一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，它解决了现有技术中存在复合土工膜缺陷渗漏量的测量精度不高、与实际数据有偏差、应用范围局限的问题，具有结构简单、便于操作、可用于测量复合土工膜缺陷渗漏量且测量精度高的效果；其技术方案为：包括自动抬升水头装置和盛土器，自动抬升水头装置与盛土器顶部连通，用于调节施加至盛土器内部的水头压力；盛土器的内部从下至上依次配置中粗砂透水层、试验填土、中粗砂垫层、复合土工膜、中粗砂透水层；盛土器的底部由基座支撑，基座的内部具有与盛土器底部第二排水口相对的量筒，通过量筒测量渗流量。

An experimental device for measuring the leakage of composite geomembrane defects

The utility model discloses an experimental device for measuring the leakage amount of composite geomembrane defects, which solves the problems existing in the prior art, such as low measuring accuracy of the leakage amount of composite geomembrane defects, deviation from the actual data and limited application scope. The device has simple structure, easy operation and can be used for measuring composite geomembrane defects. The technical scheme includes: automatic lifting head device and soil-filling device, which are connected with the top of soil-filling device to adjust the head pressure applied to the inside of soil-filling device; the interior of soil-filling device is arranged in turn from bottom to top with medium-coarse sand permeable layer, test fill and medium-thick soil. Sand cushion, composite geomembrane, medium and coarse sand permeable layer; the bottom of the soil holder is supported by the base, and the inner part of the base has a measuring cylinder opposite to the second drainage outlet at the bottom of the soil holder. The seepage flow is measured by the measuring cylinder.

【技术实现步骤摘要】
一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置
本技术涉及土木工程领域，尤其涉及一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置。
技术介绍
复合土工膜是由土工膜和土工织物复合而成的一种不透水材料，具有抗穿刺能力高、摩擦系数大、耐老化性能好、抗排水能力强、适应环境温度范围大等特点，已广泛应用于水利、化工、建筑、交通、地铁、隧道、垃圾处理场等工程。但在土石坝防渗应用中，由于防渗水头较大，易造成复合土工膜的缺陷(造成复合土工膜缺陷渗漏的因素还有很多：自身材质问题、施工过程中的损坏、焊缝连接不牢等)，从而导致土石坝渗流破坏及甚至影响整体稳定性。因此，研究复合土工膜缺陷渗漏对坝体渗流的影响很有必要。现大量研究学者已对缺陷渗漏给出了很多经验及解析公式，但由于公式前提假设过于局限，与实际工程测得数据有偏差，并不能广泛应用于所有工程中。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，其具有结构简单、便于操作、可用于测量复合土工膜缺陷渗漏量的效果。本技术采用下述技术方案：一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，包括自动抬升水头装置和盛土器，自动抬升水头装置与盛土器顶部连通，用于调节施加至盛土器内部的水头压力；盛土器的内部从下至上依次配置中粗砂透水层、试验填土、中粗砂垫层、复合土工膜、中粗砂透水层；盛土器的底部由基座支撑，基座的内部具有与盛土器底部第二排水口相对的量筒，通过量筒测量渗流量。进一步的，所述自动抬升水头装置包括提升机构和内部设有浮球阀装置的水箱，水箱的顶部由提升机构悬吊；水箱的底部设有进水管，水箱一侧具有溢流口，所述溢流口通过水管连接盛土器的第一排水口。进一步的，所述提升机构包括支架，支架的内部顶端安装卷扬机，卷扬机通过钢丝绳连接的挂钩吊装水箱。进一步的，所述支架的两侧设有可滑动的刻度尺。进一步的，所述盛土器包括有机玻璃制成的桶体，桶体的顶部通过密封垫圈安装顶盖；所述桶体的侧面对应于中粗砂透水层的位置分别设有排气管，排气管配置止水夹。进一步的，所述试验填土的四周向外侧填充防渗黏土层。进一步的，所述盛土器内部填充的土层之间铺设纱布。进一步的，所述复合土工膜采用两布一膜，在复合土工膜中间位置设置不同形状、大小的缺陷。一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验方法，包括以下步骤：步骤(1)配土：根据最优含水率按照设定比例制备试验填土，将混合均匀的填土放置于密闭容器内密封设定时间，使混合土中的水分均匀分布；测量所述填土的含水率，达到最优含水率后即可使用；否则继续密封操作；制备黏土方法同上；步骤(2)填土：在洁净干燥的桶体内部底层放置第一层纱布，在第一层纱布上部平铺设定厚度的干燥中粗砂，加水至中粗砂表面后刮平；放置第二层纱布，在第二层纱布上部分多层填入试验填土；步骤(3)饱和：首先对中粗砂透水层、试验填土、中粗砂垫层进行水头饱和；然后在中粗砂垫层上部铺设复合土工膜，再对复合土工膜上部的中粗砂透水层进行水头饱和；步骤(4)施加水头：将水箱侧面的溢流口用水管连接到盛土器顶部第一排水口，由上往下施加水压，水经复合土工膜、试验填土从桶体底部第二排水口流入量筒内，测定设定时间内的渗流量；步骤(5)数据处理：每间隔设定时间测量一次渗流量，记录测定时间，取多次测量平均值，计算出不同高度水头下的渗流速度。进一步的，所述步骤(2)中，填土时分5层填入，每层填土前先进行黏土护壁，再填入混合土击实，各层填土间要凿毛，避免分层。进一步的，所述步骤(4)中，对每个设定的缺陷孔径，可测定不同水头高度下的渗流量；为使渗流达到一个稳定的状态，规定在给定水压24小时后再开始记录渗流量。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术的试验装置可根据不同实际情况设定不同水头和缺陷大小，模拟现场工况测量复合土工膜的缺陷渗漏量，结构简单、易于拆卸、便于操作、可以重复利用；(2)本技术填土过程中采用黏土护壁，有效防止水不从填土渗流而从土体与仪器壁之间流走；(3)本技术设置自动抬升水头装置，可自动提供水头，而且高度可调，大大提高了工作效率。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的盛土器结构示意图；图3为本技术的自动抬升水头装置结构示意图；图4为本技术的水箱内部结构示意图；其中，1-基座，2-盛土器，3-自动抬升水头装置，4-桶体，5-顶盖，6-排气管，7-第二排水口，8-螺栓，9-密封垫圈，10-量筒，11-复合土工膜，12-下层中粗砂透水层，13-中粗砂垫层，14-黏土层，15-第一排水口，16-水箱，17-支架，18-钢丝绳，19-卷扬机，20-刻度尺，21-溢流口，22-进水管，23-浮漂，24-连杆，25-柱塞阀，26-上层中粗砂透水层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在复合土工膜缺陷渗漏量的测量精度不高、与实际数据有偏差、应用范围局限的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置。本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提供了一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，包括自动抬升水头装置3、盛土器2和基座1，自动抬升水头装置3与盛土器2通过水管连通，盛土器2的底部由基座1支撑。所述基座1由两块间隔一定距离的混凝土柱构成，其采用C30普通混凝土浇筑而成。优选地，所述混凝土柱为长50cm、宽40cm、高40cm的矩形结构。所述盛土器2稳定放置于两块混凝土柱的上部，盛土器2包括顶部开口的桶体4和顶盖5，桶体4与顶盖5之间设置密封垫圈9，顶盖5与桶体4通过螺栓8连接；顶盖5的顶部中心位置开有第一排水口15，桶体4的底部设有第二排水口7，第二排水口7的下侧设有量筒10，所述量筒10位于两块混凝土柱之间。所述桶体4和顶盖5采用透明材质制成。优选地，所述桶体4和顶盖5由有机玻璃制成，所述桶体4为圆柱形。优选地，所述密封垫圈9为橡胶垫圈。所述桶体4内部填充根据实际工况放置相应土层和复合土工膜11，从下往上依次填充下层中粗砂透水层12、试验填土、中粗砂垫层13、复合土工膜11、上层中粗砂透水层26。其中，上层中粗砂和下层粗砂为砂透水层，可使砂土结合更紧密，防止复合土工膜11承受水流的局部冲刷；下层中粗砂透水层12和上层中粗砂垫层26起到过滤作用，并对复合土工膜11起到保护作用。填土时采用黏土护壁，即在试验填土外围放置一层防渗黏土层14，保证黏土渗透系数小于填土，使黏土、试验填土、桶体4结合更紧密，防止填土与桶体4壁之间发生接触渗流。复合土工膜1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，其特征在于，包括自动抬升水头装置和盛土器，自动抬升水头装置与盛土器顶部连通，用于调节施加至盛土器内部的水头压力；盛土器的内部从下至上依次配置中粗砂透水层、试验填土、中粗砂垫层、复合土工膜、中粗砂透水层；盛土器的底部由基座支撑，基座的内部具有与盛土器底部第二排水口相对的量筒，通过量筒测量渗流量。

【技术特征摘要】
1.一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，其特征在于，包括自动抬升水头装置和盛土器，自动抬升水头装置与盛土器顶部连通，用于调节施加至盛土器内部的水头压力；盛土器的内部从下至上依次配置中粗砂透水层、试验填土、中粗砂垫层、复合土工膜、中粗砂透水层；盛土器的底部由基座支撑，基座的内部具有与盛土器底部第二排水口相对的量筒，通过量筒测量渗流量。2.根据权利要求1所述的一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，其特征在于，所述自动抬升水头装置包括提升机构和内部设有浮球阀装置的水箱，水箱的顶部由提升机构悬吊；水箱的底部设有进水管，水箱一侧具有溢流口，所述溢流口通过水管连接盛土器的第一排水口。3.根据权利要求2所述的一种测量复合土工膜缺陷渗漏量的试验装置，其特征在于，所述提升机构包括支架，支架的内部顶端安装卷扬机，卷扬机通过钢丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，邵燕妮，韩勃，程梦莹，李昱莹，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：新型
国别省市：山东,37