专利名称：一种塑性防渗墙渗透系数测定方法
技术领域：
:本发明涉及一种水利工程结构测定方法，特别涉及一种塑性防渗墙渗透系数的测定方法，其IPC国际专利分类号为E02D1/04和E02D33/00。
背景技术：
:塑性防渗墙系指利用钻孔、挖槽机械，在松散透水地基或坝(堰)体中以泥浆固壁，挖掘槽形孔或连锁桩柱孔，在槽(孔)内浇筑水下混凝土或回填其他防渗材料形成具有防渗功能的地下连续墙。它是防止渗漏、保证地基渗透稳定和堤坝渗透安全的工程措施之一。目前塑性防渗墙的类型主要有以下几类:1.传统的塑混凝土防渗墙；2.水泥土防渗墙；3.高聚物防渗墙；4.植入挡水板、膜的防渗墙等。塑性防渗墙适用于土石坝坝体、坝基、堤防工程、水闸工程、土石围堰堰体和堰基、病险水库防渗处理等工程。塑性防渗墙由于具有承受水头大、防渗性能可靠、适合各种地层等优点，因而被国内外水利水电工程广泛采用。对于判定塑性防渗墙质量的合格与否，渗透系数是其最重要的指标之一。因为墙体材料的渗透性能决定着防渗墙的防渗效果，进而直接影响主体工程的安全运行。目前随着水利工程的发展，在防渗墙材料方面的研究有了快速的发展，出现了多种适宜用于防渗墙工程的材料，新型材料的防渗墙渗透系数均较小，以往混凝土防渗墙的渗透系数测试的方法和装置仅适用渗透系数较大的防渗墙，对渗透性小于10_6m/S的新型塑性防渗墙无法准确测试，因而开发一种·适宜于低渗透系数的防渗墙工程渗透系数测定的装置和方法就显得尤为必要
发明内容
:本发明的目的就是提供一种适用于各类传统、新型的塑性防渗墙墙体材料渗透系数测定方法，该方法可以克服先前的测试技术仅限于对塑性混凝土这种材料的局限性。本发明的技术方案是:一种塑性防渗墙的渗透系数测定方法，包括以下步骤:( I)准备好塑性防渗墙渗透系数测定装置:该装置包括顶盖、样品夹持器和底座；其中，所述底座为中空的梯形台，所述样品夹持器的内部空间为圆台体形状，所述圆台体形状的底部直径比顶部直径大2 — 3_ ;所述样品夹持器的上下端分别通过密封螺栓与所述顶盖和底座固定连接，所述顶盖上设有与样品夹持器连通的上排气孔和出水口，上排气孔为出水排气用，出水口用于测定渗流流量；所述底座上设有进水口和下排气孔，下排气孔为出水排气用；所述上排气孔、下排气孔、进水口和出水口设有阀门；(2)样品制作:a.扰动样制作:将组成塑性防渗墙的材料制成浆体，预先将一个干净、无油脂的的制样模具放在平板上，并在制样模具的外部周围涂一层密封脂加以密封，然后将浆体倒入制样模具内，用搅拌棒搅拌浆体20— 30次，然后用刮刀或直尺刮平，小心的用盖板盖在制样模具上，然后将制样模具置于温度为22-25摄氏度的温水中进行养护；在样品达到了试验要求后，取出制样模具并置于冷水中冷却，然后将样品从制样模具取出，放在水流下轻轻的刮平、刨毛，去除表面杂物；制作完成的样品形状应当与所述样品夹持器的内部空间的形状相匹配；b.原状样制作:在塑性防渗墙工程施工完成后，通过金刚石取心钻钻取岩心，将试样锯成试验所需的长度，并制作成与所述样品夹持器内部空间的形状相匹配的圆台形样品，完成后置于22-25摄氏度的温水中进行养护；c.在测定渗透系数之前，样品应一直浸泡在水中；(3)测定流程:a.将制好的样品置入在样品夹持器内，直径大的一端为进水端，直径小的一端为出水端，以保证样品在测定过程中越压越紧；在样品和样品夹持器的缝隙中填满由水泥浆和膨胀土混合而成的浆液，浆液风干后应当完全填充样品和样品夹持器之间的空隙，使得水不会通过这些缝隙流通，有效避免样品夹持器与被测试样品接触面之间的渗漏；将顶盖和底座通过密封螺栓固定在样品夹持器上下端；b.通过橡皮管将进水口与进水端体变管一端进行连接，进水端体变管另一端连接至自动加压系统；顶盖的出水口通过橡皮管连接到排水量体变管；c.通过自动加压系统对样品夹持器内的样品加水，待上排气孔和下排气孔均有水流出时，关闭自动加压系统，并关闭上排气孔和下排气孔的阀门；d.通过自动加压系统加载水压P，开始进行渗流试验，读取单位时间内进水端体变管的水量W1和排水量体变管的水量W2,当W1=W2时，可以判定渗流稳定，随后读取连续3-4个单位时间Λ t内的渗流流量Wt,当连续几个单位时间Λ t内Wt的数值保持稳定时,结束试验；e.渗透系数kt及水力坡降J由以下公式计算所得:
权利要求
1.一种塑性防渗墙渗透系数测定方法及专用装置，包括以下步骤: (1)准备好塑性防渗墙渗透系数测定装置: 该装置包括顶盖、样品夹持器和底座；其中，所述底座为中空的梯形台，所述样品夹持器的内部空间为圆台体形状，所述圆台体形状的底部直径比顶部直径大2 — 3mm;所述样品夹持器的上下端分别通过密封螺栓与所述顶盖和底座固定连接，所述顶盖上设有与样品夹持器连通的上排气孔和出水口，上排气孔为出水排气用，出水口用于测定渗流流量；所述底座上设有进水口和下排气孔，下排气孔为出水排气用；所述上排气孔、下排气孔、进水口和出水口设有阀门； (2)样品制作: a.扰动样制作:将组成塑性防渗墙的材料制成浆体，预先将一个干净、无油脂的的制样模具放在平板上，并在制样模具的外部周围涂一层密封脂加以密封，然后将浆体倒入制样模具内，用搅拌棒搅拌浆体20— 30次，然后用刮刀或直尺刮平，小心的用盖板盖在制样模具上，然后将制样模具置于温度为22-25摄氏度的温水中进行养护；在样品达到了试验要求后，取出制样模具并置于冷水中冷却，然后将样品从制样模具取出，放在水流下轻轻的刮平、刨毛，去 除表面杂物；制作完成的样品形状应当与所述样品夹持器的内部空间的形状相匹配； b.原状样制作:在塑性防渗墙工程施工完成后，通过金刚石取心钻钻取岩心，将试样锯成试验所需的长度，并制作成与所述样品夹持器内部空间的形状相匹配的圆台形样品，完成后置于22-25摄氏度的温水中进行养护； c.在测定渗透系数之前，样品应一直浸泡在水中； (3)测定流程: a.将制好的样品置入在样品夹持器内，直径大的一端为进水端，直径小的一端为出水端，以保证样品在测定过程中越压越紧；在样品和样品夹持器的缝隙中填满由水泥浆和膨胀土混合而成的浆液，浆液风干后应当完全填充样品和样品夹持器之间的空隙，使得水不会通过这些缝隙流通，有效避免样品夹持器与被测试样品接触面之间的渗漏；将顶盖和底座通过密封螺栓固定在样品夹持器上下端； b.通过橡皮管将进水口与进水端体变管一端进行连接，进水端体变管另一端连接至自动加压系统；顶盖的出水口通过橡皮管连接到排水量体变管； c.通过自动加压系统对样品夹持器内的样品加水，待上排气孔和下排气孔均有水流出时，关闭自动加压系统，并关闭上排气孔和下排气孔的阀门； d.通过自动加压系统加载水压P,开始进行渗流试验,读取单位时间内进水端体变管的水量W1和排水量体变管的水量W2,当W1=W2时，可以判定渗流稳定，随后读取连续3-4个单位时间Λ t内的渗流流量Wt,当连续几个单位时间Λ t内Wt的数值保持稳定时,结束试验； e.渗透系数kt及水力坡降J由以下公式计算所得: k — IV1 xH X AsPxlO J χ At χ /) χ IO ’ H 式中:kt是在水温t°时的试样的渗透系数(cm/s)，Wt为单位时间Λ t内渗流的流量(cm3)，H为试样的高度(cm)，Pw为水温t°时水的密度(g/cm3)，Λ t为渗流时间(s)，A为试样顶端横断 面的过水面积(cm2)，P为渗透压力(kPa)。
全文摘要
本发明涉及一种塑性防渗墙渗透系数测定方法，其IPC国际专利分类号为E02D1/04和E02D33/00。本发明的测定方法，采用专用的测定装置，包括顶盖、样品夹持器、底座、自动加压系统、进水端体变管和排水量体变管，所述顶盖上设有与样品夹持器连通的上排气孔和出水口，底座上设有进水口和下排气孔。本发明的测定方法，可适用于各种新型材料防渗墙低渗透系数的测定。而且，所采用的样品夹持器内部空间呈圆台形状，底部直径较顶部直径大2—3mm，这样可以防止试件在较大水压的情况下，不会被水压力冲动，还可以有效避免夹持器具与被测试件接触面的渗漏。
文档编号G01N15/08GK103234885SQ20131011795
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者付玉生, 傅酉 申请人:天津虹炎科技有限公司