一种岩体的渗透率测试装置及测试方法与流程

本发明属于岩体渗透测试，具体为一种岩体的渗透率测试装置及测试方法。

背景技术：

1、岩体的渗透率测试是测定岩体在单位时间内吸水量，其对测定岩体内的稳定性和应力具有非常重要的意义。

2、现有的针对岩土渗透率测试一般采用三种方式，即试坑法、单环法和双环法，其三者采用的原理都近似，只不过为了测量精度，双环法是相对精准且广泛使用的一种，就是在实现挖好的试坑中以嵌套的形式放入高度相同直径不同的两个铁环，分别向两个环中注水，维持注水的高度平衡，再根据单位时间内向岩土中的渗水量来测定渗透率，但是维持水位平衡一般采用测量再进行人工注水的方式，这种方式不易控制注水的高度并且人工负担较大，而且判断岩土渗水量稳定状态时需要通过多次相邻单位时间的注水量计算来判断，较为繁琐，且不能实时判断，准确率也比较低，因此本发明提出了一种解决上述问题的新方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种岩体的渗透率测试装置及测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩体的渗透率测试装置及测试方法，包括马略特瓶和托举着马略特瓶的支架，以及位于岩土基坑中的外环和内环，所述马略特瓶的底部连通有出水管，所述出水管的底端沿水平方向安装有调节器，所述内环的内侧设置有浮体结构物；

3、所述调节器包括设置于内部的支点，所述支点上铰接有撬杆，所述撬杆一端设置有令撬杆始终保持倾斜的配重块和滚轮，所述调节器还包括设置于滚轮下方的压块和弹簧，所述压块受弹簧弹性支撑，所述压块的底端设置有压在出水管表面的压板，所述出水管的尾端连接有延伸至外环或内环中的注水管；

4、所述浮体结构物包括插入基坑中的导杆和套设于导杆上的浮块，所述浮块的顶部连接有顶杆且顶杆的顶端顶撑在撬杆的底部，所述浮块受浮力带动顶杆顶撑撬杆从而令撬杆包含滚轮的一端下压压块和压板向下移动压迫出水管。

5、优选的，所述出水管的外部固定安装有水盒，所述水盒与出水管连通且水盒的内部盛有水，所述水盒的顶部连通有两个并列的液位柱，所述液位柱的内部设置有活塞一，所述活塞一与液位柱的内壁过盈配合，所述液位柱内部位于活塞一上方的腔体自下向上分层填充有液柱一和液柱二。

6、优选的，其中一个所述液位柱的底部与水盒内腔为低透气性连通，另一个所述液位柱与水盒的内腔为无障碍连通。

7、优选的，两个并列的所述液位柱用相互套设的内管和外管代替，所述内管套装于外管的内部，所述内管的内腔及内管的外壁和外管的内壁构成的空腔内均自下而上分层填充有液柱三和液柱四，所述内管的内腔在液柱三的下方过盈套设有活塞三，所述内管和外管构成的空腔位于其中液柱三下方过盈套设有活塞二。

8、优选的，所述内管和外管构成的空腔与水盒的内腔为低透气性连通，所述内管的内腔与水盒的内腔为无障碍连通。

9、优选的，两个所述液位柱中的液柱一填充的液面高度一致，两个所述液位柱中的液柱二填充的液面高度不一致且液体颜色不一，所述液柱二均为透明液体。

10、优选的，所述内管和外管构成的空腔与内管的空腔中填充的液柱三填充高度一致，所述内管和外管构成的空腔与内管的空腔中填充的液柱四填充高度不一致且液体颜色不相同，所述液柱四均为透明液体。

11、优选的，所述调节器的内腔底部设置有两列限位条，两列所述限位条上架设出水管。

12、优选的，包括以下步骤：

13、s1、在岩土上开设基坑，基坑中分别布设外环和内环，并通过两个马略特瓶分别向外环、内环中注水，将液面保持在高于基坑底部的位置；

14、s2、通过浮块浮在液面上，当液面达到高度后，其顶撑顶杆加大撬杆倾斜角，从而令撬杆另一端的滚轮压住压块克服弹簧弹力下行，从而令压板压迫出水管收缩，控制出水管截面从而达到控制水流量的目的；

15、s3、出水管中水的流速受影响而发生变化从而造成水盒的压力与出水管中的液体压力出现差异，从而到水盒中液面出现升降变化，两个液位柱由于与水盒连通导致其液面由于压力出现改变，活塞一、液柱一和液柱二均出现升降，但其中一个液位柱与水盒处于低透气连通致使其液面高度变化速度相较于另一个液位柱中的液面较慢，因而两液柱二高度不一从而可以体现出水管中液体流速正在变化

16、本发明的有益效果如下：

17、1、本发明通过浮块在液面漂浮来实时判断液面的高度，当液面达到既定的高度需要维持之后，浮块上的顶杆则会向上顶动撬杆令其另一端向下压迫压块，只是压块压缩出水管令出水管变形减小其横截面积，从而控制入水量，液面降低时，浮块随液面下降会带动顶杆同步下降，于是不会给撬杆提供压力，那么其端部不能向压块施加压力，则出水管扩大流通截面，增大入水量，由此可以达到自动调节和维持水位的效果。

18、2、本发明通过两个液位柱与水盒中的不同连通状态，创造两者之间的不同液位差距，无障碍连通的液位柱可以率先调整自身液位，而低透气性的液位柱调整的速度则会相对较慢，于是只要出水管中的流速还在较大幅度变化，那么两者之间的也为便会始终存在差距，直至两者出水管中水流速均衡之后，两者液位来到同一水平可以被迅速观测，性能稳定，观测稳定且准确。

19、3、本发明通过设置两个液位柱中的最高液面高度和颜色的不同，可以令观测人员较为迅速的捕捉到两者是否处于相同高度的状态，高对比度的新颜色可以较快的令人识别，无需对比两者具体的高度，进一步提高了观测的便捷性。

技术特征：

1.一种岩体的渗透率测试装置，包括马略特瓶(1)和托举着马略特瓶(1)的支架(2)，以及位于岩土基坑中的外环(3)和内环(4)，其特征在于：所述马略特瓶(1)的底部连通有出水管(101)，所述出水管(101)的底端沿水平方向安装有调节器(5)，所述内环(4)的内侧设置有浮体结构物(6)；

2.根据权利要求1所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：所述出水管(101)的外部固定安装有水盒(7)，所述水盒(7)与出水管(101)连通且水盒(7)的内部盛有水，所述水盒(7)的顶部连通有两个并列的液位柱(8)，所述液位柱(8)的内部设置有活塞一(81a)，所述活塞一(81a)与液位柱(8)的内壁过盈配合，所述液位柱(8)内部位于活塞一(81a)上方的腔体自下向上分层填充有液柱一(82a)和液柱二(83a)。

3.根据权利要求2所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：其中一个所述液位柱(8)的底部与水盒(7)内腔为低透气性连通，另一个所述液位柱(8)与水盒(7)的内腔为无障碍连通。

4.根据权利要求2所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：两个并列的所述液位柱(8)用相互套设的内管(8a)和外管(8b)代替，所述内管(8a)套装于外管(8b)的内部，所述内管(8a)的内腔及内管(8a)的外壁和外管(8b)的内壁构成的空腔内均自下而上分层填充有液柱三(82b)和液柱四(83b)，所述内管(8a)的内腔在液柱三(82b)的下方过盈套设有活塞三(81c)，所述内管(8a)和外管(8b)构成的空腔位于其中液柱三(82b)下方过盈套设有活塞二(81b)。

5.根据权利要求4所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：所述内管(8a)和外管(8b)构成的空腔与水盒(7)的内腔为低透气性连通，所述内管(8a)的内腔与水盒(7)的内腔为无障碍连通。

6.根据权利要求2所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：两个所述液位柱(8)中的液柱一(82a)填充的液面高度一致，两个所述液位柱(8)中的液柱二(83a)填充的液面高度不一致且液体颜色不一，所述液柱二(83a)均为透明液体。

7.根据权利要求4所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：所述内管(8a)和外管(8b)构成的空腔与内管(8a)的空腔中填充的液柱三(82b)填充高度一致，所述内管(8a)和外管(8b)构成的空腔与内管(8a)的空腔中填充的液柱四(83b)填充高度不一致且液体颜色不相同，所述液柱四(83b)均为透明液体。

8.根据权利要求1所述的一种岩体的渗透率测试装置，其特征在于：所述调节器(5)的内腔底部设置有两列限位条(56)，两列所述限位条(56)上架设出水管(101)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种岩体的渗透率测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于岩体渗透测试技术领域，且公开了一种岩体的渗透率测试装置，包括马略特瓶和托举着马略特瓶的支架，以及位于岩土基坑中的外环和内环，所述马略特瓶的底部连通有出水管，所述出水管的底端沿水平方向安装有调节器，所述内环的内侧设置有浮体结构物，所述调节器包括设置于内部的支点，所述支点上铰接有撬杆，所述撬杆一端设置有令撬杆始终保持倾斜的配重块和滚轮，所述调节器还包括设置于滚轮下方的压块和弹簧，所述压块受弹簧弹性支撑，所述压块的底端设置有压在出水管表面的压板，所述出水管的尾端连接有延伸至外环或内环中的注水管。本发明可以达到自动调节和维持水位的效果。

技术研发人员：郭清华,韩科,李代茂,蒋军,卢斌,张强,刘立鹏,曹瑞琅
受保护的技术使用者：广东粤海粤西供水有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21