[发明专利]土样原状改良与渗透性能测试系统

说明书

本发明涉及一种土样原状改良与渗透性能测试系统，主要用于综合改良现场原状土样并具有测试其渗透性能参数的功能。该装置由土样改良渗透装置、改良溶液循环设备及其动力设备三部分构成，针对实验室常用的土样尺寸，设计的土样改良渗透装置尺寸大体上与之相匹配，其作为土体改良时的容器并兼具测定渗透性能参数的功能，由环刀、套筒、密封圈、透水石、进排水管、上下盖组成。土体性质参数的改变依托于改良溶液的循环流动实现，这一部分由水头箱、进水箱组成。可变压常压空压机、真空泵动力设备主要为溶液的稳定循环流动提供动力。与现有技术相比，本发明具工作效率高、操作方便、效果可靠、易于掌握、可拆卸组装等优点。

技术领域

本发明属于地质工程、岩土工程领域，尤其是涉及一种土样原状改良与渗透性能测试系统。

背景技术

土体自身的强度、变形、稳定性及其渗透性是解决隧道、基坑等各类岩土工程施工安全的关键性问题，而室内的土工试验工作贯穿了工程实施前、中、后的各阶段，是确定工程岩土体的物理力学参数的必要工作。

目前，土工试验对土体的评价指标主要集中在测定其在原始状态下的强度、变形等，然而随着岩土加固、地基处理技术的广泛应用，加固改良后的土体性质参数的改变是研究的重点，所谓的土体原状改良技术，是作为处理土体的一种技术，其基于工程、实验等方面的需求，对土体中的特定成分进行增加或者减少，进而达到促使土体的力学、化学乃至生物特性发生改变，譬如可以通过向土体中加入化学试剂增强土体的强度、降低透水性等，可以通过增加某类别微生物来增强土体的活性或者生活化学反应特性，还可通过淋洗降低土体的污染物的浓度，使得土体环境质量达标，等等。土体经过改良处理后实现了强度、稳定性提升，土体活性提升，污染程度降低等，可以应用于各类工程项目。

但是，目前的土体改良技术大多通过在现场试验中验证，尚未有室内试验的鉴别、处理手段，同时，现场试验耗费大量的人力、财力且研究周期长。因此，开发一种室内原状土的改良装置可以降低实验成本、减少实验盲目性、提高实验速度、准确性，具有很大的经济价值和社会效益。

发明内容

本发明针对目前要获取原状结构基础上的改良土样所存在的一系列复杂的试验条件、耗费人力物力较大的现状，克服现有技术的不足，提供的一种功能多样、操作方便、效果可靠的土样原状改良与渗透性能测试系统，其能够在保持土体的原状结构基础上进行多种形式的土体改良试验并测定其渗透性能参数的大小、改变。即本发明提供了土样的改良渗透装置及其在原状条件下定量化评价改良土样中改良剂浓度的方法和评价改良土样的渗透性能的方法、改良溶液的循环部分(包括改良剂循环顺序的设计)。

本发明提供的一种土样原状改良与渗透性能测试系统，可以通过以下的技术方案实现：

一种土样原状改良与渗透性能测试系统，主要用于综合改良现场原状土样及测试其渗透性能参数；其包括土样的改良渗透装置、改良溶液的循环设备及其循环动力设备。所述的土样的改良渗透装置具有保持土体原状并接受溶液改良处理、控制改良溶液流动路径的能力。所述的改良溶液的循环设备及其动力设备具有控制溶液流速、控制溶液对土体改良的循环利用、测定土样渗透系数的能力。

其中，土样的改良渗透装置包括下盖1、上盖2、刚性套筒12、下透水石3-1、上透水石3-2、改良渗透装置进水管5、改良渗透装置排水管4、刚性套筒12、环刀、下密封圈34-1、上密封圈34-2、四根刚性钢丝绳7、两个刚性圆环6、两个钩子8、两个控制转轮9、两个斜齿轮10、两个升降齿轮11、两个斜齿轮悬吊杆28。为了方便土样的放置与整体的稳定，上述组成单元基本为圆柱、圆环的形式。