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原文传递一种测定非饱和黏土渗透系数的装置及方法

专利名称：	一种测定非饱和黏土渗透系数的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种测定非饱和黏土渗透系数的装置及方法，该装置主要由5个组件构成，核心组件为特制的有机玻璃桶，配套组件包括木质孔塞、取土器、压土器以及桶盖；有机玻璃桶的桶底设有若干个第一小孔，用于保证桶内的空气流通，桶壁四周布置有若干列竖向分布的第二小孔；木质孔塞用于塞住桶壁四周的第二小孔，防止土漏出；取土器包括空心的取土管和圆柱形握手，用于取土；压土器用于压实各层的土；桶盖用于合紧有机玻璃桶。本发明结构简单，使用方便，成本很低；在低成本的情况下，本发明能达到与其他复杂装置测出的非饱和土渗透系数相当的水平，非常适合野外或者不宜采用大型、复杂设备的场合。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	桂林理工大学
发明人：	白汉营;宗琦;杨礼洪;汤钰御;颜祖鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910668389.X
公开号：	CN110261283A
代理机构：	北京金智普华知识产权代理有限公司
代理人：	杨采良
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号桂林理工大学
主权项：	1.一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，该装置主要由5个组件构成，其特征在于：核心组件为特制的有机玻璃桶，配套组件包括木质孔塞、取土器、压土器以及桶盖；所述有机玻璃桶为向上开口的圆桶形结构，桶底的直径大于桶壁的直径，桶底设有若干个第一小孔，用于保证桶内的空气流通，桶壁四周布置有若干列竖向分布的第二小孔；所述木质孔塞为圆锥台状结构，用于塞住桶壁四周的第二小孔，防止土漏出；所述取土器包括空心的取土管和圆柱形握手，圆柱形握手将取土管的一端封闭，取土管用于取土；所述压土器的底部为一个扁圆柱体，直径略小于有机玻璃桶的桶壁内径，扁圆柱体的圆心处向上设有一个不低于有机玻璃桶高度的细长圆柱握手，压土器用于压实各层的土；所述桶盖为台阶形圆台结构，与有机玻璃桶的桶壁相匹配，用于合紧有机玻璃桶，防止漏气或混入其他杂质。 2.根据权利要求1所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：所述有机玻璃桶的桶高1500mm，桶壁厚5mm，内直径250mm，桶底厚度17mm，桶底直径350mm；桶底设有七个第一小孔，孔径50mm，沿中心均匀分布；桶壁四周布置有六列第二小孔，每隔131mm布置一列，每列第二小孔的孔间距为60mm，孔径为10mm，从桶底开始向上到1200mm高度为止。 3.根据权利要求1所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：所述木质孔塞的上部直径为9mm，下部直径为12mm，高度为15mm。 4.根据权利要求1所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：所述取土器为不锈钢材质，包括三种规格，第一种取土管深度60mm，外壁厚度0.5mm，内径6mm；第二种取土管深度60mm，外壁厚度0.5mm，内径7mm；第三种取土管深度60mm，外壁厚度0.5mm，内径8mm，用于取不同量的土；上述三种取土管封闭端的圆柱形握手的尺寸相同，均为厚度5mm，直径60mm。 5.根据权利要求1所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：所述压土器为玻璃压土器，玻璃压土器底部为一个圆柱体，直径240mm，厚度50mm，为实心有机玻璃；细长圆柱握手从圆柱体底部圆心伸出，长1500mm，直径50mm，为实心有机玻璃。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：所述桶盖为玻璃桶盖，玻璃桶盖上部圆台的直径260mm，厚度7mm，玻璃桶盖下部圆台的直径247mm，厚度为7mm；玻璃桶盖上部圆心处设有一圆球，直径50mm，用于拿放玻璃桶盖。 7.一种测定非饱和黏土渗透系数的方法，采用如权利要求1至6中任一项所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的装置，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，制备土样：过筛、配置不同含水率的土样，并装袋静置2-3天；步骤二，用木质孔塞将有机玻璃桶桶壁四周处的所有第二小孔塞紧，有机玻璃桶的外侧以及内侧用保鲜膜封严，确保不漏水；用记号笔对六列第二小孔分别用A、B、C、D、E、F做标记，方便以后对数据的记录；步骤三，针对某一干密度的土样，称取后填入有机玻璃桶中，用玻璃压土器压实至10cm处，必须保证均匀受力且不过分挤压；用同样方法继续填土10次，最终至110cm处，层与层之间紧密结合，以不出现断层为标准；步骤四，填土完成后，在土柱顶端铺一层厚度为5-8cm的细砂，保证水分下渗均匀；用喷水器均匀喷水2000ml，加水结束后，立即将顶部用保鲜膜封住，以防水分散失；步骤五，观察水的锋面下渗情况，下渗20cm左右后，开始测定含水量，打开最上面的第二小孔，用取土器水平插入第二小孔中取5g左右的土，放入铝盒中，称取质量，烘干后再测质量，确定含水率；取土后，及时把第二小孔塞紧，并且尽可能减少土的扰动；按照相同的时间间隔依次测定A、B、C、D、E、F六列的含水率；步骤六，采用上述方法进行不同干密度土样的渗透试验，把测得的含水率与取土深度的数值绘成曲线，结合此曲线，计算出非饱和土的渗透系数。 8.根据权利要求7所述的一种测定非饱和黏土渗透系数的方法，其特征在于：计算渗透系数采用瞬态剖面法，需依次计算包括基质吸力、水头差、流量、流速在内的参数才能得到最终的渗透系数。
所属类别：	发明专利