一种测试砼岩界面渗透性的试验装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，包括渗透试样、水压施加装置和量测系统；所述渗透试样包括岩块和浇筑在岩块表面的混凝土块，所述岩块和混凝土块界面处设有空腔，所述空腔内设有导水管；所述导水管通过水管与水压施加装置相连接；所述量测系统包括水量计、水压表和数据采集仪，所述水量计和水压表分别设置在水管上，所述数据采集仪分别连接水量计和水压表，自动采集水量和水压数据。本发明专利技术还公开了一种测试砼岩界面渗透性的试验方法。本发明专利技术能制作出带砼岩界面的渗透试样，通过采集不同水压下的渗流量，计算得到砼岩界面的渗透性。面的渗透性。面的渗透性。

【技术实现步骤摘要】
一种测试砼岩界面渗透性的试验装置与方法


[0001]本专利技术涉及一种测试砼岩界面渗透性的试验装置与方法，属于岩土工程


技术介绍

[0002]随着城市化的发展，地下空间开发成为城市发展的趋势，由此带来大量的地下建筑，对位于岩石地基上的地下结构而言，岩石裂隙中渗出的水会作用到垫层或基础底板上，砼岩界面的渗透性决定了渗出水量的大小，进一步关系到所采用的抗浮措施，对地下结构的造价和安全产生直接而重要的影响。现有的相关渗透试验要么是单独针对岩石的，要么是单独针对混凝土的，而实际工程中需要测试的对象是砼岩界面，单一岩石和单一混凝土的渗透性并不能代表砼岩界面的渗透性。
[0003]综上所述，为得到砼岩界面的渗透性，满足日益增长的岩石地基上地下结构的抗浮需求，迫切需要一套针对砼岩界面的渗透试验方法和装置。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于，提供一种测试砼岩界面渗透性的试验装置与方法，能制作出带砼岩界面的渗透试样，通过采集不同水压下的渗流量，计算得到砼岩界面的渗透性。
[0005]本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，包括渗透试样、水压施加装置和量测系统；
[0006]所述渗透试样包括岩块和浇筑在岩块表面的混凝土块，所述岩块和混凝土块界面处设有空腔，所述空腔内设有导水管；
[0007]所述导水管通过水管与水压施加装置相连接；
[0008]所述量测系统包括水量计、水压表和数据采集仪，所述水量计和水压表分别设置在水管上，所述数据采集仪分别连接水量计和水压表，自动采集水量和水压数据。
[0009]进一步地，所述水压施加装置包括密闭罐和气泵，所述密闭罐的内部空间由气囊分成水室和气室，所述水室下设出水口，所述出水口通过水管与导水管相连接；所述气室上设进气口，所述进气口通过气管与气泵相连接。
[0010]进一步地，所述水管上设有水阀，所述气管上设有气阀。
[0011]进一步地，所述进气口和气管之间设有气管三通，所述气管三通上连接有气压表。
[0012]进一步地，所述岩块和混凝土块界面处的空腔通过半球状钢滤网形成，所述半球状钢滤网通过底部的固定环固定在岩块的上表面；所述半球状钢滤网内设有用于防止浇筑混凝土时水泥浆渗入的隔水层。
[0013]进一步地，所述导水管通过水管三通与水管相连接，所述水压表设置在水管三通上。
[0014]进一步地，所述岩块为从工程现场挑选的扁平状岩块，运至实验室进行切割，将其
四周侧面切割平整，上表面保持天然状态。
[0015]本专利技术还提供一种基于上述试验装置的测试砼岩界面渗透性的试验方法，包括：
[0016]利用水压施加装置向岩块和混凝土块界面处的空腔内施加水压，使水流入空腔内并渗入砼岩界面；
[0017]连接于数据采集仪的水量计和水压表可测得不同水压下的渗水量，由此计算分析砼岩界面的渗透性。
[0018]进一步地，利用水压施加装置向岩块和混凝土块界面处的空腔内施加水压的方法为：在导水管上端接带水压表的水管三通，往密闭罐的水室注满水后，用水管把导水管、水量计和密闭罐连接起来，用气管将密闭罐与气泵连接；将水管和空腔抽成真空，气泵施加气压，气压通过密闭罐转化为水压，打开水阀，在水压作用下水流入空腔内并渗入砼岩界面。
[0019]进一步地，待施加某级水压下的渗水量稳定后，则该水压下砼岩界面的渗透系数可用以下公式计算：
[0020][0021]式中：k是砼岩界面8的渗透系数，单位为cm/s；L是砼岩界面8的边长，单位为cm；d是半球状钢滤网5的直径，单位为cm，t是渗水量稳定后的试验测量时长，单位为s；V是水量计2在测量时长t内量测的水量，单位为cm3；p是水压表10在测量时长t内量测的水压，单位为kPa。
[0022]本专利技术所达到的有益效果：
[0023]1.本专利技术在岩块和混凝土块界面处设有空腔，插于空腔内的导水管可将水压传递至空腔内，并施加于砼岩界面上，制作出了针对砼岩界面的渗透试样。
[0024]2.本专利技术采用气泵与密闭罐组合的水压施加装置，既可实现施加不同大小的水压，得到砼岩界面在不同水压下的渗透性，还能避免加载时气体进入水中，解决了气体影响渗透性的难题。
附图说明
[0025]图1是本专利技术测试砼岩界面渗透性的试验装置的结构示意图；
[0026]图2是本专利技术的岩块的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术的半球状钢滤网的结构示意图；
[0028]图4是本专利技术的浇筑模具的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术的渗透试样的结构示意图。
[0030]图中各主要附图标记的含义为：
[0031]1－渗透试样；
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2－水量计；
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3－水压施加装置；
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4－岩块；
[0032]5－半球状钢滤网；6－导水管；
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7－混凝土；
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8－砼岩界面；
[0033]9－水管三通；
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10－水压表；
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11－水管；
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12－水阀；
[0034]13－密闭罐；
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14－气室；
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15－气囊；
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16－水室；
[0035]17－出水口；
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18－气管三通；19－气压表；
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20－气管；
[0036]21－气阀；
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22－气泵；
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23－数据采集仪；
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24－浇筑模具；
[0037]25－磁表座；
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26－夹具；
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27－隔水层；
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28－固定环。
具体实施方式
[0038]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0039]实施例1
[0040]如图1至图5所示，本专利技术提供一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，包括渗透试样1、水压施加装置3和量测系统。所述渗透试样1包括岩块4和浇筑在岩块4表面的混凝土块7，所述岩块4和混凝土块7界面处设有空腔，所述空腔内设有导水管6；所述导水管6通过水管11与水压施加装置3相连接；所述量测系统包括水量计2、水压表10和数据采集仪23，所述水量计2和水压表10分别设置在水管11上，所述数据采集仪23分别连接水量计2和水压表10，自动采集水量和水压数据。
[0041]所述水压施加装置3包括密闭罐13和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，包括渗透试样(1)、水压施加装置(3)和量测系统；所述渗透试样(1)包括岩块(4)和浇筑在岩块(4)表面的混凝土块(7)，所述岩块(4)和混凝土块(7)界面处设有空腔，所述空腔内设有导水管(6)；所述导水管(6)通过水管(11)与水压施加装置(3)相连接；所述量测系统包括水量计(2)、水压表(10)和数据采集仪(23)，所述水量计(2)和水压表(10)分别设置在水管(11)上，所述数据采集仪(23)分别连接水量计(2)和水压表(10)，自动采集水量和水压数据。2.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述水压施加装置(3)包括密闭罐(13)和气泵(22)，所述密闭罐(13)的内部空间由气囊(15)分成水室(16)和气室(14)，所述水室(16)下设出水口(17)，所述出水口(17)通过水管(11)与导水管(6)相连接；所述气室(14)上设进气口，所述进气口通过气管(20)与气泵(22)相连接。3.根据权利要求2所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述水管(11)上设有水阀(12)，所述气管(20)上设有气阀(21)。4.根据权利要求2所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述进气口和气管(20)之间设有气管三通(18)，所述气管三通(18)上连接有气压表(19)。5.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征在于，所述岩块(4)和混凝土块(7)界面处的空腔通过半球状钢滤网(5)形成，所述半球状钢滤网(5)通过底部的固定环(28)固定在岩块的上表面；所述半球状钢滤网(5)内设有用于防止浇筑混凝土时水泥浆渗入的隔水层(27)。6.根据权利要求1所述的一种测试砼岩界面渗透性的试验装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵方彬，黄金斌，宋林辉，齐大洪，王国良，田龙，周亮，刘欢欢，
申请(专利权)人：徐州地铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：