[实用新型]一种可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程测试领域，特别涉及一种饱和土渗透特征的测定装置，具体涉及一种可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头。

背景技术

静力触探技术至今已有80多年的历史，是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测试土的贯入阻力、侧壁摩阻力等，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。国际上现已广泛应用静力触探，部分或全部代替了工程勘察中的钻探和取样。我国于1965年首先研制成功电测静力触探并应用于勘察。近几年随着传感器技术的快速发展，出现了很多新的静力触探技术，这些技术能够快速、准确地获得土层的孔隙水压力、电阻率、污染物性状、温度、甚至影像，国外已将之大量应用于环境岩土工程领域。

随着我国经济的发展，城市地下水资源污染问题日益严重。污染物侵入地下土体时，在地下水位线以下的饱和土中迅速扩散，从而引起大面积地下水体的污染，同时改变地下土体的工程特性，进而引发工程问题。而污染物运移规律的研究首先需要确定饱和土的渗流特征。饱和土中渗流特征通常采用渗透系数k来描述，通常采用现场试验和室内试验测得。传统的现场试验如抽水、注水试验适用范围局限在地表以上较浅的区域，且测试时间长，工作量大。室内试验方法依赖于取样技术，受到取样扰动和尺寸效应的影响，给出的渗透特征可靠性不强，且对污染土而言还需防止试验过程中的二次污染。此外，现有静力触探传感器及现有的单双桥静探技术不能评价地下饱和土渗流特征。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种测量效率高、结果准确的可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头。

技术方案：本实用新型提供的一种可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头，包括气压室、封水箱以及自上而下依次连接的静力触探探杆、耦合杆、过滤槽、侧壁摩擦筒、孔压过滤环、圆锥头；所述气压室上设有输气阀，所述封水箱上设有输水阀；所述气压室和封水箱通过输气管连接，所述封水箱和过滤槽通过输水管连接；所述侧壁摩擦筒上设有测斜仪、温度传感器、孔隙水压力传感器，所述测斜仪、温度传感器、孔隙水压力传感器与输出电缆连接。

作为优选，所述气压室的容积为5-15L，优选地为10L；所述封水箱的容积为5-15L，优选地为10L。

作为另一种优选，所述耦合杆的形状为圆台形，其上底面直径为40-50mm；下底面直径为30-40mm；高为80-120mm；优选地，其上底面直径为43.7mm，下底面直径为35.7mm，高为100mm。

作为另一种优选，所述过滤槽的直径为30-40mm，高为30-70mm，过滤槽中部表面设有一组环形凹槽，相邻凹槽之间的间距为2-8mm，凹槽开口宽度为0.3-0.7mm；优选地，其直径为35.7mm，高为50mm，表面相邻凹槽之间的间距为5mm，凹槽开口宽度为0.5mm。

作为另一种优选，所述输气阀的数量为两个，所述输水阀的数量为两个。

作为另一种优选，所述输水管的长度为40-80m，优选地为60m。

作为另一种优选，还包括气压表，所述气压表设于气压室上。

有益效果：本实用新型提供的可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头结构简单、质量控制良好、使用方便、检测速度快、测量效率高、测量结果准确可靠、重复性好，该探头为土木工程勘探实践提供有力的测试工具。

附图说明

图1为本实用新型可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头的结构示意图。

图2为过滤槽的结构示意图。

图3为本实用新型测得的渗透量结果图。

图4为本实用新型以及现有室内原状试样渗透试验测得的渗透系数结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头作出进一步说明。

可原位评价饱和土渗透特征的环境孔压静力触探探头，见图1，包括气压室1、封水箱2以及自上而下依次连接的静力触探探杆3、耦合杆4、过滤槽5、侧壁摩擦筒6、孔压过滤环7、圆锥头8；气压室1上设有输气阀9和气压表16，输气阀9的数量为两个；封水箱2上设有输水阀10，输水阀10的数量为两个；气压室1和封水箱2通过输气管11连接，封水箱2和过滤槽5通过输水管12连接；侧壁摩擦筒6上设有测斜仪13、温度传感器14、孔隙水压力传感器15，测斜仪13、温度传感器14、孔隙水压力传感器15与输出电缆连接。