[发明专利]一种可测毛细管气相渗流影响区大小的试验装置

说明书

本发明提供了一种可测毛细管气相渗流影响区大小的试验装置，该装置包括气体注入装置、试验箱主体和试验箱门。试验箱主体内有一上槽板，上槽板上开有贯通的两个缓冲孔，注入管道与两个缓冲孔相通，两个缓冲孔之间以一条槽缝A相连接。试样室内紧贴着上槽板装有一个可更换的下槽板，下槽板上开有一条与槽缝A相对应的槽缝B。所述试验箱门门体上均匀布设孔隙液取样孔。工作时，气体在槽缝B处流动形成毛细渗流通道，通过施加不同的气体压力，检测不同位置处的气体浓度，即可获得不同压力条件下毛细管气相渗流影响区的大小。通过更换不同型号的槽缝B的下槽板，即可获得不同毛细管尺寸下气相渗流影响区的大小。

技术领域

本发明涉及环境岩土工程技术领域，具体地，涉及一种可测毛细管气相渗流影响区大小的试验装置。

背景技术

随着科学技术的发展，工程实践中，低渗介质条件下，岩土体工程行为越来越受到岩土界的关注。

例如：在垃圾填埋场中，填埋的垃圾被微生物分解后，会产生以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体，当填埋气体通过土壤的空隙转移到填埋场以外，并与空气混合时，就有可能发生爆炸。产生的填埋气体还含有微量的氨、一氧化碳、硫化氢、多种挥发性有机物等物质，会产生恶臭问题和空气污染。而垃圾填埋场中将垃圾与周围环境隔离所采用的粘土衬层一般都是低渗透性介质，垃圾降解所产生的渗滤液和气体在粘土介质中的运移通道都属于毛细渗流通道尺寸的范围。因此，在低渗介质中，开展不同压力条件下，毛细管气相渗流影响区大小的研究，是填埋场工程建设安全运行评价的关键。

例如：曝气法修复技术是目前公认的处置饱和土体和地下水中挥发性有机物污染的一种有效方法。由于低渗透性土体曝气过程中所需的较高气压可能导致原位土体的扰动破坏或劈裂，形成局部优势渗流通道，从而降低曝气法总体修复效果，也限制了曝气法修复技术在低渗介质中的应用。尽管如此，现场地层的复杂性和非均匀性表明，深入探讨低渗污染介质曝气过程中渗流影响区大下的演化规律，对于揭示曝气法修复机理以及对污染场地的防治与治理具有十分重要的理论和应用价值。

然而，针对毛细管气相渗流影响区大小的测试，目前实验室内还没有专门的试验装置。此外，在不同气体压力和毛细管尺寸下，研究毛细管气相渗流影响区大小的变化规律，对了解岩土的性质具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了了解在不同气体压力和不同毛细管尺寸下，毛细管气相渗流影响区的大小。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种可测毛细管气相渗流通道影响区大小的试验装置，包括气体注入装置、试验箱主体和试验箱门，其特征在于，所述试验箱主体的横截面为矩形，试验箱主体内紧贴试验箱顶部内壁有一上槽板，上槽板上与试验箱门平行的中心线的两侧开有贯通的两个缓冲孔，两个缓冲孔之间以一条槽缝A相连接，槽缝A的缝宽小于或等于缓冲孔的直径；在下槽板下部与下槽板相垂直的两个侧壁上装有支撑块，一个下槽板通过两个支撑块插入拉出，该支撑块上端与上槽板下板面之间的距离为下槽板厚度的1.05-1.2倍；所述下槽板上开有一条与槽缝A相对应的槽缝B，槽缝B的缝宽小于或等于槽缝A的缝宽；

所述试验箱主体顶部侧壁上开有通孔，注入管道通过通孔穿过试验箱主体与所述两个缓冲孔连通；

所述试验箱门试验时关闭，实现试验箱内腔的封闭，形成一个试样室,试验箱门的门体上部分均匀布设有孔隙液取样孔，即所述孔隙液取样孔穿过试验箱门与试样室相通。

优选地，所述下槽板为可更换部件，可定制系列尺寸的槽缝B。

优选地，所述试验箱门与试验箱关闭时接触的部位镶有密封圈。

优选地，所述孔隙液取样孔内布有过滤网。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)通过气体注入单元控制气压大小，最终可以实现在不同气相压力条件下，对毛细管气相渗流影响区大小的测试。