双环渗透实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种双环渗透实验装置，属于岩土工程实验设备技术领域。

背景技术：

土体的渗透系数是土体一项重要的参数，其与土体的防渗及大坝防渗料的选择有密切关系。因此，获取场地土体的渗透系数相当重要，常采用室内试验和原位试验的方法。为减少人为因素造成的干扰，原位试验是经常采用的方法。如何采用简单易携带安装的装置，获得较为准确的土体渗透系数也一直被广大学者所研究。

双环渗透试验是在一定的水文地质边界以内，向地表松散岩层进行注水，当单位时间的渗入量近似相等时，在根据达西定律的原理，从而可以得到上部包气带非饱和松散岩层的渗透系数的原位试验方法。

现有的双环渗透实验装置内外环较薄，容易导致下部难以插入土体、上部易割伤手的问题。实验过程中，需保持内外环液面在同一高度，常采用肉眼观察的方法，由于观察角度问题，极易造成误差。实验过程中，需记录注入内环的水量，常采用精度较差的容器量测，易产生较大误差。在注水过程中，不能根据环内水位的下降情况自主补水，经常造成一次加水过多或者过少的情况出现。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种双环渗透实验装置，可根据环内水位的下降情况自主补水，并准确测量注入内环的水量。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：双环渗透实验装置，包括同轴设置的外环和内环，还包括密闭结构的盛水容器，盛水容器连接有并联设置的第一输水软管和第二输水软管，第二输水软管的出水端连接流量计，流量计的另一端连接第三输水软管；内环外壁或外环内壁固定设置有第一输水软管固定管；内环内壁固定设置有第三输水软管固定管；第一输水软管的出水端套设于第一输水软管固定管内、并通过第一输水软管固定管进行固定，第三输水软管的出水端套设于第三输水软管固定管内、并通过第三输水软管固定管进行固定。

进一步的是：第一输水软管固定管设置于内环外壁。

进一步的是：第一输水软管固定管和第三输水软管固定管上面分别标有刻度线，两者在对应位置刻度相同。

进一步的是：盛水容器为配设密封塞的玻璃容器，密封塞上设置有用于连接第一输水软管和第二输水软管的孔。

进一步的是：外环和内环底部都带有刃口。

本实用新型的有益效果是：实施时，需先向外环和内环内注水，注水到同一液面高度，第一输水软管的出水端和第三输水软管的出水端固定好之后，两者的出水口刚好与液面相接，且出水口轴线与液面垂直。盛水容器为密闭结构，利用大气压力，当环内的液面低于固定的输水软管端口时，水及时从盛水容器中流入环内，可根据环内水位的下降情况自主补水。内环和外环的下部需插入土体中10cm，当采用下部带有刃口上部略宽的圆环结构时，方便内环和外环的安装。内环的内外两侧带有输水软管的固定装置，并在对应位置刻度相同，方便输水软管一端的固定，同时可以确保试验时内环内外液面高度的一致。输水软管上的流量计可以精确量测量流入内环内的水。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是软管固定管位置示意图；

图3是软管固定管示意图；

图4是内环和外环纵剖面示意图；

图中标记：1-盛水容器、2-密封塞、3-第一输水软管、4-第二输水软管、5-第三输水软管、6-流量计、7-外环、8-内环、9-第一输水软管固定管、10-第三输水软管固定管、11-刃口、12-刻度线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型包括同轴设置的外环7和内环8，还包括密闭结构的盛水容器1，盛水容器1连接有并联设置的第一输水软管3和第二输水软管4，第二输水软管4的出水端连接流量计6，流量计6的另一端连接第三输水软管5；内环8外壁或外环7内壁固定设置有第一输水软管固定管9；内环8内壁固定设置有第三输水软管固定管10；第一输水软管3的出水端套设于第一输水软管固定管9内、并通过第一输水软管固定管9进行固定，第三输水软管5的出水端套设于第三输水软管固定管10内、并通过第三输水软管固定管10进行固定。实施时，第一输水软管3、第二输水软管4、第三输水软管5这三者应采用同一规格，第一输水软管固定管9、第三输水软管固定管10两者应采用同一规格，输水软管固定管的内径略大于输水软管，在实验过程中，第一输水软管9的出水端和第三输水软管9的出水端固定好之后，两者的出水口刚好与液面相接，且出水口轴线与液面垂直。

为方便观测，第一输水软管固定管9设置于内环8外壁。如图2和图3所示，第一输水软管固定管9和第三输水软管固定管10上面分别标有刻度线12，两者在对应位置刻度相同。

为方便连接，盛水容器1为配设密封塞2的玻璃容器，密封塞2上设置有用于连接第一输水软管3和第二输水软管4的孔。

如图4所示，为方便安装，外环7和内环8底部都带有刃口11。由于设置有刃口11，内外环的上部尺寸较宽，也不易割伤手。

本实用新型的优选操作方式如下：

在工程场地选择合适位置，挖除上部含有植物根系较多的耕植土，将外环7和内环8带刃口11一侧朝下，插入土体中10cm。圆环下部带有刃口11，方便插入土体。在外环7和内环8环内的底部均铺上一层碎石。

向外环7和内环8内倒入水，浸泡一段时间，使得环内的水充分渗透。

将盛水容器1装满水，并塞上密封塞2，密封紧密，第一输水软管3和第二输水软管4通过密封塞2中留有的孔连接到盛水容器1中。在第二输水软管4的另一端连接流量计6，并在流量计6的另一端连接第三输水软管5。

向外环7和内环8内注水，注水到第一输水软管固定管9和第三输水软管固定管10的同一刻度。第一输水软管3的出水端套设于第一输水软管固定管9内、并通过第一输水软管固定管9进行固定，第三输水软管5的出水端套设于第三输水软管固定管10内、并通过第三输水软管固定管10进行固定。第一输水软管3的出水端和第三输水软管5的出水端固定好之后，两者的出水口刚好与液面相接，且出水口轴线与液面垂直。

将盛水容器1的瓶口向下，且盛水容器1内的液面高于外环7和内环8内的液面。当外环7和内环8内的液面低于第一输水软管3的出水端和第三输水软管5的出水端的管口时，水在大气压的作用下，会自动从盛水容器1流入到环内。

利用秒表，记录相同的时间流量计6的读数。当在一段期间内，相同时间，流量计6的读数相同时，说明渗透趋于稳定，实验即可结束。