[发明专利]一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统及方法

说明书

本发明属于水利水电工程土工试验技术领域，公开了一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统及方法，包括蓄水箱、水头供水加压装置、多用途渗透仪、渗水量量测装置、沉淀池和控制组件，蓄水箱的输出端连接水头供水加压装置，水头供水加压装置的输出端连接多用途渗透仪，多用途渗透仪的输出端连接渗水量量测装置，渗水量量测装置的输出端连接沉淀池，沉淀池的输出端连接蓄水箱的输入端，所述水头供水加压装置、多用途渗透仪和渗水量量测装置分别与控制组件电连接。

技术领域

本发明属于水利水电工程土工试验技术领域，具体涉及一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统及方法。

背景技术

目前随着面板堆石坝的技术发展，需对其各种原级配填筑料渗透稳定性和安全性进行室内试验验证。现有室内渗透试验存在许多不足，具体为：（1）由于原级配填筑料粗粒土粒径大，常规的渗透试验装置渗透仪尺寸较小且强度刚度较低，无法满足面板堆石坝原级配填筑料高水头试验的要求；（2）常规渗透仪垂直渗透试验和水平渗透试验采取两套不同的试验装置，试验成果的可比性差；（3）随着试样粒径的增大，渗透仪内壁的边壁绕流效应影响加大，容易造成试验成果失真；（4）常规渗透试验其试验水头压力较小、且供水设备、量测设备均为人工手动操作，存在渗透仪内水压难以保持稳定、渗透流量测量精度难以保证、数据采集效率低下等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统及方法，克服了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种新型土石坝筑坝料渗透变形试验系统，包括蓄水箱、水头供水加压装置、多用途渗透仪、渗水量量测装置、沉淀池和控制组件，蓄水箱的输出端连接水头供水加压装置，水头供水加压装置的输出端连接多用途渗透仪，多用途渗透仪的输出端连接渗水量量测装置，渗水量量测装置的输出端连接沉淀池，沉淀池的输出端连接蓄水箱的输入端，所述水头供水加压装置、多用途渗透仪和渗水量量测装置分别与控制组件电连接。

优选的，所述蓄水箱的输入端通过供水管连接供水管线，蓄水箱的输出端通过连接水管连接水头供水加压装置。

优选的，所述水头供水加压装置包括水泵组合单元、压力变送器、电动调节阀、二次减压阀、耐压无缝钢管、渗透仪入水口阀门和水头供水控制组件，所述蓄水箱的输出端通过连接水管连接水泵组合单元，水泵组合单元的输出端通过耐压无缝钢管连接渗透仪入水口阀门，渗透仪入水口阀门的输出端连接多用途渗透仪，所述水泵组合单元和渗透仪入水口阀门之间的耐压无缝钢管上设置有压力变送器，所述水泵组合单元的输出端还连接电动调节阀，电动调节阀的输出端连接二次减压阀，二次减压阀的输出端连接蓄水箱的输入端，所述水泵组合单元、压力变送器和电动调节阀分别与水头供水控制组件电连接，水头供水控制组件与控制组件电连接。

优选的，所述水泵组合单元由六套单泵加压组件并联组成，分别为第一套单泵加压组件、第二套单泵加压组件、第三套单泵加压组件、第四套单泵加压组件、第五套单泵加压组件和第六套单泵加压组件，每套单泵加压组件均由进水阀门、水泵和止回阀依次通过水压管道连接组装；所述第一套单泵加压组件由第一进水阀门、第一水泵和第一止回阀依次连接组装；第二套单泵加压组件由第二进水阀门、第二水泵和第二止回阀依次连接组装；第三套单泵加压组件由第三进水阀门、第三水泵和第三止回阀依次连接组装；第四套单泵加压组件由第四进水阀门、第四水泵和第四止回阀依次连接组装；第五套单泵加压组件由第五进水阀门、第五水泵和第五止回阀依次连接组装；第六套单泵加压组件由第六进水阀门、第六水泵和第六止回阀依次连接组装，所述水泵和止回阀分别与水头供水控制组件电连接，止回阀分别与耐压无缝钢管采用法兰机械连接；所述水泵组合单元采取多级泵梯级配置，其中第一水泵的水头扬程为1.5~61m，第二水泵的水头扬程为61~101m，第三水泵的水头扬程为101~162m，第四水泵的水头扬程为162~203m，第五水泵和第六水泵的水头扬程203~350m，所述水泵组合单元通过控制组件的控制提供0~350m区间内连续稳定的加压水头。