本實(shí)用新型屬于土工試驗儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖土工程橫向滲流測試裝置，尤其涉及一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測裝置。

背景技術(shù)：

土的滲透能力是巖土工程的重要問題之一，土的滲透系數(shù)是反映土體滲透能力的指標(biāo)。在土的邊界條件和環(huán)境比較簡單的情況下可以只考慮土的豎向滲流，但在工程上遇到的滲流問題，邊界條件很復(fù)雜，水流形態(tài)往往是二向或三向的，比如我們常見的土壩滲流就屬于多向滲流。然而，在室內(nèi)土工試驗測滲透系數(shù)的過程中，一般認(rèn)為所測得的滲透系數(shù)滿足各向同性假設(shè)，從而以試驗測得的豎向滲透系數(shù)來代替水平方向滲透系數(shù)，并用于滲透系數(shù)的空間變異性統(tǒng)計分析。顯然，此近似替代的方法誤差比較大，難以滿足工程需要。同時，工程中還需要考慮不同壓力下土體的滲透性能，現(xiàn)有儀器無法綜合量測不同固結(jié)壓力下土體的滲透系數(shù)。而且，為量測一種土在不同固結(jié)壓力下穩(wěn)定后的飽和滲透系數(shù)，需要做多個土樣，這種操作不僅費(fèi)時費(fèi)力，浪費(fèi)試驗材料，而且因土樣的重復(fù)性很難確保，給試驗帶來不必要的誤差。因此，需要一種簡單易操作的試驗裝置來測量不同壓力下土體的橫向滲透系數(shù)，用以滿足工程需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測裝置，可以測量不同固結(jié)壓力下飽和土體的橫向滲透系數(shù)，通過測得的數(shù)據(jù)可以繪制壓力（或孔隙比）與橫向滲透系數(shù)的關(guān)系曲線。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測裝置，包括底座、頂蓋、注水系統(tǒng)；所述頂蓋固連在底座上部，所述注水系統(tǒng)與底座聯(lián)通。

所述底座為長方體形結(jié)構(gòu)，且下表面中心處有一圓形凹槽，使其固定在試驗桌上；底座四個角均勻的分布四個螺栓孔，用以連接頂蓋和底座，底座中心有一個矩形槽，矩形槽內(nèi)放置三面矩形環(huán)刀和矩形透水石，矩形槽內(nèi)有一小的矩形凸起，用以隔擋矩形透水石，透水石與矩形槽側(cè)壁形成一矩形水槽；所述矩形槽右外壁有一個進(jìn)水孔，進(jìn)水孔和矩形槽的外壁為焊接，矩形槽左外壁有一個出水孔，出水孔和矩形槽的外壁為焊接；矩形槽上部有一個矩形凹槽，用以放置止水墊。

所述頂蓋包括壓力桿、螺帽、止水墊、螺栓，所述頂蓋上部中間有一個外凸的螺栓孔，壓力桿穿過螺栓孔，并通過螺帽固定，壓力桿與螺栓孔之間設(shè)置止水墊，頂蓋下部有一矩形凹槽，用以放置壓力板；頂蓋設(shè)有一閉合矩形凹槽，和底座矩形槽壁相吻合；所述頂蓋四角均勻分布四個螺栓孔，和底座的螺栓孔相對應(yīng)，并通過螺栓固定，三面矩形環(huán)刀上部與壓力板之間有縫隙。

所述注水系統(tǒng)包括水箱、體變管、導(dǎo)管、體變管閥門、導(dǎo)管閥門；所述體變管和導(dǎo)管均與底座的進(jìn)水孔相連接；導(dǎo)管和水箱相連接；體變管上設(shè)置有體變管閥門，導(dǎo)管上設(shè)置有導(dǎo)管閥門。水箱、體變管的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，導(dǎo)管的材質(zhì)為塑膠。

所述三面矩形環(huán)刀的材質(zhì)為不銹鋼。

所述矩形試樣室包括底座、擋板、導(dǎo)桿、定位環(huán)、銷釘；導(dǎo)桿、定位環(huán)、銷釘用于固定擋板的位置，定位桿上有一圓孔，導(dǎo)桿從圓孔通過，導(dǎo)桿與擋板焊接，底座底面有一圓孔，方便制樣完成后取樣。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型試驗裝置主體采用不銹鋼，制作工藝簡單。該滲透系數(shù)測定裝置所用環(huán)刀為三面矩形環(huán)刀，通過右側(cè)的進(jìn)水孔和左側(cè)的出水孔，液體從土體內(nèi)橫向穿過，記錄液體流量和時間，可測得土樣的橫向滲透系數(shù)；該滲透系數(shù)測定裝置上部設(shè)有壓力桿，通過外部加壓系統(tǒng)對壓力桿施加不同的壓力，可以測得不同壓力下的橫向滲透系數(shù)。此外，此橫向滲透系數(shù)量測裝置還可以做膨脹試驗、固結(jié)試驗，適用范圍廣。本試驗儀器裝置構(gòu)造簡單，操作方便，實(shí)用性高，有很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測裝置總圖。

圖2為底座剖面圖。

圖3為底座俯視圖。

圖4為頂蓋剖面圖。

圖5為頂蓋俯視圖。

圖6為注水系統(tǒng)剖面圖。

圖7為三面矩形環(huán)刀的立體圖。

圖8為矩形試樣室的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示，對本實(shí)用新型具體實(shí)施方式做以下說明。

如圖1至圖6所示，一種不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)量測裝置，包括底座2、頂蓋1、注水系統(tǒng)4；所述頂蓋1固連在底座2上部，所述注水系統(tǒng)4與底座2聯(lián)通。

所述底座2為長方體形結(jié)構(gòu)，且下表面中心處有一圓形凹槽26，使其固定在試驗桌上；底座2四個角均勻的分布四個螺栓孔12，用以連接頂蓋1和底座2，底座2中心有一個矩形槽25，矩形槽25內(nèi)放置三面矩形環(huán)刀和矩形透水石15，矩形槽25內(nèi)有一小的矩形凸起28，用以隔擋矩形透水石15，透水石15與矩形槽25側(cè)壁形成一矩形水槽11；所述矩形槽25右外壁有一個進(jìn)水孔9，進(jìn)水孔9和矩形槽25的外壁為焊接，矩形槽25左外壁有一個出水孔10，出水孔10和矩形槽25的外壁為焊接；矩形槽25上部有一個矩形凹槽14，用以放置止水墊。

所述頂蓋1包括壓力桿20、螺帽19、止水墊18、螺栓16，所述頂蓋1上部中間有一個外凸的螺栓孔29，壓力桿20穿過螺栓孔29，并通過螺帽19固定，壓力桿20與螺栓孔29之間設(shè)置止水墊18，頂蓋1下部有一矩形凹槽22，用以放置壓力板3；頂蓋1設(shè)有一閉合矩形凹槽21，和底座2矩形槽壁13相吻合；所述頂蓋1四角均勻分布四個螺栓孔23，和底座2的螺栓孔12相對應(yīng)，并通過螺栓16固定，三面矩形環(huán)刀上部與壓力板3之間有縫隙24。

所述注水系統(tǒng)4包括水箱30、體變管5、導(dǎo)管6、體變管閥門7、導(dǎo)管閥門8；所述體變管5和導(dǎo)管6均與底座2的進(jìn)水孔9相連接；導(dǎo)管6和水箱30相連接；體變管5上設(shè)置有體變管閥門7，導(dǎo)管6上設(shè)置有導(dǎo)管閥門8。水箱30、體變管5的材質(zhì)為有機(jī)玻璃，導(dǎo)管6的材質(zhì)為塑膠。

如圖7所示，所述三面矩形環(huán)刀包括前面31、底面33和后面32。

如圖8所示，所述矩形試樣室包括底座34、擋板36、導(dǎo)桿39、定位桿38、銷釘37；底座34上部為三面試樣槽35，底座底面有一圓孔40，方便制樣完成后取樣。

本實(shí)施例中，底座2為長方體形不銹鋼結(jié)構(gòu)，下部長為168mm，寬86mm，厚度為14mm，下表面中心的圓形凹槽26直徑為20mm，深度為2mm；底座2上部的矩形槽25長136mm，寬54mm，高度為18mm，壁厚8mm；透水石15長5mm、寬40mm、高18mm；水槽11長5mm、寬40mm、高18mm；環(huán)形凸起28寬1mm、高2mm，環(huán)形凹槽14寬3mm、高3mm；所放止水墊的周長為352mm，寬3mm，厚度為4mm；螺栓孔12直徑為8mm，深9mm。

所述頂蓋1為長方體形不銹鋼結(jié)構(gòu)，長為168mm，寬86mm，高度為24mm；矩形凹槽22長100mm、寬40mm、高15mm，用以放置帶凹槽的壓力板3，所述帶凹槽的壓力板3長100mm，寬38mm，高15mm，中間凹槽直徑為10mm，深度為2mm；環(huán)形凹槽21寬8mm，高4mm，環(huán)形凸起27寬1mm、高2mm，頂蓋1四個螺栓孔23直徑均為8mm；螺栓16直徑為8mm，高度為54mm，螺帽直徑為12mm，高2mm；螺栓孔29外凸6mm，內(nèi)徑為12mm，外徑為14mm。

所述三面矩形環(huán)刀長100mm，寬40mm，高15mm，壁厚1mm。

所述矩形試樣室長166mm、寬56mm、高31mm，試樣槽側(cè)壁35厚8mm，底座34厚8mm；擋板36寬40mm、高23mm、厚8mm；導(dǎo)桿39直徑8mm，長80mm；定位桿38直徑12mm高23mm；圓孔40直徑16mm。

所述注水系統(tǒng)4的水箱30為正方體形有機(jī)玻璃材質(zhì)，邊長為30mm；體變管5的內(nèi)徑為10mm高度為1000mm。

使用實(shí)例：

第一步：用矩形試樣室制作長為100mm，寬為40mm，高為15mm的土樣。擊實(shí)完成后，取出土樣，放入橫向滲透系數(shù)量測裝置中的矩形槽25內(nèi)，并用螺栓將頂蓋與底座箍緊。

第二步：將注水系統(tǒng)4與底座2的右側(cè)的進(jìn)水孔9相連接。關(guān)閉體變管閥門7，打開導(dǎo)管閥門8，水通過土體，飽和土樣。

第三步：土樣飽和完成后，通過壓力桿20對土樣施加預(yù)定的壓力，等到土樣穩(wěn)定后，打開體變管閥門7，當(dāng)水到達(dá)體變管5上部一定高度時，關(guān)閉導(dǎo)管閥門8。

第四步：記錄體變管5水的下降高度和經(jīng)過的時間，反復(fù)讀數(shù)三到五次。

第五步：計算不同壓力下土體橫向滲透系數(shù)。