[实用新型]一种针对易松散原状粗粒土渗透实验的取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及原状粗粒土渗透实验，具体涉及一种针对易松散原状粗粒土渗透实验的取样装置。

背景技术

利用筒状取样器获取原状土进行室内渗透实验是土体渗透特性研究、描述场地土体渗透特性的最为普遍的一种试验手段，在科研和工程中广泛应用。但针对野外某些胶结程度低、结构易松散破环的原状粗粒土而言，常规实验装置和手段存在两大难题：1、土体结构易松散破坏，难以保持土体的原状性；2、土颗粒的大小不一，使得土样与跟套筒壁之间留有较大孔径的渗漏通道，导致实验水流经过样品截面时总沿着该优势通道而非完全在土样内部通过，从而影响实验精度。以上两者使得常规方法的室内实验难以客观反映该类原状粗颗粒土的渗透特性。

为解决上述问题，以往实验人员提出用凡士林、油泥等油性材料涂于套筒内壁进行全段土样的侧壁密封，或利用花管针头插入土样与筒壁之间注射环氧树脂进行密封。其中，利用凡士林等涂抹的方法难以保证密封效果，有很大的偶然性；而利用花管针头进行侧封虽然能保证密封效果，但操作过程中会很大程度上破化土样的原状结构。以上方法均不能有效的解决问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对易松散的原状粗土室内渗透实验过程中原状结构易破坏，及粗粒土与套筒侧壁之间的空隙所引起的侧壁渗流导致数据偏差，实验结果难以客观的反映易松散的原状粗粒土的渗透特性的问题。本实用新型提供一种针对易松散的原状粗粒土渗透实验的原位取样装置。

技术方案：

一种针对易松散原状粗粒土渗透实验的取样装置，包括取样内筒和实验外筒；所述取样内筒包括一端设有刃口的分离式筒片以及装样网筒；所述分离式筒片外壁的上下端设有用于连接所述分离式筒片的固定装置；在所述分离式筒片中部位置的内壁设有用于放置装样网筒的凹槽；所述装样网筒通过所述凹槽嵌在所述分离式筒片内壁上；所述实验外筒套装在所述装样网筒外，在所述实验外筒底部与侧壁夹角位置设有槽座，在所述槽座上设有与所述装样网筒的网筒端部紧密相连的凹槽；所述实验外筒与所述装样网筒之间设有用于浇蜡侧封的蜡液充填空间。

所述固定装置为箍环；在所述分离式筒片外壁上下端分别设有凹槽，所述箍环放置在所述凹槽上以固定连接所述分离式筒片。

所述分离式筒片为两片相互配合的半圆柱面筒片。

所述分离式筒片内壁的凹槽深度与所述装样网筒的厚度一致。

所述分离式筒片内壁的凹槽距离所述分离式筒片两端距离为1.5-2cm。

所述装样网筒采用0.5mm厚的具有一定刚度的铁网构成；所述铁网的开孔密度具体视土样颗粒粗细而定。

所述蜡液充填空间的宽度为3-5mm。

所述实验外筒的壁厚为1-1.5mm，高度依据实际采样情况而定，其上端与所述装样网筒齐平。

所述装样网筒的高度大于其直径的1.5倍。

有益效果：本实用新型针对易松散的原状粗粒土渗透实验，解决了常规试验装置及方法难以克服的两大难题：1、土体结构松散易破坏，实验过程难以保证土体的原状性；2、常规手段中，粗粒土与取样套筒侧壁之间的空隙所引起的侧壁渗流导致水流通过该优势通道而非完全在土样内部通过，从而影响实验精度。与现有技术相比，本实用新型有以下优势特点：

1、针对性强，力求从源头上解决问题。本实用新型从现场原状土的取样入手，避免了土样从现场取完后运输及室内再处理时对样品的二次扰动，最大程度上确保了土样的原状结构。

2、侧壁防渗效果显著，实验精度明显提高。常规的筒内壁全实验段涂抹凡士林、油泥等材料进行侧壁密封防的方法，较适用于非原状的重塑土及原状细粒土的渗透实验。对于易松散原状粗粒土而言，取样时的一次性整体操作流程决定了该方法难保证密封材料的密实填充，在密封效果上具有很大的偶然性。而利用花管针头进行侧封虽然能保证密封效果，但操作过程中会很大程度上破化土样的原状结构。本实用新型借助网筒将取样和后期侧封两个过程巧妙地独立开来，使侧壁密封过程有足够的独立空间开展，保证了其密封效果。

3、装置间组合方式巧妙、高效、紧密。本实用新型利用的可分离的取样内筒、装样网筒、实验外筒三部分之间的配合，将原状土取样和后期侧封两个过程巧妙地独立开来，在保证易松散粗粒土体原状性的基础上又保证了其密封效果。

附图说明

图1是本实用新型的取样内筒的整体结构示意图。

图2是本实用新型的网筒、筒片、箍环组合结构局部示意图。

图3是本实用新型的实验外筒的结构示意图。