[发明专利]特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置及方法

权利要求书

1.特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，包括槽体，该槽体中设置挡水隔板而将槽体内划分为第一空间和第二空间，

该第二空间中铺设有透水层(42)，该透水层(42)中布设有压力传感器，该透水层(42)上铺设有不透水层，该不透水层中布设有分布式光纤传感器和温度传感器，

该第一空间中铺设有透水层(41)，该透水层(41)上注入水，水可由该透水层(41)、透水层(42)渗入该不透水层；

调整向该第一空间注入的水位高程、水温，当该分布式光纤传感器的测温结果达到一预设的渗漏阈值时，判断发生渗漏。

2.根据权利要求1所述的特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，所述透水层(41)、透水层(42)、不透水层的渗透系数和厚度根据堤防工程现场土样检测结果确定。

3.根据权利要求2所述的特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，所述挡水隔板与所述槽体底部通过滤网相连接。

4.根据权利要求3所述的特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，所述挡水隔板于所述透水层(42)与不透水层交界的位置，沿水平向延伸出挡脚。

5.根据权利要求4所述的特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，所述第二空间的槽体侧壁上设有阀门。

6.根据权利要求5所述的特殊地层环境条件下的渗漏连续监测实验装置，其特征在于，所述槽体由若干块有机玻璃利用粘接剂相互粘接而成，所述分布式光纤传感器于所述槽体的出线孔处采用环氧树脂封堵。

7.基于权利要求1-6中任意一项所述渗漏连续监测实验装置进行渗漏连续监测实验的方法，其特征在于，包括：

S1：堤防工程现场调研，获取土层特性参数，

该土层特性参数包括所述透水层(41)、透水层(42)、不透水层的渗透系数和厚度；

S2：利用获得的土层特性参数，制作实验用模型装置，

制作过程包括利用该土层特性参数，在实验装置中布置所述透水层(41)、透水层(42)、不透水层，同时在所述透水层(42)中布设所述压力传感器，在所述不透水层中布设所述温度传感器、分布式光纤传感器；

S3：向实验用模型装置内加水使得透水层(41)、透水层(42)的土样达到饱和状态，

S4：进行渗透破坏实验，

调整向所述第一空间注入的水位高程、水温，当所述分布式光纤传感器的测温结果达到一预设的渗漏阈值时，判断发生渗漏。

8.根据权利要求7所述的渗漏连续监测实验的方法，其特征在于，还包括：

S5：发生渗漏时，记录并分析水位高程、水温、不透水层的温度、透水层的孔隙水压力参数与设定的渗漏阈值的关系。

9.基于权利要求1-6中任意一项所述渗漏连续监测实验装置进行渗漏连续监测实验的方法，其特征在于，包括：

S1：堤防工程现场调研，获取土层特性参数，

该土层特性参数包括所述透水层(41)、透水层(42)、不透水层的渗透系数和厚度；

S2：利用获得的土层特性参数，制作实验用模型装置，

制作过程包括利用该土层特性参数，在实验装置中布置所述透水层(41)、透水层(42)、不透水层，同时在所述透水层(42)中布设所述压力传感器，在所述不透水层中布设所述温度传感器、分布式光纤传感器；

S3：向实验用模型装置内加水使得透水层(41)、透水层(42)的土样达到饱和状态，

S4`：将加水后的实验用模型装置放置于快速冻融试验箱中，进行冻融实验，

S5`：冻融实验结束后，将实验用模型装置置于室温环境下，

S6`：进行渗透破坏实验，

调整向所述第一空间注入的水位高程、水温，当所述分布式光纤传感器的测温结果达到一预设的渗漏阈值时，判断发生渗漏。

10.根据权利要求9所述的渗漏连续监测实验的方法，其特征在于，还包括：

S7`：发生渗漏时，记录并分析水位高程、水温、不透水层的温度、透水层的孔隙水压力、冻融循环次数参数与设定的渗漏阈值的关系。