专利名称：土工织物渗透和淤堵特性测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测试仪器，特别涉及一种测试土工织物的渗透系数和淤堵特性的仪器。
背景技术：
目前，由于土工织物具有较强的抗拉强度，能够有效防止渗透和渗流溢出区的渗透变形，其中尤以针剌无纺土工织物的孔径和孔距能够较精确的设定，渗透系数能够较好地控制而被作为反滤材料和隔水材料在不同的工程中得到广泛的应用。但在具体的工程应用中，针剌无纺土工织物需要承受上覆岩土的压力，其厚度会发生很大变化，孔径和渗透系数也会随着发生很大变化，因此必须对该织物在有压条件下的渗透系数进行测定，以适应工程建设。另外，由于该织物中的化纤材料对粘土颗粒具有吸附性，所以在粘土中使用该织物作为反滤材料时，必须测定其淤堵特性。
在本发明作出之前，测定上述织物的渗透系数和淤堵特性的仪器如渗透仪与固结仪结合的仪器，但该仪器在对织物测渗透系数测定过程中，织物在垂直渗流过程中会发生侧向渗漏，且侧向渗流量与垂向渗流量的比值会随着法向应力的增加而增加，可达3％～5％，严重影响测定精确度，同时在测定过程中，为了减少侧向渗漏量，就必须将上下两侧试筒用较大的压力拧紧，而这又导致织物四周被夹紧部位的厚度变薄，在试样中间部位两侧形成隆起，隆起的程度因织物层数和拧紧压力的增加而增加，从而使织物在较低法向应力作用时受力不均，流线不是平行的直线，造成试验测定的可靠性不高。又如另一种改进的渗透仪，该仪器在较小压力下通过橡胶垫圈的作用使试样织物基本保持水平状，然后进行垂直渗透试验，但这在理论上可行，而在实际应用中，由于圆形土工织物制样的误差，在渗透仪内壁与织物相接触部位容易产生集中渗漏，使得测得的渗透系数偏大，不准确、不可靠，而且该仪器不能施加垂直压力，无法模拟织物在工作时的实际受力状态。

发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计一种精确测定土工织物的渗透系数和淤堵特性的测试仪。
本发明的技术方案是土工织物渗透和淤堵特性测试仪，渗透容器内底设置上透水板、下透水板，渗透容器中间是传力杆，呈倒T型，在下透水板下部的空腔连通左出水口，其主要技术特征在于在渗透容器内传力杆底部平面上设置内筒，传力杆的直杆部分在内筒内，在内筒内形成流量量测区，在内筒与外筒之间形成外侧平衡区，右出水口连通外侧平衡区。
本发明的优点和效果在于设置内筒、外筒，形成流量量测区和外侧平衡区，仅用中间部位的渗流量量测结果计算渗透系数，克服了边界效应如侧向渗漏、隆起等现象；保证渗透水流的流向垂直于土工织物且流线平行，可对试验织物施加不同的垂直压力，模拟土工织物工作时的实际受力状态；织物的整个过水面积上的竖向压力是均匀的，试样织物四周的侧向渗漏比较小，而且还可通过外侧和中间渗流量的同时测定来量算出渗漏大小。本发明结构简单、操作方便。


图1-本发明结构原理示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在渗透容器的外筒10的上端两侧分别是进水口1、溢水口2，其内底部是下透水板6，其上是上透水板7，透水板7上是传力杆8，呈倒T字型，在传力杆8的倒T字型的平面上设置内筒9，传力杆8的杆部分在内筒9内；由于内筒9、外筒10的存在，在渗透容器的内筒9内形成流量量测区A，内筒9与外筒10之间形成外侧平衡区B；在下透水板6的中间部分下部空间仍然是流量量侧区A，有左出水口3与之连通，对应于外侧平衡区B的下透水板6下部的较小空间仍然是外侧平衡区B，有右出水口4与之连通；左出水口3、右出水口4连接至渗透容器外的部分即末端高度可以调节。
当测定土工织物尤其是针剌无纺土工织物的渗透系数时，仍如图1所示，先由左出水口3、右出水口4向渗透容器内充水，至水位高于下透水板6，将被测织物5置于下透水板6上，安装外筒10、内筒9，橡胶垫圈11在外筒10的下部，形成密封，将加压框架置于传力杆8上，该加压框架是现有技术常用装置，其上还设置有百分表可以读出所加压力的数据，向被测织物5施加垂向压力，再由进水口1向渗透容器内充水，同时调节左出水口3、右出水口4的末端高度，至二者高度相同，以保证形成稳定渗流时溢水口2始终有水溢出；此时，量测流量量测区A和外侧平衡区B的渗流量，流量量测区A与外侧平衡区B的面积相当，用流量量测区A的渗流量计算被测织物5的渗透系数。
当测定针剌土工织物的淤堵特性时，前面步骤相同，只是由进水口1向渗透容器内注入悬液，该悬液是将土或水泥按一定比例配制成的，同时调节左出水口3、右出水口4的末端高度相同，在形成稳定渗流时必须保证溢水口2有悬液溢出；在稳定渗流进行一定时间后停止渗透，将被测织物5拿出并置于烘箱中烘干，测量烘干后的被测织物5的质量，计算被测织物5中的淤堵物含量，进行淤堵特性判断。
权利要求
1.土工织物渗透和淤堵特性测试仪，渗透容器内底设置上透水板、下透水板，渗透容器中间是传力杆，呈倒T型，在下透水板下部的空腔连通左出水口，其特征在于在渗透容器内传力杆底部平面上设置内筒，传力杆的直杆部分在内筒内，在内筒内形成流量量测区，在内筒与外筒之间形成外侧平衡区，右出水口连通外侧平衡区。
2.根据权利要求1所述的土工织物渗透和淤堵特性测试仪，其特征在于外侧平衡区通过上透水板、下透水板与右出水口连通。
3.根据权利要求1或2所述的土工织物渗透和淤堵特性测试仪，其特征在于左出水口、右出水口延伸至渗透容器外，其末端高度可调节。
4.根据权利要求1所述的土工织物渗透和淤堵特性测试仪，其特征在于流量量测区与外侧平衡区的面积相同。
全文摘要
本发明涉及一种测试土工织物的渗透系数和淤堵特性的仪器。本发明在渗透容器内设置内、外筒，在内筒内形成流量量测区，在内筒与外筒之间形成外侧平衡区，左、右出水口分别连通流量量测区、外侧平衡区。仅用中间部位的渗流量量测结果计算渗透系数，克服了边界效应如侧向渗漏、隆起等现象，保证渗透水流的流向垂直于土工织物且流线平行，模似土工织物的实际受力状态，还可通过外侧和中间渗流量的同时测定来量算出渗漏大小。本发明结构简单、易于操作。
文档编号G01N15/08GK1484013SQ0313170
公开日2004年3月24日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者王保田, 张文慧, 张海霞, 张福海 申请人:河海大学岩土工程科学研究所