[发明专利]法向压力下的通水量试验方法及试验装置

权利要求书

1.一种法向压力下的通水量试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将测试材料（3）水平放置在充满水的试验容器（1）中，用带有均匀密布的多个透水孔（7）的上盘（5）和中间设有一个通水孔（6.1）的下盘（6）分别压紧在所述测试材料（3）的上、下表面，所述透水孔（7）总面积是通水孔（6.1）面积的5～30倍，将所述上盘（5）和下盘（6）的边缘与试验容器（1）的内壁之间密封；

步骤2：向所述上盘（5）上方试验容器（1）注水并向水中施加稳定的进水压力p1（kPa）；

步骤3：根据试验参数在所述上盘（5）表面朝测试材料（3）表面施加稳定的法向力F（kN）；

步骤4：调节所述下盘（6）下方试验容器（1）的排水量，使排水量不大于进水量，以保证所述下盘（6）下方的试验容器（1）内充满水，待排水压力数据稳定，在一定的测试时间t内，记录下盘（6）下方流出的排水量Q（cm³）和下盘（6）下方试验容器（1）内的排水压力p2（kPa）；

步骤5：改变法向力F（kN），重复步骤2，获取多次的测量数据排水量Q（cm³）和排水压力p2（kPa）；

步骤6：根据测量数据计算出所述测试材料（3）的等效通水量q（cm³/s)，计算公式如下：

Q·D·γW(p1-p2)·t]]>

其中：Q为排水量（cm³），D为所述测试材料（3）的厚度（m），γ_w为水的重度（kN/m³），p1-p2为进水压力与排水压力之差（kPa），t为试验时间（s）。

2.根据权利要求1所述的法向压力下的通水量试验方法，其特征在于：所述进水压力p1为1～500（kPa）。

3.根据权利要求1所述的法向压力下的通水量试验方法，其特征在于：所述排水量Q（cm³）的测量数据通过与下盘（6）下方的试验容器（1）连通的排水装置（8）获取；所述下盘（6）下方容器内的排水压力p2（kPa）通过设置在下盘（6）下方试验容器（1）内的排水压力表（10）。

4.一种用于权利要求1所述的法向压力下的通水量试验方法的试验装置，其特征在于：包括充满水的试验容器（1），测试材料（3）水平放置于所述试验容器（1）的中部，中部设有用于压紧测试材料（3）的上盘（5）和下盘（6），所述上盘（5）为多孔盘状结构、其上均匀分布透水孔（5.1），所述下盘（6）为盘状结构、中间设置有通水孔（6.1），所述透水孔（7）总面积是通水孔（6.1）面积的5～30倍，所述上盘（5）和下盘（6）的边缘与试验容器（1）的内壁密封，所述上盘（5）的上部与带有稳定压力的水源（4）连通，所述下盘（6）与试验容器（1）相对固定，具有测量排水量功能的排水装置（8）与所述下盘（6）下方的试验容器（1）连通，所述上盘（5）与法向压力施加系统（2）连接，所述法向压力施加系统（2）根据试验参数向上盘（5）施加法向压力。

5.根据权利要求4所述的法向压力下的通水量试验装置，其特征在于：所述透水孔（7）的孔径为上盘（5）直径的1/25～1/10倍，所述透水孔（7）之间的间距为孔径值的1.2～2倍。

6.根据权利要求5所述的法向压力下的通水量试验装置，其特征在于：所述通水孔（6.1）的孔径为上盘（5）直径的1/8～1/3倍。