[发明专利]实现两种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪及使用方法

说明书

本发明提供了可实现两种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪及使用方法，该柔性壁渗透仪由供压系统、围压腔室和渗透溶液储存器系统三部分组成，供压系统由空气压缩机提供腔室围压及试样的顶端、底端反压；围压腔室包括加压底座、透水石、滤纸、试样和加压帽，试样外套乳胶膜，其两端用止水橡胶圈固定在加压底座和加压帽上；渗透溶液储存器连接在供压系统与围压腔室之间，用以存储和收集进行渗透的两种溶液，防腐防渗的橡胶膜将两种溶液隔开，避免发生混合及污染供液管；本发明的供压系统与围压腔室之间的渗透溶液储存器系统实现了同一压力状态下试样在不同溶液渗透过程中渗透系数的测定，弥补了现有柔性壁渗透仪功能上的不足，更好地模拟了实际工程情况。

技术领域

本发明属于渗透实验器材制造技术领域，具体涉及一种实现两种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪及使用方法。

背景技术

在环境岩土工程领域，渗透经过土体的液体可能不止一种，尤其是污染场地周边，可能是干净地下水、重金属污染液、有机污染液中的一种或几种同时或分先后渗透经过土体，所以在室内开展多种溶液连续经过土体的渗透试验，对于了解实际工程土体渗透情况，如隔离墙土体防渗，具有重要的指导意义。目前常用的渗透仪包括刚性壁渗透仪和柔性壁渗透仪。刚性壁渗透仪设备简单，可控制竖向荷载及监测试样竖向变形，试验用时较短，在岩土工程中使用较为广泛；但刚性壁渗透仪在试验过程中，试样侧面与刚性侧壁间易发生侧漏，造成渗透系数偏大；而柔性壁渗透仪可以很好地避免试样侧面发生侧漏，且可对试样进行反压饱和，所以在测定土体渗透系数时优先采用柔性壁渗透仪。可是现有的柔性壁渗透仪无法满足多种溶液连续渗透经过土体的试验需求，即在不改变试样底端反压、顶端反压以及腔室围压的情况下，由一种渗透溶液转换至另一种渗透溶液继续进行渗透试验，所以现有的渗透仪器无法真实模拟土体的渗透情况。基于以上背景，目前亟需研制出一种可实现多种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的首要目的是提供一种可实现两种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪。

本发明的第二个目的是提供上述柔性壁渗透仪的使用方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种可实现两种溶液连续渗透的柔性壁渗透仪，其由供压系统、围压腔室和渗透溶液储存器系统三部分组成，渗透溶液储存器系统设置在供压系统和围压腔室之间。

其中，渗透溶液储存器系统由出渗溶液储存器和入渗溶液储存器组成，出渗溶液储存器和入渗溶液储存器中均设置一层防腐防渗的橡胶膜，防腐防渗的橡胶膜两端为不同种类溶液，入渗溶液储存器连接在试样底端反压供液管和进水管路控制阀之间，出渗溶液储存器连接在试样顶端反压供液管和排水管路控制阀之间，出渗溶液储存器和入渗溶液储存器中的第一种入渗溶液与试样底端反压供液管和试样顶端反压供液管中的溶液类型一致，第一种入渗溶液入渗控制阀与第二种入渗溶液入渗控制阀分别决定第一种入渗溶液与第二种入渗溶液的入渗，第一种入渗溶液出渗控制阀保证试样进行反压饱和，第二种入渗溶液出渗控制阀决定第二种入渗溶液的出渗溶液的收集，出渗溶液储存器顶部设置通入锥形瓶的管路，通入锥形瓶的管路由第二种入渗溶液采集控制阀控制，锥形瓶定期收集第二种入渗溶液的出渗溶液进行化学分析，第二种入渗溶液在渗透不足时可通过第二种入渗溶液补充控制阀进行立即补充。

围压腔室中自压力室底板以上，分别为加压底座、透水石、滤纸、试样、滤纸、透水石和加压帽，试样外套乳胶膜，乳胶膜两端用止水橡胶圈固定在加压底座和加压帽上，压力室顶盖处设置有围压调节管，排除压力室内气体，压力室底板上分别布设试样顶端排气管路、试样底端排气管路、进水管路、排水管路以及围压管路并分别设置试样顶端排气管路控制阀、试样底端排气管路控制阀、进水管路控制阀、排水管路控制阀和围压管路控制阀。

供压系统包括空气压缩机，空气压缩机与试样底端反压供液管之间串接试样底端反压空气调压阀和试样底端反压数值压力表，空气压缩机和试样顶端反压供液管之间串接试样顶端反压空气调压阀和试样顶端反压数值压力表，空气压缩机与试样周围压力供液管之间串接试样周围压力空气调压阀和试样周围压力数值压力表。