上透水傳壓板，需施加垂直荷載時，放入第一個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放一層滲透系數(shù)比試樣大10倍以上的中粗砂抹平，再放入第二個導(dǎo)向環(huán)，在導(dǎo)向環(huán)內(nèi)放入外徑與試樣一致的上透水傳壓板；③蓋上上蓋5鎖緊，不需施加水平荷載時，通過調(diào)壓閥給傳壓板施加100_200kpa壓力后，封閉氣缸3，關(guān)閉氣源，其目的防止試樣水平放置時脫落，需施加水平荷載時，安裝位移傳感器，直接通過調(diào)壓閥給試樣施加設(shè)定的水平荷載，記錄位移值；④關(guān)閉滲流容器三個測壓咀處三通閥門，關(guān)閉底座11上進水閥，將抽氣機接在導(dǎo)向管6 二通閥上進行抽氣，當滲流容器內(nèi)接近負一個大氣壓時，將供水瓶與上蓋5溢水閥相連，對試樣進行滴水飽和，當水面到達上傳壓板時停止抽氣，卸除抽氣管與供水管，保持上蓋5閥門接通大氣，升高供水箱23水位與上蓋5閥門平齊，打開進水閥，調(diào)節(jié)滲流容器三個測壓咀處三通閥門排除測壓管路中氣體并與滲流容器相通，直到三根側(cè)壓管2水頭與上蓋5閥門中心平齊，關(guān)閉進水閥；⑤將滲流容器水平放置在水平支架13上；⑥將上蓋5閥門與流量管21相連，加第一級水頭1cm，熊然后按水頭坡降為O. 05、
O.1,0. 15,0. 2,0. 3,0. 4,0. 6,0. 8,1. 0,1. 5,2. O…等坡降遞增，在接近臨界坡降時，滲透坡
降遞增值適當減小，記錄程序設(shè)置每20分鐘記錄一次測壓管2水頭差、流量及溫度值；⑦當電腦記錄的每 級水頭施加I小時后，連續(xù)3到4次之間流量差相近即可加下一級水頭，在電腦自動記錄的同，也可人工測記測壓管讀數(shù)，并透過玻璃筒觀察試驗現(xiàn)象，如水的渾濁程度、冒氣泡、細顆粒跳動、移動或被水帶出等現(xiàn)象，并加以描述記錄；⑧當水頭不能再增加時，即可結(jié)束試驗；⑨當采用原狀土或需二維加載進行試驗時，用Ktl滲透固結(jié)管22替代透固結(jié)管19，利用側(cè)壓腔對試樣進行密封或者二維加載，其它測試過程相同。(4)、資料整理按《土工試驗規(guī)程》SL237-014-1999、SL237-056-1999規(guī)定進行計算整理資料。下面為某尾礦土實測資料(請把資料寫出)
權(quán)利要求1.一種多功能滲透變形試驗儀，包括機架，其特征在于還有垂直加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置于機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊。
2.根椐權(quán)利要求1所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于包括機架，垂直加載加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，側(cè)向加載控制系統(tǒng)置于機架內(nèi)，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，帶溢流管的水頭升降裝置的出水管和有機玻璃特制的組合式滲流容器的底座上的進水閥相連。
3.根椐權(quán)利要求2所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的帶溢流管的水頭升降裝置(I)包括水箱(23)、水箱(23)下部的支板兩端的孔套在導(dǎo)向鋼繩(24)上，導(dǎo)向鋼繩(24)上下兩端和支架(26)相連，拉伸線索一頭和水箱相連，另頭繞過定滑輪和定位渦輪(15)相連，水箱通過管道和底座的進水閥相連。
4.根椐權(quán)利要求2所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的組合式有機玻璃特制的滲流容器包括導(dǎo)向管(6)、滲透固結(jié)管(19)或Ktl滲透固結(jié)管(22)、底座(11)依次密封相連，并用螺桿緊固形成一個整體，上蓋(5)，下固定板(14)分別置于上下兩端，穿過螺桿用螺帽緊固；所述的滲透固結(jié)管(19)上按一定間距布有三個高度差壓傳感器(8)、(9)、(10)，通過三通接頭、閥門及導(dǎo)水管與滲透固結(jié)管(19)和側(cè)壓管(2)相連，差壓傳感器(8)、(9)、( 10)信號線通過采集合與微機相連；或所述的用于二維加載或原狀試樣柔性密封Ktl滲透固結(jié)管(22)內(nèi)壁呈向外凹的弧形，內(nèi)壁套有帶咀筒狀乳膠，膜咀上套有銅管用O形圈與Ktl滲透固結(jié)管(22)密封連接，與膜咀呈90度角布有二個二通閥門，一個與精密全自動液壓控制器相連，一個與Ktl滲透固結(jié)管(22)壓力腔容積調(diào)節(jié)管相連，其它組件與滲透固結(jié)管(19) 一致。
5.根椐權(quán)利要求2所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的垂直加載控制系統(tǒng)包括上蓋(5)中心安有活塞套(4)，活塞套(4)上端是垂直加載裝置(3)，通過兩根螺桿固定在上蓋(5)上，上蓋(5)側(cè)面布有出水的二通閥門，活塞套(4)能活塞桿上裝有垂直位移傳感器夾具，導(dǎo)向管(6 )側(cè)面布有二通閥門。
6.根椐權(quán)利要求2所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的側(cè)向加載控制系統(tǒng)包括側(cè)向加載控制系統(tǒng)是一臺全自動精密液壓控制器，在加載的同時能記錄體變，安裝在機架內(nèi)，通過高壓尼龍管與Ktl滲透固結(jié)管(22)壓力腔相連。
7.根椐權(quán)利要求4所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的底座(11)包括直管和整體漏斗，整體漏斗上端放置不銹鋼下透水板，整體漏斗的進口設(shè)有環(huán)形濾氣透水網(wǎng)(12)，直管和整體漏斗間通過O形圈密封，底座(11)布有兩二通閥門，一個進水，一個排氣。
8.根椐權(quán)利要求2所述的一種多功能滲透變形試驗儀，其特征在于所述的水頭、流量及溫度測量系統(tǒng)包括流量測量管(21)進水口與滲流容器出水口用管道相連并應(yīng)水平，下端布有溫度傳感器和流量傳感器(16)，傳感器信號線通過采集合與微機相連。
專利摘要一種多功能滲透變形試驗儀，包括機架，垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)置于有機玻璃特制的組合式滲流容器的上蓋上，有機玻璃特制的組合式滲流容器和垂直加載與側(cè)向加載控制系統(tǒng)組件固定在機架上，水頭、流量及溫度測量系統(tǒng)設(shè)置在機架側(cè)邊，帶溢流管的水頭升降裝置的出水管和有機玻璃特制的組合式滲流容器的底座上的進水閥相連。其優(yōu)點是滿足《土工試驗儀器通用參數(shù)標準》要求，通過研制組合式試驗容器筒體，實現(xiàn)測試工況的多功能性、操作的方便性與實用性。將蓋重加載與側(cè)壓加載融于一體，既能測定無壓下的滲流特性參數(shù)，又能模擬地下任一點的應(yīng)力狀態(tài)下的滲流特性。
文檔編號G01N15/08GK202903643SQ20122046781
公開日2013年4月24日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者陳定安, 胡純清, 萬凱軍, 徐牧明 申請人:中冶集團武漢勘察研究院有限公司