专利名称：一种饱和土体中气体流动的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测设备的领域，尤其是一种饱和土体中气体流动的检测装置。
背景技术：
土体，完全没有水的时候，既可以是“一盘散沙”(如沙漠)，也可以是“固若金汤”(如粘土砖)。当“吸”入一部分水后，“一盘散沙”会变得“团结”起来，但“固若金汤” 的粘土砖居然会由湿而变得“难以自立”(流淌起来)。可见，土体是有“肚量”的，能“喝” 不少的水(金属不能吸水)。土体中的水容易见到、感受到，也可以用仪器检测到。当然，土中有水没水的反面，又说明其空间被等量的气体占据了。因此，天然土体，实际上是非连续的，在其孔隙中存在着气、液相介质，一般是由土颗粒、水和气体组成的三相体。土体，如果去掉水，又保持原来形状的话，那么它是透空的，像蜂窝，风可以透过去，水可以渗进去，也可以流出来。土体中常常会遇到这种情形，比如夹杂了一些有机物，这些有机物经过漫长的时间而变成了气体，如沼气、天然气等。自然情况下，土体中的气体由于比水轻得多，所以气体一般难以“藏”在水下。比较特殊的情况是，可能富含气体的土体上面覆盖了一层透气透水能力极差的土层、岩层，那么，这些气体就可以长期积攒起来。直到某一天，不透气透水的土层有了破口了、岩层裂开了，那么这些气体会直窜而上，直到离开水面。时而在池塘可以见到冒泡，除了鱼呼吸出的气泡以外，大多是从土中冒出来的。气体在水中会成串上升，速度非常快，如果水是清澈的，我们在潜水的时候都可以观察到的。但是，气体在土中，当气体量很少、压力小的时候会缓慢移动；当气体量大、压力大，则可能在土体中产生类似于水中的“成串上升”，但不会是那样垂直上升，而且会成喇叭口式的上升，具体形式也有变换，我们不妨称之为“饱和土体中的气流串动”。目前有人对压气新奥法隧道施工的主要问题之一如何清楚地了解渗流场(水流和气流)的分布和变化规律及其对原有地下水分布的影响，并预测施工过程中的补气量， 保证气压稳定和施工安全等问题做过详细的研究。其采用数值方法对这一问题进行分析， 根据渗流场的分布，讨论压气新奥法隧道施工过程中压缩空气的影响区域、漏气量及选用合理的隧道施工工作气压等问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服上述中存在的问题，提供了一种饱和土体中气体流动的检测装置，能够方便快速检测出土体中气体渗透性。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种饱和土体中气体流动的检测装置，包括与计算机相连接的压力计和贮气装置，所述的贮气装置包括观察箱、气管和气囊，压力机设置在观察箱内，观察箱底部开设有注气孔，气管的一端与注气孔相连通，另一端与气囊相连通，所述的气管上设置有用于控制气压的气阀，在试验过程中最大气压控制在0. 15MPA以下，气囊上设置有注气装置，能够快速为气囊进行补气。所述的压力计是采用土压力计和孔隙水压力计，孔隙水压力变化随土体的埋深而增大，随气压的增大而增大。本实用新型的有益效果是所述的一种饱和土体中气体流动的检测装置，在气管上设置气阀，能够有效地将气体压力控制在0. 15MPA以下，采用由土压力计和孔隙水压力计组成的压力计，能够有效地检测气体流过的瞬间，土中的土压力和孔隙水压力会瞬时变化。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型所述的一种饱和土体中气体流动的检测装置的整体结构示意图。附图中标记分述如下1、观察箱，2.气管，3.气囊，4.气阀，5.注气装置。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的一种饱和土体中气体流动的检测装置，包括与计算机相连接的由土压力计和孔隙水压力计组成的压力计和贮气装置，贮气装置包括观察箱1、气管2和气囊3， 压力计设置在观察箱1内，观察箱1底部开设有注气孔，气管2的一端与注气孔相连通，另一端与气囊3相连通，气囊3上设置有注气装置5，用于控制气压的气阀4设置在气管2中间段上。本实用新型所述的一种饱和土体中气体流动的检测装置，通过控制进气压力，能够有效地控制土体动力响应的大小和作用的时间，压力的增大而导致气体流过土体的体积和作用力的增大，体积增大表现为土体更多的空间被压缩了，作用力的增大使得流过的气体增多，土体达到动态平衡的时间变短。当然流量的增大，体积的增大在平衡状态时压缩了更多土的空间，使得动态平衡时土体内的压力增加。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求1.一种饱和土体中气体流动的检测装置，其特征是包括与计算机相连接的压力计和贮气装置，所述的贮气装置包括观察箱(1)、气管( 和气囊(3)，压力计设置在观察箱(1) 内，观察箱(1)底部开设有注气孔，气管O)的一端与注气孔相连通，另一端与气囊(3)相连通，所述的气管( 上设置有用于控制气压的气阀⑷，气囊C3)上设置有注气装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种饱和土体中气体流动的检测装置，其特征是所述的压力计是土压力计和孔隙水压力计。
专利摘要本实用新型涉及一种饱和土体中气体流动的检测装置，包括与计算机相连接的压力计和贮气装置，所述的贮气装置包括观察箱、气管和气囊，压力计设置在观察箱内，观察箱底部开设有注气孔，气管的一端与注气孔相连通，另一端与气囊相连通，气管上设置有用于控制气压的气阀，气囊上设置有注气装置。所述的一种饱和土体中气体流动的检测装置，在气管上设置气阀，能够有效地将气体压力控制在0.15MPa以下，采用由土压力计和孔隙水压力计组成的压力计，能够有效地检测气体流过的瞬间，土中的土压力和孔隙水压力会瞬时变化。
文档编号G01N15/08GK202305369SQ20112042660
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者胡昕宇, 谢立全, 陆颢文 申请人:胡昕宇, 谢立全, 陆颢文