本发明属于水土保持及土力学领域，尤其是涉及一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置及使用方法。
背景技术：
土体的渗透性是土体的基本工程特性之一，是实际工程以及进行土体试验研究中必须测定的指标之一，土体渗透性涉及到土体在渗流作用下的稳定性，黄土地区水土流失严重，其和土体的渗透性及水稳性存在着比较紧密的联系。
土体试样的渗透有竖向、横向及径向渗透方式，纵向与横向的渗透试验方法及设备相对成熟，而目前对于土体在径向渗流条件下的渗透性及水稳性的试验并不成熟，并无较有针对性的试验方法和试验设备，已有的试验可控性较差。
因此，如何设计一种能够较为真实的反应土体在径向渗流情况下渗透性的演变规律的装置，是我们需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置及使用方法，解决了现有技术中没有较有针对性的试验设备对土体在径向渗流条件下的渗透性及水稳性进行试验的问题。本发明可以较为真实的反应土体在径向渗流情况下渗透性的演变规律。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置，包括柱状外壳，柱状外壳的顶部设有顶盖，顶盖的中部设有通孔，通孔内安装有能够沿通孔上下移动的进水室，进水室的上部与进水口连通。
还包括柱状透水网，柱状透水网的上端与顶盖的内壁接触或连接，柱状透水网的下端与柱状外壳的底部内壁连接，进水室位于柱状透水网内。
柱状透水网与柱状外壳之间用于放置圆柱形空心土体试样，圆柱形空心土体试样与柱状外壳之间设有环状透水石；柱状外壳底部设有出水通道，环状透水石的底端与出水通道连通，出水通道与出水口连通。
更进一步地，本发明的特点还在于：
还包括加压夹，加压夹的上部与顶盖的上部连接，加压夹的下部与柱状外壳的下部连接，加压夹的上部与顶盖之间设有旋紧螺丝。
进水室与顶盖的通孔之间设有橡胶垫圈。
顶盖的内壁设有橡胶防水垫片。
柱状外壳的底部内壁设有提供柱状透水网嵌入的槽口。
进水口与加压水源或无压水源连通。
进水室的侧壁上设有刻度。
进水口和出水口处均设有止水阀。
进水室采用透明的钢化玻璃材质，柱状外壳和顶盖均采用高强度不锈钢材质，柱状透水网为钢网。
本发明还提供了一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置的使用方法，打开进水口和出水口的开闭阀门；流体从进水口进入进水室，然后透过柱状透水网流经圆柱形空心土体试样，最后通过环状透水石排到柱状外壳底部的排水通道中；试验结束后，关闭开闭阀门。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置及使用方法，流体从顶部进水口进入进水室，然后透过柱状透水网流经土体试样，最后通过环状透水石将土体中的渗流从其径向排到柱状外壳底部的排水通道中，能够较为真实的反应土体在径向渗流情况下渗透性的演变规律。占地较小，能在土体渗透试验过程中方便灵活的使用，可以有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的。此外本发明原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置的结构示意图；
其中，1、进水室；11、进水口；2、橡胶垫圈；3、橡胶防水垫片；4、环状透水石；5、出水口；6、柱状透水网；7、柱状外壳；8、出水通道；9、加压夹；10、旋紧螺丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供了一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置，包括柱状外壳7，柱状外壳7的顶部设有顶盖，顶盖的中部设有通孔，通孔内安装有能够沿通孔上下移动的进水室1，进水室1的上部与进水口11连通。还包括柱状透水网6，柱状透水网6的上端与顶盖的内壁接触或连接，柱状透水网6的下端与柱状外壳7的底部内壁连接，进水室1位于柱状透水网6内。柱状透水网6与柱状外壳7之间用于放置圆柱形空心土体试样，圆柱形空心土体试样与柱状外壳7之间设有环状透水石4；柱状外壳7底部设有出水通道8，环状透水石4的底端与出水通道8连通，出水通道8与出水口5连通。
示例地，柱状外壳7为高强度不锈钢材料制成，保证在整个过程中不发生变形，是本发明的主体组成部分，底部留有可供渗出水体流出的出水通道8，中间留有可供柱状透水网6嵌入的槽口。
环状透水石4用于将土体中的渗流从其径向排到底座的排水通道中，其本身截面为封闭圆环状，环状透水石4的外径与柱状外壳7的内径相同，环状透水石4的内径同土体试样的外径相同，从而保证土体试样、环状透水石4、柱状外壳7三者的吻合。
柱状透水网6用于隔开进水室1和土体试样，其外径刚好与土体试样内径相同，钢网本身应该具有较强的抗变形能力，从而保证土体在渗透过程中不受到破坏，不发生较大变形，柱状透水网6刚好与底座预留的槽口吻合。
橡胶防水垫片3用于防止在渗透过程中，流体从顶盖溢出，因此将其布置于顶盖之下，在顶盖试压后，从而起到密封作用。
橡胶垫圈2设置于顶盖预留的通孔璧上，主要起到隔水密封的作用，刚好可将进水室1放入其中，使得在试验进行中，水体不从顶盖渗出或溢出。
进水室1设置于柱状透水网6的内部，其可根据需要上下移动，本身为透明的钢化玻璃制成，其上设置刻度，可观察内部水量的变化情况；
进水口11设置于进水室1上方，可连接至有压或无压的水源为进水室1提供水源，其上设置开闭阀门。
顶盖为中部预留通孔的不锈钢材料制成的实心顶盖，用于将本装置内部与外界隔离并起到隔水作用；
加压夹9主要用于给顶盖施加竖向压力，由不锈钢制成，上面设置旋紧螺丝10，在装样结束后，安装加压夹9并紧固旋紧螺丝10起到加压作用，从而保证整个体系的密封性。
出水口5位于底端，用于收集并测量渗透出的水量，其上设置开闭阀门。
本发明还提供了一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置的使用方法，打开进水口11和出水口5的开闭阀门；流体从进水口11进入进水室1，然后透过柱状透水网6流经圆柱形空心土体试样，最后通过环状透水石4排到柱状外壳7底部的排水通道中；试验结束后，关闭开闭阀门。
本发明提供的一种用于圆柱空心土样径向渗透实验的装置及使用方法，能够较为真实的反应土体在径向渗流情况下渗透性的演变规律。占地较小，能在土体渗透试验过程中方便灵活的使用，可以有效的提高试验效率，增强试验的可控制性，并达到节约资源的目的。此外本发明原理简单易懂，操作方便安全，具有良好的使用和推广价值。