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原文传递一种路基土非饱和渗透系数测量系统及其相关测量方法

专利名称：	一种路基土非饱和渗透系数测量系统及其相关测量方法
摘要：	本发明涉及道路工程领域，特别是涉及一种路基土非饱和渗透系数测量系统及其相关测量方法。本发明提供一种路基土非饱和渗透系数测量系统，包括试样容纳装置和供水装置，所述试样容纳装置包括试样容纳件，所述试样容纳腔中还设有温度测量装置和基质吸力测量装置，还包括用于覆盖所述试样容纳件上敞口的顶盖，所述顶盖与试样容纳件之间可拆卸连接；所述试样容纳件还包括导气通道、进水通道和排水通道。本发明所提供的路基土非饱和渗透系数测量系统及其对应的测量方法具有功能集成、操作便捷、控制精准等特点，可在试验全过程中实时采集动态数据，并通过内部校核大幅提高测量精度，实现对土样含水率变化下非饱和渗透系数的自动化测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	钱劲松;王增逸;林盛;凌建明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910754175.4
公开号：	CN110426336A
代理机构：	上海光华专利事务所(普通合伙)
代理人：	严晨;许亦琳
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，包括试样容纳装置(1)和供水装置(2)，所述试样容纳装置(1)包括试样容纳件(11)，所述试样容纳件(11)包括上敞口的试样容纳腔(111)，所述试样容纳腔(111)的底部设有多孔缓冲层(112)，所述试样容纳腔(111)中还设有温度测量装置(12)和基质吸力测量装置(13)，还包括用于覆盖所述试样容纳件(11)上敞口的顶盖(14)，所述顶盖(14)与试样容纳件(11)之间可拆卸连接；所述试样容纳件(11)还包括导气通道(114)、进水通道(115)和排水通道(116)，所述供水装置通过进水通道(115)与多孔缓冲层(112)连通，所述多孔缓冲层(112)还通过排水通道(116)与外部连通，所述试样容纳腔(111)的顶部通过导气通道(114)与外部连通。 2.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，所述多孔缓冲层(112)包括透水石层(1121)和滤纸层(1122)，所述滤纸层(1122)覆盖于透水石层(1121)表面；和/或，所述试样容纳件(11)的侧壁上设有检测装置容纳腔(113)，所述温度测量装置(12)和基质吸力测量装置(13)位于检测装置容纳腔(113)中。 3.如权利要求2所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，所述检测装置容纳腔(113)贯穿所述试样容纳件(11)的侧壁，所述温度测量装置(12)和基质吸力测量装置(13)与检测装置容纳腔(113)紧密贴合。 4.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，包括三个以上基质吸力测量装置(13)，所述基质吸力测量装置(13)在试样容纳腔(111)的延伸方向上交错均匀分布，优选的，在试样容纳腔(111)的延伸方向上，基质吸力测量装置(13)之间的间隔为5～10cm。 5.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，所述顶盖(14)与试样容纳件(11)之间通过固定件(15)可拆卸连接，所述固定件(15)优选为延伸方向与试样容纳件(11)延伸方向一致的固定杆，所述固定杆的一端与试样容纳件(11)固定连接，另一端与顶盖(14)可拆卸连接，更优选为螺纹连接。 6.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，所述进水通道(115)和/或排水通道(116)上设有流量控制装置(117)。 7.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，所述试样容纳腔(111)的高度为20～40cm，体积为1570cm3～12560cm3，透水石层的渗透系数≥10-3cm/s，滤纸层的渗透系数≥10-3cm/s，所述试样容纳腔(111)优选为圆柱形，圆柱形截面的直径为10～20cm。 8.如权利要求1所述的路基土非饱和渗透系数测量系统，其特征在于，还包括数据采集装置(3)，所述数据采集装置(3)与温度测量装置(12)和基质吸力测量装置(13)信号连接。 9.一种通过如权利要求1～8任一权利要求所述的路基土非饱和渗透系数测量系统进行路基土非饱和渗透系数测量的方法，包括： A)在试样容纳腔中填充试样； B)将水体通过进水通道引入试样容纳腔中； C)获取试样的温度参数、基质吸力参数； D)根据步骤C)所提供的基质吸力参数，获取试样的体积含水率，根据体积含水率的变化量获取试样的渗透水量； E)根据步骤D)所提供的试样的渗透水量，获得试样的渗透速度； F)根据步骤C)所提供的基质吸力参数，获取试样的压力水头； G)根据步骤F)所提供的压力水头，获得试样的水力坡降； H)根据步骤E)所提供的试样的渗透速度和步骤G)所提供的试样的水力坡降，获得所述路基土非饱和渗透系数。 10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中，试样容纳腔中，试样的高度为20～40cm，直径为10～20cm，所述试样的尺寸与试样容纳腔相匹配；和/或，所述步骤C)中，监测至在最上层的基质吸力测量装置读数稳定。
所属类别：	发明专利