本发明涉及黄土渗透系数测量技术领域，特别涉及一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置。
背景技术：
黄土是一种第四纪地质历史时期干旱气候条件下的沉积物，在我国分布面积约为63万km2，占世界黄土分布总面积的4.9％左右。而我国湿陷性黄土分布面积约为38万km2，占我国黄土分布总面积的60％，且分布广、厚度大、灾害频繁、危害严重，大部分分布在黄河中、下游地区，其连续分布主要集中在西北黄土高原地区。特殊的沉积环境与气候条件形成了黄土独特的结构构造，导致其具有湿陷性、水敏性、强可蚀性、崩解性等与水的渗流有着密切联系的工程地质特性。工程实践中一个突出的问题是湿陷性黄土浸水后土体发生显著的沉降变形，往往导致上部建筑物或构筑物发生变形乃至破坏。黄土湿陷就是由于水的渗透浸润引起的，而渗透特性又直接决定着湿陷的发生和发展，渗透性与湿陷性是一个统一过程的两个部分。而大多数地质灾害及岩土工程中发生的事故都与土中水密切相关。在湿陷性黄土地区地基处理、土石坝夯填及渗流破坏防治、黄土边坡稳定性防治、黄土滑坡及塌陷防治、黄土洞穴灾害防治、地裂缝等工程施工中，土体的破坏也常常是由土中水及其渗流引起的。
在湿陷性黄土地区的工程建设，大多不可避免地要遇到大填方工程以及各种形式的“渗透-湿陷-渗透”这一反复发生的过程所带来的一系列问题。因此，我们为了研究渗流水在黄土中的运动特征及其对土体结构的潜蚀破坏，设计了测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，通过此装置可以清晰看出渗流水在黄土中是如何运动，对于地下水资源利用、地下水潜蚀作用机理研究和地下水污染防治十分有必要。开展黄土流渗流特性研究，对揭示由于黄土失陷致灾机理过程及滑坡灾害治理具有重要的理论意义和应用价值。
技术实现要素：
本发明提供了一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，通过观察实验装置可以得出渗流过程中的雨水对管道周边非饱和黄土的影响，为后期预防和治理起到重要的作用。
本发明提供了一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，包括管道，所述管道位于土箱中，所述土箱的侧面均设置成网格状；所述土箱上设置有支撑架，所述支撑架上安装有供水箱，所述供水箱通过水管连接有花洒。
较佳地，所述供水箱与花洒之间的连接水管上设置有调节阀。
较佳地，所述管道位于土箱底面上方50cm处。
较佳地，所述网格的长和宽为1cm×1cm。
较佳地，所述土箱的长为2.7m，宽为2m，高为1.7m。
较佳地，所述土箱的底面设置有万向轮，所述万向轮上设置有止动结构。
较佳地，所述土箱的底面上开设有若干个排水孔。
较佳地，所述支撑架为可伸缩性支架。
较佳地所述供水箱内设置有水位计。
本发明的有益效果是：
1.可以清晰地看出水流与黄土中关系，明确的看出水流在黄土中的运动状况、运移形式及其存在方式。
2.模拟在原始状态的堆积黄土，渗流水的横向渗透速度与纵向渗透速度有明显的直线关系，而渗流纵向速度大于横向速度。
3.可以看出水流在管道周围如何渗流的，对其管道的稳定造成的影响。
4.通过使用两种不同材料的管道，得出在非饱和黄土中渗流水对不同材料的管道的影响不同和管道与周围黄土的关系。
附图说明
图1为本发明提供的测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置结构示意图。
附图标记说明：
1、土箱；1-1、网格；2、管道；3、支撑架；4、供水箱；5、花洒；6、调节阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，包括管道2，管道2位于土箱1中，土箱1的侧面均设置成网格1-1状；土箱1上设置有支撑架3，支撑架3上安装有供水箱4，供水箱4通过水管连接有花洒5。
进一步地，供水箱4与花洒5之间的连接水管上设置有调节阀6。
进一步地，管道2位于土箱1底面上方50cm处。
进一步地，网格1-1的长和宽为1cm×1cm。
进一步地，土箱1的长为2.7m，宽为2m，高为1.7m。
进一步地，土箱1的底面设置有万向轮，万向轮上设置有止动结构。
进一步地，土箱1的底面上开设有若干个排水孔。
进一步地，支撑架3为可伸缩性支架。
进一步地，供水箱1内设置有水位计。
工作原理：
本装置解决其技术问题所采用的技术方案是：我们按比例将一个工作面变换成一个长为1620mm、宽为1200mm以及高为1020mm的长方体土箱，在其距离底部300mm处设置有一承受压强为1mpa的管道，用以模拟底下的管道，在其底部设有一排污水孔，方便于将渗流到底部的渗流水排出到污水收集桶中。为了方便于供水，我们在土箱上部安装一架子，在架子上部我们固定有一直径为30cm、高为40cm的透明水桶，水桶下部连接有花洒，可以调节水的流量，以便于模拟出不同雨量对管道周围非饱和黄土的渗流影响。
当开始模拟时，将上部的花洒打开使水流出，从侧面观察水的渗流情况，隔一点时间记录一下水渗流的位置，并且观察渗流水流过之后对非饱和黄土造成的影响；在管道周围的非饱和黄土中形成一些小裂缝，据此可以得出，随着时间的流逝以及雨水的冲刷会在管周非饱和黄土中形成一些洞穴，即为黄土洞穴，这些洞穴会将会变得越来越大，将会对管道造成巨大影响，因此通过测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置可以让我们可以观察得出管道与其周围非黄土在水的渗流条件下形成地质情况的规律，为预防地质灾害和处理发生黄土洞穴等灾害做出巨大的贡献。
综上所述，本发明实施例提供的一种测量管周黄土非饱和黄土渗透系数的装置，可以清晰地看出水流与黄土中关系，明确的看出水流在黄土中的运动状况、运移形式及其存在方式。模拟在原始状态的堆积黄土，渗流水的横向渗透速度与纵向渗透速度有明显的直线关系，而渗流纵向速度大于横向速度。可以看出水流在管道周围如何渗流的，对其管道的稳定造成的影响。通过使用两种不同材料的管道，得出在非饱和黄土中渗流水对不同材料的管道的影响不同和管道与周围黄土的关系。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。