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原文传递模拟深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的室内试验方法

专利名称：	模拟深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的室内试验方法
摘要：	本发明提供了一种模拟深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的室内试验方法，包括：第一步、土体制备；第二步、土样铺设；第三步、设定初始水位；第四步、设定初始气压；第五步、设定初始荷载，土体饱和固结；第六步、水力梯度作用下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；第七步、气压影响下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；第八步、荷载影响下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；第九步、不同细颗粒含量砂土渗流侵蚀试验。本发明模拟地层压力、水力梯度，以及土体内部细颗粒含量影响下深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的动态过程，从而确定深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀对含水层砂土变形的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海交通大学
发明人：	袁垚;许烨霜;沈水龙;吕海敏
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810056057.1
公开号：	CN108088982A
代理机构：	上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317
代理人：	徐红银
分类号：	G01N33/24(2006.01)I;G01N1/28(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N33;G01N1;G01N33/24;G01N1/28
申请人地址：	200240 上海市闵行区东川路800号
主权项：	一种模拟深部含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的室内试验方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：第一步、土体制备；制备试验所需土体，所述土体包括含水层砂土和隔水层黏土，其中：含水层砂土为含细颗粒的砂土，隔水层黏土为粉质黏土；第二步、土样铺设；(1)分层铺设含水层砂土，即将第一步中制备好的含水层砂土分层铺入土贮存槽内，且每铺完一层均夯实；(2)埋设测试监测系统：测试监测系统包括计算机自动监测设备、孔隙水压力计、土压力盒、分层沉降仪、高速摄像仪；在铺土过程中，将孔隙水压力计、土压力盒、分层沉降仪分层埋设于土贮存槽内的土体中；将高速摄像仪安放于土贮存槽的外部，然后将孔隙水压力计、土压力盒、分层沉降仪、高速摄像仪与计算机自动监测设备相连；(3)铺设隔水层：将第一步中制备好的隔水层黏土分层铺设于(1)的土贮存槽内含水层砂土上方，且每铺完一层均夯实；采用移动式钢制箱型盖板，在移动式钢制箱型盖板的侧板外侧加设密封垫后放置在土贮存槽中隔水层黏土的上方；第三步、设定初始水位；在土贮存槽的两侧布置上游水箱和下游水箱，并通过透水模块与土贮存槽相连，分别向上游箱体、下游箱体中缓慢加水，并控制上游箱体、下游箱体的初始水位一致，使放置在土贮存槽中的土体没入水中；第四步、设定初始气压；上游水箱、下游水箱连接气压控制系统，通过气压控制系统分别向上游箱体、下游箱体加压，并控制上游箱体、下游箱体即上、下游的初始气压保持一致；第五步、设定初始荷载，并使土体饱和固结；动力加压系统布置在移动式钢制箱型盖板的上方，通过动力加压系统向土贮存槽内的土体施加初始荷载，并保持初始水位、初始气压、初始荷载不变，使土体饱和固结；第六步、水力梯度作用下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；(1)保持初始气压和初始荷载不变，通过调节上游箱体、下游箱体水位分别控制上、下游水位差，进行渗流侵蚀试验；(2)试验过程中，由孔隙水压力计、土压力盒、分层沉降仪分别实时检测记录孔隙水压力、土体应力、土层分层变形量，并绘制成与时间的曲线关系图；(3)由高速摄像仪观测采集细颗粒颗粒渗流侵蚀的动态过程图像，并采用图片处理软件对高速摄像仪采集到的图片处理分析渗流侵蚀的动态过程；(4)试验结束后，按土工试验规范从土贮存槽中取样对土体进行颗粒分析实验，得到土样的颗粒组成；第七步、气压影响下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；(1)保持初始水位和荷载不变，通过气压控制系统调整上游箱体、下游箱体内气压大小控制上、下游气压差，进行渗流侵蚀试验，通过调整气压大小模拟深部含水层砂土所承受的高水力梯度作用；(2)重复第六步中的(2)、(3)、(4)，确定含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的动态过程及其对含水层砂土变形的影响；第八步、荷载影响下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀试验；保持初始气压不变，通过调整动力加压系统的压力大小改变荷载，通过调整荷载大小模拟深部含水层砂土所承受的土压力，然后重复第六步进行渗流侵蚀试验；第九步、不同细颗粒含量砂土渗流侵蚀试验；(1)重复第一步制备试验用土体，改变含水层砂土中的细颗粒含量；(2)重复第二步到第八步，确定砂土内部细颗粒含量影响下含水层砂土内部细颗粒渗流侵蚀的动态过程及其对含水层砂土变形的影响。
所属类别：	发明专利