[发明专利]一种两环一体的双环渗水试验装置及其操作方法

权利要求书

1.一种两环一体的双环渗水试验装置，其特征在于：它包括外环筒（3）和内环筒（2），所述外环筒（3）的顶端固定连接盖板（5），中部内侧固定连接箱底板（41），底端内侧连接有缓压层（9），在缓压层（9）和箱底板（41）之间连接内环筒（2），箱底板（41）与盖板（5）之间的空腔为注水箱（1），在盖板（5）上设有注水孔（6）、输压管（7）和水准仪（27），在外环筒（3）壁内设有气体通道一（30），在缓压层（9）的底端外侧连接有水量变化探测杆（4），缓压层（9）内有连通管（39），输压管（7）分别通过气体通道一（30）、连通管（39）与水量变化探测杆（4）连通，在箱底板（41）的底端固定连接内环注水管（8）和外环注水管（9）并分别与内环筒（2）的内侧和外侧连通，在内环注水管（8）上设有阀门一（32）和流量计一（33），底端面上设有水位感应器一（35），外环注水管（9）上设有阀门二（31）和流量计二（34），底端面上设有水位感应器二（36）。

2.根据权利要求1所述的两环一体的双环渗水试验装置，其特征在于：所述缓压层（9）包括上滤板（37）、填料层（40）和下滤板（38），上滤板（37）和下滤板（38）之间是填料层（40），上滤板（37）的外侧与外环筒（3）内侧壁固定连接，内环筒（2）底端固定连接到上滤板（37）上端面上，下滤板（38）的外侧固定连接到外环筒（3）的内侧壁上，下滤板（38）的中间设有孔（42），连通管（39）穿过填料层（40）一端连接到外环筒（3）内壁上，另一端连接到下滤板（38）中间的孔（42）上，水量变化探测杆（4）通过螺纹连接到孔（42）的外侧壁上。

3.根据权利要求1所述的两环一体的双环渗水试验装置，其特征在于：所述水量变化探测杆（4）包括连接端（26）、水量变化检测单元和底锥体（20），连接端（26）外侧有螺纹并连接到孔（42）的外侧壁上，连接端（26）的中间有气体流通孔（11）并与输压管（7）连通，连接端（26）的底端固定连接有若干个串联并固定连接的水量变化检测单元，在最下面的水量变化检测单元底端固定连接底锥体（20）。

4.根据权利要求3所述的两环一体的双环渗水试验装置，其特征在于：所述水量变化检测单元包括上筒体（13）、插板阀（15）、下外筒（16）和下内筒（17），下外筒（16）套在下内筒（17）的外侧并通过对称的两块隔板（25）固定连接，底端固定连接底板（19），在下外筒（16）和下内筒（17）之间有对称的两个空腔体（18），在空腔体（18）的侧边有可旋转的弧形环板（24），在弧形环板（24）与隔板（25）之间有弧形空腔（51），弧形环板（24）可旋转到弧形空腔（51）内，在下外筒（16）和下内筒（17）的顶端通过插板阀（15）与上筒体（13）连接，上筒体（13）的底部内侧固定连接有过滤板（14），上筒体（13）的顶端内侧固定连接有顶板（23），在顶板（23）和过滤板（14）之间有可上下移动的活塞板（12），顶板（23）底端面上设有可测量活塞板（12）位置的距离测量探头（28），在上筒体（13）的筒壁上设有对称的气体通道二（10），气体通道二（10）穿过插板阀（15）与空腔体（18）连通，气体通道二（10）上端与气体流通孔（11）连通，在过滤板（14）和插板阀（15）之间的空腔内填有化学试剂（22），在下内筒（17）和插板阀（15）之间的腔体内填有强吸水的试剂（21），在弧形空腔（51）的内外侧下内筒（17）和下外筒（16）的侧壁上均设有若干过滤孔，土壤里的水份可通过过滤孔进入到下内筒（17）内，在过滤板（14）和隔板（25）之间设有弹簧，若干个水量变化检测单元上下重叠并固定连接，上一个水量变化检测单元的F面与下一个水量变化检测单元的H面重合。

5.根据权利要求1所述的两环一体的双环渗水试验装置，其特征在于：所述盖板（5）上设有控制单元，所述控制单元与阀门一（32）、流量计一（33）、阀门二（31）、流量计二（34）、水位感应器一（35）、水位感应器二（36）、距离测量探头（28）和插板阀（15）电连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的两环一体的双环渗水试验装置的操作方法，其特征在于：所述方法步骤为：一、安装试验装置：根据野外试验场地，开挖试坑，确保试坑底部平整，将水量变换探测杆（4）垂直拆入试坑，将装置放入试坑，使其底部缓压层接触试坑底部，将其与水量变换探测杆（4）连接，通过水准仪（27）观察，调整试验装置水平；二、初始土壤含水量测量：打开控制单元，测定初始岩土体的水量；三、渗透系数测量：将注水箱（1）与外部水源相连接，始终确保注水箱（1）内有充足的的水量，打开控制单元的渗透系数测量开关，向内外环注水，使其始终与内外环注水孔下水位感应器处于同一水平，确保内外环水位始终保持一致，试验装置每隔五分钟进行一次内环流量、外环流量和土体含水量变化测量记录，待渗透稳定后连续记录五次，根据五次数据所得渗透系数取其平均值得土壤渗透系数大小；四、拆卸实验装置：将注水箱（1）中、内环和外环中的水全部排干，取下试验装置，拨出水量变换探测杆（4），完成本次试验。