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申请/专利权人：浙江工业大学

摘要：含气包带饱和土体竖井联合真空法降水试验装置，包括试验箱和与试验箱连接的注水系统、注气系统、抽水系统、抽真空系统和监测系统；注水系统对试验土体由下至上供水，以得到饱和试验土体；注气系统模拟饱和试验土体中气体的产生；抽水系统从试验土体中抽水，用于试验土体降水；抽真空系统用于改变土体孔压边界，使试验箱内产生真空度。本发明还提供一种含气包带饱和土体竖井联合真空法降水试验装置的试验方法。本发明在注水、注气、抽真空及竖井降水试验过程中，通过监测试验土体的土压力、沉降、水位、孔压和含水量以及抽水量、抽气量和真空度，可以模拟和分析不同封闭气包带赋存情况和不同降水方案下的降水效果。

主权项：1.含气包带饱和土体竖井联合真空法降水试验装置，其特征在于：包括试验箱（1）、注水系统（2）、注气系统（3）、抽水系统（4）、抽真空系统（5）和监测系统；试验箱（1）为密封箱体，试验箱（1）内装有试验土体；试验箱（1）两侧壁的下部分别设有注气孔（1-5）和注水孔（1-6），试验箱（1）两侧壁的上部分别对称设有第一溢水孔（1-7）和第二溢水孔（1-8），试验箱的顶面设有抽气孔（1-10）、抽水孔（1-9）和出线孔（1-11）；注水系统（2）通过注水孔（1-6）与试验箱（1）连接，对试验土体由下至上供水，以得到饱和试验土体；注气系统（3）通过注气孔（1-5）与试验箱（1）连接，以模拟饱和试验土体中气体的产生；抽水系统（4）通过抽水孔（1-9）与试验箱（1）连接，从试验土体中抽水，用于试验土体降水；抽真空系统（5）通过抽气孔（1-10）与试验箱（1）连接，用于改变土体孔压边界，使试验箱内产生真空度；所述注水系统（2）包括注水桶（2-4），试验箱（1）内的底部设有注水管网（2-2），注水管网（2-2）通过注水管（2-3）连接注水桶（2-4），注水管（2-3）上设有注水阀门（2-1），第一溢水孔（1-7）和第二溢水孔（1-8）上分别安装有第一溢水阀门（2-5）和第二溢水阀门（2-6）；所述注气系统（3）包括吹气风机（3-5），试验箱（1）内的底部设有注气管网（3-2），注气管网（3-2）位于注水管网（2-2）的上方；注气管网（3-2）通过注气管（3-3）与吹气风机（3-5）连接；注气管（3-3）上沿靠近试验箱（1）的一端至远离试验箱（1）的一端依次设有注气阀门（3-1）、第一压力表（6-1）、第一调节阀（3-4）、第一气体流量表（6-2）；所述抽水系统（4）包括蠕动泵（4-3），试验箱（1）内设有竖井（4-2），竖井（4-2）竖直埋设在试验土体内；竖井（4-2）通过抽水管（4-1）与蠕动泵（4-3）的吸水端连接，蠕动泵（4-3）的出水端通过管线与注水桶（2-4）连接；所述抽真空系统（5）包括抽气风机（5-5）和Y形的抽气管（5-3），Y形的抽气管（5-3）由第一分支管、第二分支管和主管道组成；抽气风机（5-5）连接在第一分支管的端头处，并通过抽气管（5-3）与试验箱（1）连接，第一分支管上设有抽气阀门（5-4）；第二分支管上设有排气阀门（3-6）和第二气体流量表（6-3），排气阀门（3-6）位于靠近主管道的位置；主管道上沿靠近试验箱（1）的一端至远离试验箱（1）的一端依次设有抽气阀门（5-1）、第二压力表（6-4）、第二调节阀（5-2）；所述监测系统包括第一压力表（6-1）、第一气体流量表（6-2）、第二气体流量表（6-3）、第二压力表（6-4）、应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器、土壤水分传感器TDR和多通道数据采集仪，应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器和土壤水分传感器TDR分别埋设在试验箱（1）的试验土体内，应变式土压力盒、应变式孔隙水压力传感器和土壤水分传感器TDR通过信号传输线连接多通道数据采集仪；所述注水管网（2-2）呈田字形布置，且注水管网（2-2）所在平面平行于试验箱（1）的底面所在平面；注水管网（2-2）的管道壁上布设有通孔，注水管网（2-2）的管道壁外侧包裹有防止试验土体进入注水管网（2-2）内部的土工布；所述注气管网（3-2）呈十字形布置，注气管网（3-2）所在平面平行于试验箱（1）的底面所在平面；注气管网（3-2）的管道壁上布设有通孔，注气管网（3-2）的管道壁外侧包裹有防止试验土体进入注气管网（3-2）内部的土工布；所述竖井（4-2）包括内管（4-2-2），内管（4-2-2）的顶端连接有用于与抽水管（4-1）连接的抽水嘴（4-2-3），内管（4-2-2）的外侧套设外管（4-2-1）；外管（4-2-1）的底部封闭，外管（4-2-1）的管壁均布有通孔，外管（4-2-1）的管壁外侧包括有用于防止试验土体进入竖井（4-2）的土工布；所述出线孔（1-11）内设有密封件，密封件内设有用于信号传输线穿出的细孔。

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