专利名称：一种常水头土层渗透系数测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土层渗透系数测量仪器，尤其是一种适合于砂类土层和含有少量砾石的无凝聚性土层的常水头土层渗透系数测量仪，属于土工技术领域。
背景技术：
渗透系数K是一个代表土层渗透性能强弱的定量指标，不同土层K值差别很大，因此在地质学研究领域及水利、土木工程施工时要对土层K值进行测量，目前实验室测定渗透系数的方法有两种，即常水头测量法和变水头测量法。现有常水头土层渗透系数测量仪在测定渗透系数时需要测量流量，而流量是通过测量一定时间内由出水孔流出水的体积获得。该测量方法需要配备秒表和量筒或者量杯，测量时需采集一定时间内由出水孔中流出水的体积数值，然后再将该测量值除以测量时间求得流量。由于该方法对测量时间的同步性要求较高，而不同测量人员的反应快慢不同，所以测量数据会有一定误差，影响了测量结构的准确性；并且该方法需要多次反复测量，步骤繁琐，测量工作效率较低。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有常水头土层渗透系数测量仪存在的缺陷，提供一种结构简单，操作方便，采集数据快速准确，特别适合于砂类土和含有少量砾石的无凝聚性土层的常水头土层渗透系数测量仪。本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的一种常水头土层渗透系数测量仪，它包括封底圆筒、金属孔板、测压管和供水管，所述金属孔板位于封底圆筒内腔中，在金属孔板上设置金属丝网，在金属丝网的上面填充待测土层试样，在土层试样上`面填充土层模样，所述测压管安装在封底圆筒的侧壁上，它们与封底圆筒内腔连通，所述供水管位于封底圆筒上方。上述常水头土层渗透系数测量仪，所述封底圆筒侧壁上设有溢水孔和出水孔，所述出水孔布置在封底圆筒的底部，所述溢水孔布置在封底圆筒的上端。上述常水头土层渗透系数测量仪，所述金属孔板通过金属孔板支架安装在封底圆筒的底面上，金属孔板底面与封底圆筒底面距离L ^ 6cm。上述常水头土层渗透系数测量仪，所述测压管为透明材质，它包括上部测压管和下部测压管，所述上部测压管和下部测压管均由水平管和竖直管组成，其中上部测压管水平管轴线与土层模样和土层试样接合面平齐，下部测压管水平管轴线与土层试样底面平齐，在上部测压管和下部测压管的竖直管上均标有水位刻度。上述常水头土层渗透系数测量仪，所述水位刻度的零线与溢水孔中心线平齐，水位刻度数值从上向下递增。本实用新型通过位于封底圆筒上方的供水管为试验提供水源；通过位于封底圆筒上端的溢水孔保证封底圆筒内腔中土层模样上方水位维持在特定高度；本实用新型将金属孔板放置在距离封底圆筒底端6cm以上位置处，并在金属孔板上面设置了金属丝网，既满足了土层试样的填充要求，又可防止土层颗粒被水冲走；本实用新型在透明材质的测压管上标有了水位刻度，可通过测压管内水位直接读取水头损失，然后计算出被测土层试样的渗透系数。总之，本实用新型结构简单，操作方便，采集数据快速准确，避免了因测量同步性较差给测量结果带来的影响，特别适合于对砂类土层和含有少量砾石的无凝聚性土层渗透系数的测定。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的剖面结构示意图；图2是本实用新型金属孔板及铜丝网布置示意图。图中各标号清单为1、供水管，2、封底圆筒，3、溢水孔，4、土层模样，5、土层试样，
6、金属丝网，7、金属孔板，7-1、金属孔板支架，8、下部测压管，9、上部测压管，10、出水孔。
具体实施方式参看图1、图2，本实用新型包括封底圆筒2、金属孔板7、测压管和供水管1，所述封底圆筒2侧壁上设有溢水孔3和出水孔10，所述出水孔10布置在封底圆筒2的底部，所述溢水孔3布置在封底圆筒2的上端；所述金属孔板7通过金属孔板支架7-1安装在封底圆筒2的底面上，金属孔板7底面与封底圆筒2底面距离L ^ 6cm,在金属孔板7上设置金属丝网6，在金属丝网6的上面填充待测土层试样5，在土层试样5上面填充土层模样4 ;所述测压管为透明材质，安装在封底圆筒2的侧壁上，与封底圆筒2内腔连通，它包括上部测压管9和下部测压管8，所述上部测压管9和下部测压管8均由水平管和竖直管组成，其中上部测压管水平管轴线与土层模样4和土层试样5接合面平齐，下部测压管水平管轴线与土层试样5底面平齐，在上部测压管9和下部测压管8的竖直管上均标有水位刻度，所述水位刻度的零线与溢水孔3中心线平齐，水位刻度数值从上向下递增；所述供水管I位于封底圆筒2的上方。参看图1、图2，并结合具体实施例对本实用新型的工作原理进行说明本实施例中封底圆筒2为玻璃圆筒，金属丝网6为铜丝网，供水管I位于玻璃圆筒的上方，所述玻璃圆筒上端开口，在其右侧壁上有设有上部测压管9和下部测压管8，在其左侧壁上设有溢水孔3和出水孔10。所述溢水孔3位于玻璃圆筒上端，保证玻璃圆筒内腔中土层模样上方水位维持在特定高度。所述出水孔10位于玻璃圆筒底端，所述金属孔板7试验时安放在距离玻璃圆筒底面6cm处，所述金属丝网6位于金属孔板7之上，试验时在铜丝网6上面填充土层试样5，在土层试样5的上面填充土层模样4，既满足了土层试样5的填充要求，又可防止土层颗粒被水冲走。试验步骤为设定被测土层试样5的渗透系数为k2、土层模样4的渗透系数为kl (kl已知参数);将金属孔板7，金属丝网6，土层试样5和土层模样4依次装入玻璃圆筒2内；打开供水管1，待上部测压管9和下部测压管8的水位稳定后，记录上部测压
管水位刻度数值hi和下部测压管水位刻度数值h2 ;根据达西定律，=，推算
权利要求1.一种常水头土层渗透系数测量仪，其特征是，它包括封底圆筒(2)、金属孔板(7)、测压管和供水管(1)，所述金属孔板(7)位于封底圆筒(2)内腔中，在金属孔板(7)上设置金属丝网(6)，在金属丝网(6)的上面填充待测土层试样(5)，在土层试样(5)上面填充土层模样(4)，所述测压管安装在封底圆筒(2)的侧壁上，它们与封底圆筒(2)内腔连通，所述供水管(1)位于封底圆筒(2)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种常水头土层渗透系数测量仪，其特征是，所述封底圆筒(2 )侧壁上设有溢水孔(3 )和出水孔(10 )，所述出水孔(10 )布置在封底圆筒(2 )的底部，所述溢水孔(3)布置在封底圆筒(2)的上端。
3.根据权利要求2所述的一种常水头土层渗透系数测量仪，其特征是，所述金属孔板(7 )通过金属孔板支架(7-1)安装在封底圆筒(2 )的底面上，金属孔板(7 )底面与封底圆筒(2)底面距离L≥ 6cm。
4.根据权利要求3所述的一种常水头土层渗透系数测量仪，其特征是，所述测压管为透明材质，它包括上部测压管(9)和下部测压管(8)，所述上部测压管(9)和下部测压管(8)均由水平管和竖直管组成，其中上部测压管水平管轴线与土层模样(4)和土层试样(5)接合面平齐，下部测压管水平管轴线与土层试样(5 )底面平齐，在上部测压管(9 )和下部测压管(8)的竖直管上均标有水位刻度。
5.根据权利要求4所述的一种常水头土层渗透系数测量仪，其特征是，所述水位刻度的零线与溢水孔(3 )中心线平齐，水位刻度数值从上向下递增。
专利摘要一种常水头土层渗透系数测量仪，用于解决土层渗透系数的测定问题。它包括封底圆筒、金属孔板、测压管和供水管，所述金属孔板位于封底圆筒内腔中，在金属孔板上设置金属丝网，在金属丝网的上面填充待测土层试样，在土层试样上面填充土层模样，所述测压管安装在封底圆筒的侧壁上，它们与封底圆筒内腔连通，所述供水管位于封底圆筒上方。本实用新型结构简单，操作方便，采集数据快速准确，避免了因测量同步性较差给测量结果带来的影响，特别适合于对砂类土层和含有少量砾石的无凝聚性土层渗透系数的测定。
文档编号G01N15/08GK202869938SQ20122057978
公开日2013年4月10日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者王群伟, 王永卫, 宋鑫颖 申请人:中国化学工程第十三建设有限公司