渗透试验系统技术方案

本发明专利技术公开一种渗透试验系统，它包括：渗透装置，用于盛装散体颗粒；散体密度测量装置，用于测量渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；水头供液装置，用于向渗透装置中供给入渗液，且其供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及自动供液装置，用于为水头供液装置供给入渗液。集自动供给入渗液、入渗液的入渗方式可调、测定散体介质密度功能于一体，能够对散体介质的情况和试验条件进行调节，从而能够用于研究不同入渗条件对散体介质渗透性的影响以及相同入渗调节对不同散体介质渗透性的影响。

Permeation test system

The invention discloses a penetration test system, which includes: a penetration device for filling bulk particles; a bulk density measuring device for measuring the bulk density of particles in the penetration device; a head liquid feeding device for supplying infiltration fluid to the penetration device, and the pressure, flow rate and flow rate of the infiltration fluid are adjustable; and an automatic liquid feeding device for supplying water head. The liquid device supplies the infiltration fluid. It integrates the functions of automatic infiltration, adjustable infiltration mode of infiltration fluid and determination of density of bulk media. It can adjust the conditions and test conditions of bulk media, so it can be used to study the effects of different infiltration conditions on the permeability of bulk media and the same infiltration regulation on the permeability of different bulk media.

【技术实现步骤摘要】
渗透试验系统
本专利技术涉及土工试验装置领域，具体而言，涉及渗透试验系统。
技术介绍
散体颗粒堆积体稳定性研究涉及到土力学、水力学和泥沙动力学等相关学科的交叉领域，这为其稳定性研究带来了难度。并且散体颗粒堆积体结构失稳往往是多个因素共同作用的结果，就其本质而言，是由于内部因素，如孔隙结构等与外界环境改变，如堆积体增高加载、地震、降雨等，外界环境作为破坏发生的引导因子共同作用，使散体颗粒堆积体中应力场、渗流场等发生变化，从而导致结构失稳。排土场及尾矿坝就是典型的散体颗粒堆积体，而溃坝、滑坡和泥石流的事故时有发生。溃坝直接原因主要包括两点，其一，在建设过程中非法违规建设、生产，使尾矿堆积坝坡过陡；其二，采用库内铺设塑料防水膜防止尾矿水下渗以及黄土贴坡阻挡内水外渗，导致坝体发生局部渗透破坏，最终使坝体失去平衡、整体滑动，从而造成溃坝。排土场发生事故主要包括滑坡和泥石流，其主要原因为排土场的排弃物料含水量高或受水的浸润，使物料的力学特性和稳定性降低。据相关期刊文章中描述，因为水的原因导致排土场滑坡事故的案例约占其总数的50％，结合上述的事故发生的原因进行分析可知，水是影响散体颗粒堆积物稳定性的一个重要影响因素。散体颗粒堆积物渗透性过低，散体颗粒集水量不断增加，散体堆积物长期浸泡致使其结构强度降低；渗透性过高，极易在散体颗粒堆积体内部形成水流集中冲刷的现象，如发生管涌，掏空其底部基础，造成内部结构破坏，二者都极易造成堆积体发生破坏，并且一旦在震动或者强降雨等条件下，更易形成泥石流等高破坏性的自然灾害，毁坏下游民房、河道、森林，甚至危害人的生命，造成极其严重的社会影响。因此，研究散体颗粒堆积物的渗透性是降低散体颗粒堆积物事故率的一个重要过程。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种渗透试验系统，集自动供给入渗液、入渗液的入渗方式可调、测定散体介质密度功能于一体，能够对散体介质的情况和试验条件进行调节，从而能够用于研究不同入渗条件对散体介质渗透性的影响以及相同入渗调节对不同散体介质渗透性的影响。为此，本专利技术提供如下技术方案：渗透试验系统，包括：渗透装置，用于盛装散体颗粒；散体密度测量装置，用于测量所述渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；水头供液装置，用于向所述渗透装置中供给入渗液，且供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及，自动供液装置，用于为所述水头供液装置供给入渗液。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述密度测量装置包括称重机构和体积测量机构，所述称重机构用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的质量，所述体积测量机构为用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的体积的量尺。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述体积测量机构为设于所述渗透装置上刻度尺。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述水头供液装置的供液高度可调，所述水头供液装置和所述渗透装置上的连通管道上设有流量调节阀。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述渗透试验系统还包括支架，所述支架包括底座、试验台和立柱，所述立柱连接在所述底座上，所述试验台可滑动地设于所述立柱上且与所述底座平行设置；所述称重机构可支撑于所述底座与所述试验台之间；所述水头供液装置位置可调地连接在所述立柱上。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述称重机构包括第一支撑单元、第二支撑单元和称重单元，所述第一支撑单元和所述第二支撑单元分别设于所述底座与所述试验台之间，且所述称重单元设于所述第二支撑单元的顶部或底部，所述第一支撑单元和所述第二支撑单元的支撑高度可调。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述称重机构还包括限位单元，所述第一支撑单元和所述第二支撑单元设于所述试验台的底面，所述限位单元和所述渗透装置设于所述试验台的顶面上且分别位于所述第一支撑单元和所述第二支撑单元的两侧，所述限位单元对所述试验台的抵接位置可调。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述渗透装置包括渗透容器以及设于所述渗透容器中的缓冲网，所述渗透容器顶面上设有渗透进水口，入渗液依次流经所述渗透进水口和所述缓冲网后流入所述渗透容器中。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述水头供液装置包括水头供液容器，所述水头供液容器包括供水腔和回水腔，所述供水腔中的液体达到一预设高度后流入至所述回水腔中；所述供水腔为所述渗透装置供水，所述自动供液装置为所述供水腔供水，所述回水腔与所述自动供液装置连通。作为对所述渗透试验系统的进一步可选的方案，所述自动供液装置包括自动供液容器、供液泵和搅拌桨，所述搅拌桨设于所述自动供液容器内，所述供液泵可将所述自动供液容器中的液体泵入至所述水头供液装置中。本专利技术的渗透试验系统至少具有如下优点：通过设置渗透装置、散体密度测量装置、水头供液装置和自动供液装置，从而使得本渗透试验系统的试验集成性更高，对于入渗液的供给条件的控制更加精准，且入渗液的供给自动化程度更高，节省了大量的人力，同时设置的散体密度测量装置能够更直接的对散体密度进行测定，能够更加方便地记录试验的各个阶段的参数，是一种功能集成度高、测试更方面、测试精准度更方便的渗透试验系统。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统第一结构示意图；图2示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的第二结构示意图；图3示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的渗透装置的备用容器的结构示意图；图4示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的散体密度测量装置的称重机构的第一支撑单元的结构示意图；图5示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的散体密度测量装置的称重机构的限位单元的结构示意图；图6示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的水头供液装置的滑座和驱动机构的结构示意图；图7示出了本专利技术实施例1提供的渗透试验系统的水头供液装置的水头供液容器的结构示意图。图标：1000-渗透装置；1100-渗透容器；1110-溢水口；1120-出水口；1130-渗透进水口；1140-体积测量尺；1150-备用容器接头；1200-备用容器；1300-出渗液收集器；1400-水头差控制尺；1500-水头测定刻度板；1600-测压管；1700-缓冲网；1800-入渗漏斗；2000-散体密度测量装置；2100-称重机构；2110-第一支撑单元；2111-固定件；2112-伸缩件；2113-升降手轮；2120-第二支撑单元；2130-称重单元；2140-限位单元；2141-限位件；2142-限位手轮；3000-水头供液装置；3100-水头供液容器；3110-供水腔；3120-回水腔；3130-分隔板；3140-集水管；3150-回水管；3160-清洗管；3170-供水管；3171-供水阀；3200-滑座；3210-承重台；3220-连接主臂；3230-连接副臂；3240-斜支撑杆；33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.渗透试验系统，其特征在于，包括：渗透装置，用于盛装散体颗粒；散体密度测量装置，用于测量所述渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；水头供液装置，用于向所述渗透装置中供给入渗液，且其供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及，自动供液装置，用于为所述水头供液装置供给入渗液。

【技术特征摘要】
1.渗透试验系统，其特征在于，包括：渗透装置，用于盛装散体颗粒；散体密度测量装置，用于测量所述渗透装置中的散体颗粒的堆积密度；水头供液装置，用于向所述渗透装置中供给入渗液，且其供给入渗液的压力、流速、流量可调；以及，自动供液装置，用于为所述水头供液装置供给入渗液。2.根据权利要求1所述的渗透试验系统，其特征在于，所述密度测量装置包括称重机构和体积测量机构，所述称重机构用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的质量，所述体积测量机构为用于测量所述渗透装置中的散体颗粒堆积物的体积的量尺。3.根据权利要求2所述的渗透试验系统，其特征在于，所述体积测量机构为设于所述渗透装置上刻度尺。4.根据权利要求2所述的渗透试验系统，其特征在于，所述水头供液装置的供液高度可调，所述水头供液装置和所述渗透装置上的连通管道上设有流量调节阀。5.根据权利要求3所述的渗透试验系统，其特征在于，所述渗透试验系统还包括支架，所述支架包括底座、试验台和立柱，所述立柱连接在所述底座上，所述试验台可滑动地设于所述立柱上且与所述底座平行设置；所述称重机构可支撑于所述底座与所述试验台之间；所述水头供液装置位置可调地连接在所述立柱上。6.根据权利要求5所述的渗透试验系统，其特征在于，所述称重机构包括第一支撑单元、第二支撑单元和称重单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚伟，樊玥，杨蓉，杜艳丽，邹昌立，刘昱利，王兵，张扬，杨华猛，王发，
申请(专利权)人：中国有色金属工业第十四冶金建设公司，
类型：发明
国别省市：云南,53