一种原位土壤渗透系数检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及土工试验技术领域，具体是一种原位土壤渗透系数检测装置。


背景技术：

2.渗透系数是一个代表土的渗透性强弱的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数，因此，准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。目前，在现行的国家标准《土工试验方法标准》gb/t 50123-2019中，涉及原位土壤渗透系数的检测方法主要有试坑注水法渗透试验，其中，砂土及粉土宜用单环法，黏性土宜用双环法。
3.而这两种试验方法所需要的试验仪器及操作步骤均较为复杂，不利于快速简便准确的检测出原位土壤的渗透系数，因而，如果有能够简化试验步骤、仪器组装方便的原位土壤渗透系数检测装置，将大大降低工程试验人员的工作难度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种原位土壤渗透系数检测装置，以解决上述背景技术的问题。
5.本实用新型的技术方案是：一种原位土壤渗透系数检测装置，包括试验筒、支撑平台、第一脚踏板和第二脚踏板；试验筒包括注水筒体和土壤筒体，注水筒体固定在土壤筒体的顶部，注水筒体与土壤筒体同心设置；支撑平台呈环状，水平固定在注水筒体的顶部，支撑平台的顶部设有第一管水准器和第二管水准器，所述第一管水准器和第二管水准器相互垂直设置；第一脚踏板和第二脚踏板，分别垂直固定在实验筒的两侧外壁上，且位于注水筒体和土壤筒体之间。
6.进一步地，所述所述土壤筒体的下端为环刀状切口。
7.更进一步地，所述环刀状切口为单倾斜刃口，所述单倾斜刃口角度为10
°
，所述单倾斜刃口长度为10mm。
8.进一步地，所述第一脚踏板和第二脚踏板以试验筒的中心对称设置，且第一脚踏板和第二脚踏板的底部到土壤筒体的下端之间的距离为100mm。
9.进一步地，所述土壤筒体为金属材质构成，土体深度标尺刻度的刻度分度值为1mm，且以土壤筒体的下端为起点设置在土壤筒体的外壁上。
10.更进一步地，所述注水筒体为透明材质构成，所述注水量标尺刻度的刻度分度值为100ml，且以注水筒体的上端为起点设置在注水筒体的内壁上，注水量标尺刻度位于土体深度标尺刻度的对侧。
11.更进一步地，所述试验筒的内径为113mm，所述试验筒的高度为310mm。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型结构简单、操作方便，有效解决了现有土壤渗透系数检测装置部件繁杂等问题，采用本实用新型测定原状土渗透系数时，将试验筒压入土体中，并向试验筒中注入清水，根据渗透水量和试验时间即可迅速计算得到待测土体的渗透系数。
附图说明
14.图1为本实用新型的立体结构示意图；
15.图2为本实用新型的主视剖视结构示意图；
16.图3为本实用新型的俯视结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图1到附图3，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
19.实施例
20.如图1到图3所示，本实用新型提供一种原位土壤渗透系数检测装置，包括试验筒、支撑平台3、第一脚踏板4和第二脚踏板5；试验筒竖直设置，试验筒包括注水筒体1和土壤筒体2，注水筒体1固定在土壤筒体2的顶部，注水筒体1与土壤筒体2同心设置，所述注水筒体1的侧壁上设有注水量标尺刻度9，所述土壤筒体2的侧壁上设有土体深度标尺刻度10；支撑平台3呈环状，水平固定在注水筒体1的顶部外壁上，支撑平台3的顶部设有第一管水准器7和第二管水准器8，所述第一管水准器7和第二管水准器8相互垂直设置；第一脚踏板4和第二脚踏板5，分别垂直固定在实验筒的两侧外壁上，且位于注水筒体1和土壤筒体2之间。
21.优选地，如图1和图2所示，为了便于将试验筒插入土壤内，因此将所述土壤筒体2的下端为环刀状切口6。
22.具体地，所述环刀状切口6为单倾斜刃口，所述单倾斜刃口角度为10
°
，所述单倾斜刃口长度为10mm。
23.其中，如图1和图2所示，所述第一脚踏板4和第二脚踏板5以试验筒的中心对称设置，且第一脚踏板4和第二脚踏板5的底部到土壤筒体2的下端之间的距离为100mm。
24.优选地，如图1所示，为了便于提高土壤筒体2的结构强度，便于插入土壤中，因此所述土壤筒体2为金属材质构成，土体深度标尺刻度10的刻度分度值为1mm，且以土壤筒体2的下端为起点设置在土壤筒体2的外壁上。
25.优选地，如图2所示，为了在实验时，通过土壤筒体2外壁上的土体深度标尺刻度10观察试验筒的压入深度时，还能够直接通过注水量标尺刻度9观察注水筒体1内部渗透水位的高度，因此所述注水筒体1为透明材质构成，所述注水量标尺刻度9的刻度分度值为100ml，且以注水筒体1的上端为起点设置在注水筒体1的内壁上，注水量标尺刻度9位于土体深度标尺刻度10的对侧；实验时，由于注水筒体1为透明材质构成且注水量标尺刻度9位于土体深度标尺刻度10的对侧，因此站在设有土体深度标尺刻度10的一侧便能观察到另一侧的注水量标尺刻度9，不需要来回移动位置进行观测，有利于实验的进行。
26.其中，所述试验筒的内径为113mm，所述试验筒的高度为310mm。
27.本实用新型检测原位土壤的渗透系数的试验步骤如下：
28.s1、确定合适的试验土壤面，小心清理土壤面表面杂质，避免对土壤造成扰动，保证土壤面干净、平整；
29.s2、将装置带有环刀状切口6的一端向下细心放置于试验土壤面上，用脚踩踏第一脚踏板4和第二脚踏板5或者在第一脚踏板4和第二脚踏板5上放置质量相同的重物，保证第一脚踏板4和第二脚踏板5上受力平衡，同时用手向下压扶支撑平台3，该过程应保持试验筒垂直，待压入深度为100mm(压入深度可通过土体深度标尺刻度10读出)，停止踩踏第一脚踏板4和第二脚踏板5或者卸下第一脚踏板4和第二脚踏板5上的重物；
30.s3、观察支撑平台3上的第一管水准器7和第二管水准器8中的气泡是否居中，若不居中，则应对试验筒进行水平方向上的微调，若调整幅度过大，对试验土体造成了较大的扰动，应返回步骤s1、步骤s2；
31.s4、向试验筒中试验土壤面均铺2～3cm的砾石层，以缓冲注水时对试验土壤面的冲击；
32.s5、用量程为0～50℃、分度值为1℃的温度计测量待注入清水的温度，然后向注水筒体1中注入清水至略高于注水量标尺刻度9的0ml刻度线，待水自然渗透下降至0ml刻度线的瞬间，按下计时器，记录试验开始时间，待水自然渗透下降至1500ml刻度线的瞬间，再次按下计时器，记录试验结束时间，读出渗透试验时间t(单位：秒)；
33.s6、利用以上试验数据，根据公式(1)可计算出该试验土体的渗透系数k(单位：cm/s)：
[0034][0035]
s7、试验结束后，小心将试验装置从土中取出，并清洗干净，待下次使用。
[0036]
以上公开的仅为本实用新型的较佳地几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。