本实用新型专利技术公开了一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置，它包括设有土样的装样槽、水头控制装置、电子流量计、液位传感器、变形测量仪、示踪器和数据采集系统，所述装样槽内设有垂直和水平两道挡板插槽，通过改变垂直插槽中实体挡板的嵌入深度和水平插槽中实体挡板的规格来模拟实际堤基工程土体防渗结构的设计；通过水头控制装置改变水位高度来模拟堤基工程土体在不同水位下的渗流以及渗透破坏；通过改变试验土样来研究管涌以及流砂现象；根据对数据采集系统、示踪器获取的数据，分析得到相应的渗流场、应力场、变形场和渗流路径。本实用新型专利技术能够为实际堤基工程土体防渗设计与施工提供有价值的决策参考。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置
本技术属于水利工程
，特别是涉及一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置。
技术介绍
堤防是江河湖海的重要水利工程，是防洪体系的重要组成部分。据统计，我国现有的江河湖泊堤防26.5万km，但这些工程在建时由于受到经济、技术和环境条件的制约以及长时间的运行，不同程度地存在着安全隐患，尤其是堤基土体的渗流，严重地威胁着堤防工程的安全。因此，对堤基土体进行有效的除险加固显得尤为重要。现有公知的模型试验装置大多只是模拟堤基土体的渗流过程，并没有对堤基土体的防渗进行深入的研究，也没有对细颗粒的流动路径进行准确的表征，更没有模拟两侧不同水位作用下的堤基土体渗流，因此得到的试验结果无法准确地表征实际工程，得到的结论应用于实际工程具有明显的局限性，难以满足堤基工程堤基土体防渗的需要。
技术实现思路
本技术目的是为克服现有技术的不足而提供一种堤基工程土体防渗的试验装置，本技术能够模拟实际堤基工程土体垂直或水平防渗结构，根据对数据采集系统、示踪器获取的数据，分析得到相应的渗流场、应力场、变形场和渗流路径。本技术能够为实际堤基工程土体防渗设计与施工提供有价值的决策参考。根据本技术提出的一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置，其特征在于它包括设有土样(24)的装样槽(15)、水头控制装置(23)、电子流量计(12)、液位传感器(11 )、变形测量仪(19)、示踪器(17)和数据采集系统(13)，其中:所述水头控制装置(23)通过塑料软管(7 )与装样槽进水口( 6 )连接，该装样槽(15 )内设有两道实体挡板插槽，分别垂直和平行于装样槽(15)，在该实体挡板插槽上设有可拆卸并可移动的实体挡板；所述数据采集系统(13)分别与电子流量计(12)、液位传感器(11)和变形测量仪(19)连接，其中:电子流量计(12)设置在装样槽(15)右侧出水口( 14)处，设有多个液位传感器(11)并沿高度方向均匀设置在装样槽(15)内侧，变形测量仪(19)设置在装样槽(15)右侧的土样(24)上部；示踪器(17)包括可上下调整的设有阀门(16)的玻璃导管，该玻璃导管垂直于装样槽(15)底部设置，示踪器(17)嵌入装样槽(15)左侧的土样(24)中并与装样槽(15)固定连接。本技术与现有技术相比其显著优点在于:第一，本技术既可通过改变装样槽内垂直插槽中实体挡板的嵌入深度，模拟实际堤基工程土体垂直防渗结构的嵌入深度对堤基工程土体产生的渗流以及渗透破坏现象；又可通过改变水平插槽中实体挡板的规格，模拟实际堤基工程土体中水平防渗结构的设计长度对堤基工程土体产生的渗流以及渗透破坏现象；也可通过改变装样槽左侧的水头控制装置，模拟堤基工程土体在不同水位下的渗流以及渗透破坏现象；还可通过改变装样槽内的土样，对堤基工程土体的管涌以及流土现象进行研究。第二，本技术通过对数据采集装置收集的数据进行分析，得到相应的渗流场、应力场、变形场和渗流路径等实时数据结果，为实际堤基工程土体的防渗设计与施工提供有效的指导。第三，本技术的数据采集系统分别与电子流量计、液位传感器和变形测量仪连接，通过数据采集系统对各测量仪获取的实时数据进行分析，既保证了试验数据的准确性，又节约了大量的人力成本。第四，本技术不仅为堤基工程土体的防渗设计与施工提供指导，而且为岩土工程与水利工程学科提供了科学的实验设备。【附图说明】图1是本技术提出的一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置的结构示意图。图2是本技术的装样槽在装样后模拟垂直防渗的剖面结构示意图。图3是本技术的装样槽在装样后模拟水平防渗的剖面结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。结合图1，一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置，它包括设有土样(24)的装样槽(15)、水头控制装置(23)、电子流量计(12)、液位传感器(11)、变形测量仪(19)、示踪器(17)和数据采集系统(13)，其中:所述水头控制装置(23)通过塑料软管(7)与装样槽进水口(6)连接，该装样槽(15)内设有两道实体挡板插槽，分别垂直和平行于装样槽(15)，在该实体挡板插槽上设有可拆卸并可移动的实体挡板；所述数据采集系统(13)分别与电子流量计(12)、液位传感器(11)和变形测量仪(19)连接，其中:电子流量计(12)设置在装样槽[15]右侧出水口(14)处，设有多个液位传感器(11)并沿高度方向均匀设置在装样槽(15)内侧，变形测量仪(19)设置在装样槽(15)右侧的土样(24)上部；示踪器(17)包括可上下调整的设有阀门(16)的玻璃导管，该玻璃导管垂直于装样槽(15)底部设置，示踪器(17)嵌入装样槽(15)左侧的土样(24)中并与装样槽(15)固定连接。本技术进一步的优选方案是:本技术所述的水头控制装置(23)由带有刻度线的支架(I)、滑轮(4)、水槽(21)和绳子(3)组成，该水槽(21)上设有水槽进水口(5)、水槽出水口(22)、水槽溢水口(2)，水槽进水口(5)与外部水源连接，水槽出水口(22)通过塑料软管(7)与装样槽进水口(6 )连接，水槽溢水口( 2 )与试验用水回收池连接。本技术所述的实体挡板包括垂直实体挡板(18)和水平实体挡板(20)，其中:垂直实体挡板(18 )可上下移动地插接在所述装样槽(15 )底部的垂直插槽(9 )上，水平实体挡板(20 )可左右移动地插接在所述装样槽(15)底部的水平插槽(8 )上。本技术所述的玻璃导管的数量为3?5根。现以模拟堤基工程土体垂直防渗或水平防渗的试验系统为例，进一步详细说明本技术的具体实施例。如图1、图2所示，本技术公开了一种模拟堤基工程土体垂直防渗的试验装置，该装置主要包括:设有土样(24)、装样槽进水口(6)和装样槽出水口(14)的装样槽(15)、连接装样槽进水口(6)的水头控制装置(23)、连接装样槽出水口(14)的电子流量计(12)、位于装样槽(15)外侧面沿高度方向均匀设置的若干液位传感器(11)、位于装样槽(15)内河堤模型(10)右侧的土样(24)上部的变形测量仪(19)、位于装样槽(15)内河堤模型(10)左侧的示踪器(17)和数据采集系统(13)。所述的水头控制装置(23)包括带有刻度线的支架(I)、滑轮(4)、水槽(21)和绳子(3)，所述水槽(21)上设有水槽进水口(5)、水槽出水口(22)、水槽溢水口(2)，水槽进水口(5)与外部水源连接，水槽出水口(22)通过塑料软管(7)与装样槽进水口(6)连接，水槽溢水口(2)确保一定的水位，通过绳子(3)拉伸长度的改变，模拟堤基工程土体在不同水位下的渗流以及渗透破坏情况。所述的装样槽内设有两道实体挡板插槽，分别为水平插槽(8)和垂直插槽(9)，通过改变垂直插槽中实体挡板的嵌入深度来模拟实际堤基工程土体垂直防渗结构的嵌入深度；或者通过改变水平插槽中实体挡板的规格来模拟实际堤基工程土体水平防渗结构的铺设长度。所述示踪器(17)包括设有阀门(16)的玻璃导管，该玻璃导管垂直于装样槽(15)底部设置且可上下移动，试验时采用3根设有阀门(16)的玻璃导管，也可根据需要采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置，其特征在于它包括设有土样（24）的装样槽（15）、水头控制装置（23）、电子流量计（12）、液位传感器（11）、变形测量仪（19）、示踪器（17）和数据采集系统（13），其中：所述水头控制装置（23）通过塑料软管（7）与装样槽进水口（6）连接，该装样槽（15）内设有两道实体挡板插槽，分别垂直和平行于装样槽（15），在该实体挡板插槽上设有可拆卸并可移动的实体挡板；所述数据采集系统（13）分别与电子流量计（12）、液位传感器（11）和变形测量仪（19）连接，其中：电子流量计（12）设置在装样槽（15）右侧出水口（14）处，设有多个液位传感器（11）并沿高度方向均匀设置在装样槽（15）内侧，变形测量仪（19）设置在装样槽（15）右侧的土样（24）上部；示踪器（17）包括可上下调整的设有阀门（16）的玻璃导管，该玻璃导管垂直于装样槽（15）底部设置，示踪器（17）嵌入装样槽（15）左侧的土样（24）中并与装样槽（15）固定连接。
【技术特征摘要】
1.一种模拟堤基工程土体防渗的试验装置，其特征在于它包括设有土样(24)的装样槽(15)、水头控制装置(23)、电子流量计(12)、液位传感器(11)、变形测量仪(19)、示踪器(17)和数据采集系统(13)，其中:所述水头控制装置(23)通过塑料软管(7)与装样槽进水口(6)连接，该装样槽(15)内设有两道实体挡板插槽，分别垂直和平行于装样槽(15)，在该实体挡板插槽上设有可拆卸并可移动的实体挡板；所述数据采集系统(13)分别与电子流量计(12)、液位传感器(11)和变形测量仪(19)连接，其中:电子流量计(12)设置在装样槽(15)右侧出水口( 14)处，设有多个液位传感器(11)并沿高度方向均匀设置在装样槽(15)内侧，变形测量仪(19)设置在装样槽(15)右侧的土样(24)上部；示踪器(17)包括可上下调整的设有阀门(16)的玻璃导管，该玻璃导管垂直于装样槽(15)底部设置，示踪器(17)嵌入装样槽(15)左侧的土样(24)中并与装样槽(15)固定连接。2.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓智，孙杰，袁磊，葛路，凌炜，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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