一种适用于低渗透性土的弥散试验设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，所述弥散试验设备包括水压室以及用于容纳试验土柱的渗透仪腔；所述水压室与加压组件连通；所述渗透仪腔设置在所述水压室的内部；所述渗透仪腔包括仪腔顶盘、仪腔底盘以及筒形的柔性侧壁，所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘分别与所述柔性侧壁的两端构成密封连接；所述仪腔底盘连接有示踪剂注入组件，所述仪腔顶盘连接有示踪剂收集检测组件。本实用新型专利技术的优点是，在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂。

A diffusion test equipment suitable for low permeability soil

Dispersion test device of the utility model discloses a suitable for low permeability of soil, the dispersion test equipment including hydraulic pressure chamber and a cavity permeameter holding test soil column; the water chamber is communicated with the pressurized components; the internal penetration instrument cavity is arranged in the hydraulic pressure chamber; the permeameter including the instrument, instrument cavity plate cavity cavity chassis and flexible side cylinder wall, the two ends of the cavity plate and the instrument instrument chassis cavity are respectively connected with the flexible side wall form a sealed connection; the chassis is connected with a tracer injection by the cavity component, the cavity plate is connected with a tracer instrument collection test kit. The utility model has the advantage that the soil column is tightly wrapped by the flexible side wall under the action of water pressure in the water pressure chamber, so as to avoid the side wall penetration caused by the gap between the test soil column and the flexible side wall, and meanwhile, the water pressure makes the test soil column maintain dense state and is not easy to break.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低渗透性土的弥散试验设备
本技术属于环境岩土工程领域，具体涉及一种适用于低渗透性土的弥散试验设备。
技术介绍
弥散参数是研究污染物在土壤及地下水中迁移转化的最重要参数之一，测定弥散度最可靠办法是进行弥散试验。目前关于水动力弥散参数的研究主要是通过示踪剂模型，采用一维砂柱试验来实现，即装填土柱后用水箱或马氏瓶送示踪剂人工读取电导率间接测定浓度的方式，试验多孔介质主要为粗砂、卵石等，土柱采用烘干的重塑土装填，与原状土存在较大差距。对于颗粒小、渗透系数低的土(如砂质粉土、粉砂)若采用土柱法，则装填重塑土所需时间长，人力成本大；低渗透性重塑土柱在一定水头压力下存在土柱易断裂、出水量小等现象，对于实验的正常进行造成了较多不便。此外，当前室内弥散试验大都是每隔一定的时间间隔取水样，利用便携式电导率仪测定电导率，这种方法不仅不能保证整个试验过程中对电导率监测的连续型，而且无法较为准确的获得整个试验中电导率的变化值，同时浪费了大量的人力、物力。故针对低渗透性土弥散室内试验研究亟需一种简单高效、连可续测量的测试方法。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，本弥散试验设备通过对渗透仪腔进行加压，消除了试验土柱与渗透仪腔之间的空隙，使得试验土柱可以更准确地模拟一维柱体一端持续注入示踪剂水动力弥散过程。本技术目的实现由以下技术方案完成：一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，所述弥散试验设备包括水压室以及用于容纳试验土柱的渗透仪腔；所述水压室与加压组件连通；所述渗透仪腔设置在所述水压室的内部；所述渗透仪腔包括仪腔顶盘、仪腔底盘以及筒形的柔性侧壁，所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘分别与所述柔性侧壁的两端构成密封连接；所述仪腔底盘连接有示踪剂注入组件，所述仪腔顶盘连接有示踪剂收集检测组件。所述加压组件包括压力水箱、调压阀以及减压阀；所述压力水箱通过供水管连接所述水压室底部的进水口；所述调压阀以及所述减压阀依次安装在所述供水管上。所述水压室的顶部设置有排气孔，所述排气孔安装有排气孔阀。所述示踪剂注入组件包括示踪剂容器以及蠕动泵，所述蠕动泵的进水口通过柔性管连接所述示踪剂容器，所述蠕动泵的出水口通过进水管连接所述仪腔底盘上的进水口。所述示踪剂收集检测组件包括示踪剂收集容器、流量计以及弥散参数计算装置；所述示踪剂收集容器通过出水管连接所述仪腔顶盘上的出水口，所述流量计安装在所述出水管上，所述弥散参数计算装置的电导率探针设置在所述示踪剂收集容器内部。所述弥散参数计算装置还包括电导率电极模块、信号转化模块以及处理器模块；所述信号转化模块连接在所述电导率电极模块与所述处理器模块之间，所述电导率探针与所述电导率电极模块连接；所述处理器模块间隔预定时间通过所述电导率电极模块采集所述电导率探针检测到的电导率数据。所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘靠近所述试验土柱的一侧设置有透水石。所述柔性侧壁为柔性橡胶薄模本技术的优点是，(1)试验土柱可快速制备，试验土柱的状态贴近野外实际情况，节省了烘土、装填、捣实等工序；(2)在水压室内的水压作用下，试验土柱被柔性侧壁紧紧包裹，避免了试验土柱与柔性侧壁之间的空隙导致的侧壁渗透；同时水压使得试验土柱维持密实状态，不易断裂；(3)采用蠕动泵送示踪剂溶液，泵送过程中可调节水压和流速，以便维持水压和流速的稳定，同时可缩短试验时间；(4)试验过程中对流出的示踪剂溶液的浓度变化进行连续监测，可随时获取渗滤液浓度的检测信息。附图说明图1为本技术中的适用于低渗透性土的弥散试验设备的结构示意图；图2为本技术中的弥散参数计算装置的结构框图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-2，图中标记1-35分别为：柔性侧壁1、渗透仪腔2、试验土柱3、仪腔顶盘4、仪腔底盘5、第一透水石片6、第二透水石片7、水压室8、示踪剂注入组件9、示踪剂收集检测组件10、示踪剂容器11、蠕动泵12、进水管13、示踪剂收集容器14、流量计15、弥散参数计算装置16、电导率探针17、计时模块18、电导率电极模块19、信号转化模块20、处理器模块21、出水管22、输入设备23、数据存储与输出模块24、显示屏25、电源模块26、加压组件27、压力水箱28、调压阀29、减压阀30、排气孔阀31、供水管32、水压室筒壁33、水压室顶盖34、水压室底座35。实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，该弥散试验设备包括水压室8以及用于容纳试验土柱3的渗透仪腔2；水压室8与加压组件27连通；渗透仪腔2设置在水压室8的内部；渗透仪腔2包括仪腔顶盘4、仪腔底盘5以及筒形的柔性侧壁1，仪腔顶盘4以及仪腔底盘5分别与柔性侧壁1的两端构成密封连接；仪腔底盘5连接有示踪剂注入组件9，仪腔顶盘4连接有示踪剂收集检测组件10。如图1所示，本实施例中，柔性侧壁1由柔性橡胶薄膜制成；仪腔底盘5上安装有圆形底座，圆形底座用于支撑试验土柱3；在仪腔底盘5上设置有用于和示踪剂注入组件9连接的进水口；在仪腔顶盘4上设置有用于和示踪剂收集检测组件10连接的出水口。如图1所示，示踪剂注入组件9用于自下而上向试验土柱3注入蒸馏水或示踪剂溶液；示踪剂注入组件9包括示踪剂容器11以及蠕动泵12，蠕动泵12的进水口通过柔性管连接示踪剂容器11，蠕动泵12的出水口通过进水管13连接渗透仪腔2的仪腔底盘5上的进水口。本实施例中示踪剂容器11为烧杯，进水管13是玻璃管；示踪剂容器11以及蠕动泵12设置在水压室8的外侧，进水管13穿过水压室8延伸至水压室8内部与仪腔底盘5的进水口连接；蠕动泵12可以按照预定的流速稳定地将示踪剂容器11中的液体输送至试验土柱3；蠕动泵12具有一个触摸屏，通过调节触摸屏可以调节蠕动泵12的水压和流速。如图1所示，示踪剂收集检测组件10包括示踪剂收集容器14、流量计15以及弥散参数计算装置16；示踪剂收集容器14通过出水管22连接渗透仪腔2的仪腔顶盘4上的出水口，流量计15安装在出水管22上；本实施例中，示踪剂收集检测组件10设置在水压室8的外侧；流量计15可检测单位时间内流过出水管22的液体的流量，根据流量计15的检测结果，可以计算出试验土柱的饱和时间以及达西流速。如图2所示，弥散参数计算装置16包括电导率探针17、计时模块18、电导率电极模块19、信号转化模块20以及处理器模块21；电导率探针17设置在示踪剂收集容器14内部，电导率探针17与所述电导率电极模块19连接；电导率电极模块19以及计时模块18连接信号转化模块20；信号转化模块20连接处理器模块21；计时模块18每隔预定时间通过信号转化模块20向处理器模块21发送触发信号；处理器模块21接收到触发信号后，通过信号转化模块20控制电导率电极模块19对电导率探针17检测到的电导率数据进行采样；信号转化模块20可将电导率电极模块19采样得到的电导率数据进行放大处理后发送至处理器模块21；处理器模块21还可以调节计时模块18的计时周期，以便调节电导率数据的采样时间间隔。如图2所示，弥散参数计算装置16还包括输入设备23、数据存储与输出模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，其特征在于：所述弥散试验设备包括水压室以及用于容纳试验土柱的渗透仪腔；所述水压室与加压组件连通；所述渗透仪腔设置在所述水压室的内部；所述渗透仪腔包括仪腔顶盘、仪腔底盘以及筒形的柔性侧壁，所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘分别与所述柔性侧壁的两端构成密封连接；所述仪腔底盘连接有示踪剂注入组件，所述仪腔顶盘连接有示踪剂收集检测组件。

【技术特征摘要】
1.一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，其特征在于：所述弥散试验设备包括水压室以及用于容纳试验土柱的渗透仪腔；所述水压室与加压组件连通；所述渗透仪腔设置在所述水压室的内部；所述渗透仪腔包括仪腔顶盘、仪腔底盘以及筒形的柔性侧壁，所述仪腔顶盘以及所述仪腔底盘分别与所述柔性侧壁的两端构成密封连接；所述仪腔底盘连接有示踪剂注入组件，所述仪腔顶盘连接有示踪剂收集检测组件。2.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，其特征在于：所述加压组件包括压力水箱、调压阀以及减压阀；所述压力水箱通过供水管连接所述水压室底部的进水口；所述调压阀以及所述减压阀依次安装在所述供水管上。3.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，其特征在于：所述水压室的顶部设置有排气孔，所述排气孔安装有排气孔阀。4.根据权利要求1所述的一种适用于低渗透性土的弥散试验设备，其特征在于：所述示踪剂注入组件包括示踪剂容器以及蠕动泵，所述蠕动泵的进水口通过柔性管连接所述示踪剂容器，所述蠕动泵的出水口通...

【专利技术属性】
技术研发人员：许丽萍，李韬，王蓉，沈超，张亚娇，沈婷婷，陈展，李义兵，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31