一种现场测定透水路面渗透系数的装置及测试方法与流程

本发明属于土木工程领域，涉及一种现场测定透水路面渗透系数的装置及测试方法。

背景技术：

近年来，“海绵城市”建设日益盛行，人们对于雨水的循环利用意识越来越强。作为“海绵城市”道路建设的重要材料，透水沥青路面和透水水泥混凝土路面的使用越来越多。各个高校科研机构对透水沥青和透水混凝土的使用研究日益多了起来。而渗透系数作为透水沥青路面和透水水泥混凝土研究的重要指标，渗透系数在研究中占据着非常重要的地位。我国现有的规范中只对实验室内渗透系数的测定装置进行了介绍和方法说明，并没有针对现场透水路面的渗透系数测试进行说明，因此，研究一种现场测定透水路面渗透系数的装置是十分必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种现场测定透水路面渗透系数的装置及测试方法，该装置及测试方法能够现场测定透水路面的渗透系数。

为达到上述目的，本发明所述的现场测定透水路面渗透系数的装置包括环形固定件、集水柱、降雨喷头、供水系统及流量计；

环形固定件套接固定于集水柱下端的侧面，且环形固定件的底面与集水柱的下端面齐平，环形固定件及集水柱均位于待测透水路面上，且待测透水路面与环形固定件及集水柱的下端面之间设置有橡胶密封圈，环形固定件上放置有若干配重块，降雨喷头位于集水柱内，供水系统经流量计与降雨喷头的入水口相连通，集水柱的侧壁上沿轴向设置有若干溢流口。

供水系统包括水箱、水泵以及用于为水泵及流量计提供电能的蓄电池，其中，水泵位于水箱内，水泵的出口经流量计与降雨喷头相连通。

水泵的出口经阀门及流量计与降雨喷头相连通。

配重块为配重砝码。

各配重块沿周向均匀布置于环形固定件上。

最底部的溢流口与集水柱底部之间的距离为100mm；

集水柱的内径为200mm。

本发明所述的现场测定透水路面渗透系数的测试方法包括以下步骤：

1)将集水柱、环形固定件及橡胶密封圈放置于平整的透水路面上，再在环形固定件上放置配重块，通过配重块挤压橡胶密封圈，使得集水柱的底部与透水路面紧密贴合；

2)开启供水系统，供水系统输出的水经降雨喷头注入到集水柱中，调节供水系统的供水流量，使得集水柱内的水面与溢流口齐平，读取当前流量计的读数，将当前流量计的读数作为渗入透水路面的水流量q，计算透水路面的平均渗透速度v＝q/a·t，其中，a为集水柱下端面的横截面面积，t为渗流时间，将透水路面的平均渗透速度作为透水路面的渗透系数k。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的现场测定透水路面渗透系数的装置及测试方法在具体操作时，将集水柱密封固定于平整的透水路面上，再向集水柱内注水，通过调节集水柱的注水流量，使得集水柱内的水面与溢流口齐平，且不溢流出，根据当前向集水柱内注水的水流量计算透水路面的渗透系数k，以实现现场测定透水路面渗透系数的目的，测量方便、简单，且便于携带，对路面结构不造成任何破坏。

进一步，通过选取不同的溢流口，以测试不同水头高度下路面的渗透系数，测试范围广泛。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为本发明俯视图。

其中，1为集水柱、2为溢流口、3为橡胶密封圈、4为配重块、5为降雨喷头、6为流量计、7为阀门、8为水箱、9为水泵、10为蓄电池、11为透水路面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图2，本发明所述的现场测定透水路面渗透系数的装置包括环形固定件、集水柱1、降雨喷头5、供水系统及流量计6；环形固定件套接固定于集水柱1下端的侧面，且环形固定件的底面与集水柱1的下端面齐平，环形固定件及集水柱1均位于待测透水路面11上，且待测透水路面11与环形固定件及集水柱1的下端面之间设置有橡胶密封圈3，环形固定件上放置有若干配重块4，降雨喷头5位于集水柱1内，供水系统经流量计6与降雨喷头5的入水口相连通，集水柱1的侧壁上沿轴向设置有若干溢流口2。

供水系统包括水箱8、水泵9以及用于为水泵9及流量计6提供电能的蓄电池10，其中，水泵9位于水箱8内，水泵9的出口经流量计6与降雨喷头5相连通，其中，水泵9的出口经阀门7及流量计6与降雨喷头5相连通。

配重块4为配重砝码；各配重块4沿周向均匀布置于环形固定件上；最底部的溢流口2与集水柱1底部之间的距离为100mm；集水柱1的内径为200mm。

本发明所述的现场测定透水路面渗透系数的测试方法包括以下步骤：

1)将集水柱1、环形固定件及橡胶密封圈3放置于平整的透水路面11上，再在环形固定件上放置配重块4，通过配重块4挤压橡胶密封圈3，使得集水柱1的底部与透水路面11紧密贴合；

2)开启供水系统，供水系统输出的水经降雨喷头5注入到集水柱1中，调节供水系统的供水量，使得集水柱1内的水面与溢流口2齐平，读取当前流量计6的读数，将当前流量计6的读数作为渗入透水路面11的水流量q，计算透水路面11的平均渗透速度v＝q/a·t，其中，a为集水柱1下端面的环底部面积a，t为渗流时间，当集水柱1内水柱高度大于等于100mm时，可以认为水头梯度近于1，将透水路面11的平均渗透速度作为透水路面11的渗透系数k。

本发明不同于室内渗透系数测试试验，而是在透水路面11现场，任何位置均可以对透水路面11渗透系数进行测量，可测不同区域的渗透系数，无论检测施工时混合料摊铺是否均匀，也可以测同一区域不同时间的渗透系数，用于观测透水路面11渗透系数随着道路使用、堵塞物堵塞的变化情况。

以上所述仅为本技术的使用方法而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种现场测定透水路面渗透系数的装置及测试方法，包括环形固定件、集水柱、降雨喷头、供水系统及流量计；环形固定件套接固定于集水柱下端的侧面，且环形固定件的底面与集水柱的下端面齐平，环形固定件及集水柱均位于待测透水路面上，且待测透水路面与环形固定件及集水柱的下端面之间设置有橡胶密封圈，环形固定件上放置有若干配重块，降雨喷头位于集水柱内，供水系统经流量计与降雨喷头的入水口相连通，集水柱的侧壁上沿轴向设置有若干溢流口，该装置及测试方法能够现场测定透水路面的渗透系数。

技术研发人员：宋东方;郑木莲;谢新伟;高骞;王昆;刘富强
受保护的技术使用者：平顶山市公路交通勘察设计院;长安大学
技术研发日：2019.07.24
技术公布日：2019.10.01