[发明专利]一种非饱和粗粒土渗透仪及其测试方法

权利要求书

1.一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，包括密封室、加压系统和测量系统；

所述密封室包括外室(1)和内室(2)，内室(2)置于外室(1)中，外室(1)通过导气管(8)与加压系统相连，内室(2)通过导水管(9)与加压系统相连；

所述加压系统包括空气压缩机(3)、过滤瓶(4)、调压阀(5)、加压管(6)和阀门(7)，所述的空气压缩机(3)通过导气管(8)经过过滤瓶(4)后分别连接外室(1)和加压管(6)；

所述测量系统包括测量平台(10)、千分表(11)、气压计(12)、测量管(13)和水箱(14)，所述的测量平台(10)内设置多个并联的测量管(13)，各测量管(13)通过导水管(9)与加压管(6)相连，所述的千分表(11)设置在密封室上，所述的气压计(12)通过导气管(8)与加压系统相连，水箱(14)通过导水管(9)与加压管(6)和测量管(13)相连。

2.根据权利要求1所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的外室(1)由顶盖(15)、外套筒(16)与底座(17)组成，用O形环(18)密封；

所述的内室(2)由内套筒(22)、加载盘(21)与底盘(23)组成，通过O形环(18)密封。

3.根据权利要求2所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的内套筒(22)侧壁均匀分布有小孔，可施加均匀的气压于试样侧壁；所述加载盘(21)和底盘(23)上装有陶瓷板(24)，陶瓷板(24)与导水管(9)相连，可用于控制吸力并进行双面排水。

4.根据权利要求2所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的顶盖(15)上安装有加载杆(19)，用于对粗粒土施加所需应力；试验过程中，加载杆(19)和加载盘(21)竖向移动并保持密封，采用千分表(11)测得试样在不同吸力下的体积变化，实现饱和度的精确计算及饱和度对孔隙比影响的测定。

5.根据权利要求2所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的加压管(6)包括上加压管(61)和下加压管(62)，分别通过导水管(9)与加载盘(21)和底盘(23)相连。

6.根据权利要求2所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的加压管(6)内径为5cm，控制试验过程中水压不变，所述测量管(13)内径为加压管(6)内径的0.4倍，精确测量试验过程中加压管内水量的变化。

7.根据权利要求1所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，所述的调压阀(5)包括第一调压阀(51)和第二调压阀(52)，所述的第一调压阀(51)设置在空气压缩机(3)与密封室之间的导气管(8)上，所述的第二调压阀(52)设置在空气压缩机(3)与加压管(6)之间的导气管(8)上；调节第一调压阀(51)实现密封室内气压的控制，调节第二调压阀(52)向加压管(6)内水施加气压，实现试样上水压的控制；调节加压管(6)内水位，实现试样上水压的精确控制。

8.根据权利要求1所述的一种非饱和粗粒土渗透仪，其特征在于，连接加压管(6)与内室(2)的导水管(9)上设有加载阀门(71)，连接测量管(13)与加压管(6)的导水管(9)上设有测量阀门(72)，测量水量变化时，关闭加压管(6)与试样相连的加载阀门(71)，打开测量管(13)和加压管(6)连通的测量阀门(72)，使加压管(6)的水位恢复到初始水位，读取测量管(13)内水位的变化。