[发明专利]基于电渗的土体渗透系数测量方法及装置

权利要求书

1.基于电渗的土体渗透系数测量方法，其特征在于，将饱和试样(7)装在绝缘材料圆筒状 容器(4)中，饱和试样一端用阴极不透水电极板(10)密封，另一端用阳极透水电极板 (3)与储水箱(13)隔离，将储水箱(13)中注满水，在阴极不透水电极板(10)和阳 极透水电极板(3)之间施加直流电压，饱和试样(7)在电渗的作用下快速形成反向水力 梯度，水力梯度与电势梯度快速达到平衡状态，测得平衡状态下的电势梯度i_e和水力梯度 i_h，电渗系数k_e已知，根据平衡状态下耦合出流k_ei_e+k_hi_h＝0，计算得到土体渗透系数k_h。

2.基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，含有一个绝缘材料圆筒状容器(4)，其 一端用不透水绝缘盖(12)密封，另一端用阴极不透水电极板(10)密封，所述绝缘材料 圆筒状容器(4)内装饱和试样(7)，饱和试样(7)一端以所述阴极不透水电极板(10) 密封，另一端用一块阳极透水电极板(3)隔离，在所述阳极透水电极板(3)上开有透水 孔；所述阳极透水电极板(3)与绝缘盖(12)之间形成储水箱(13)，储水箱(13)上开 有注水孔(14)；所述阴极不透水电极板(10)和阳极透水电极板(3)连接直流电源；沿 绝缘材料圆柱体的轴向两边分别开有电势量测孔(5)和孔隙水压力量测孔(8)，电势量 测导线(6)通过电势量测孔(5)插入饱和试样(7)中，孔压传感器(9)通过孔隙水压 力量测孔(8)布置进入饱和试样(7)中，电势量测导线(6)和孔压传感器(9)在饱和 试样(7)中布置的方向与有绝缘圆柱体的轴向垂直；电势量测导线(6)与孔压传感器(9) 的输出端均通过数据采集卡与计算机相连。

3.如权利要求2所述的基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，所述阳极透水电极 板(3)上的透水孔，紧贴饱和试样的一侧的孔径小于靠储水箱(13)一侧的孔径。

4.如权利要求2所述的基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，所述电势量测导线 (6)插入饱和试样(7)的深度以到达饱和试样(7)中心处最佳。

5.如权利要求2所述的基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，所述孔压传感器(9) 在饱和试样(7)中的深度以没入饱和试样(7)为最佳。

6.如权利要求2所述的基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，所述电势量测孔(5) 之间等距。

7.如权利要求2所述的基于电渗的土体渗透系数测量装置，其特征在于，所述孔隙水压力量 测孔(8)之间等距。