0 引 言

土體滲透性的測定是巖土工程和工程地質(zhì)評價的重要內(nèi)容，常以滲透系數(shù)表示，滲透系數(shù)是衡量土體滲透性能的一項重要指標，通常使用常水頭和變水頭兩種方法測定。對于常見的黏性土體的滲透系數(shù)測定常采用變水頭滲透儀來完成。

由于粘性土的滲透系數(shù)較小，通常要在幾個小時或幾十個小時完成一次試驗，目前國內(nèi)絕大部分單位采用人工讀數(shù)，人工記錄和人工計算，這樣的試驗方法普遍認為費事，人為因素較多，工作效率較低。

在滿足達西定律的滲透原理基礎上進行了智能化的設計，并對滲透試驗儀器的結(jié)構(gòu)和功能做了改進，研制出了一種智能四聯(lián)變水頭滲透儀，實現(xiàn)了滲透系數(shù)試驗的自動化，并得到了用戶認可。

1 試驗儀器的研制

在傳統(tǒng)南55型滲透儀基礎上，結(jié)合電氣控制和軟件處理，研制出了智能四聯(lián)變水頭滲透儀（如圖1），同時結(jié)合用戶反饋，對儀器結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。

圖1 智能四聯(lián)變水頭滲透儀

Fig.1 intelligent quadruple falling head permeameter

1.1儀器特點

1）儀器智能化。本儀器采用高精度液位傳感器檢測水頭高度，利用ARM芯片設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠高效精準的分析不同水位高度對應的壓力值，并將模擬量轉(zhuǎn)換成高度值，實現(xiàn)了水頭高度的自動測量，代替了傳統(tǒng)的人工讀數(shù)，減少人為誤差；儀器自帶MICRO_SD存儲單元，能夠按照的時間間隔，存儲試驗過程中水頭高度的變化，實現(xiàn)脫機工作，待試驗完成后利用計算機數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)和處理系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)計算結(jié)果。試驗過程中無需人工參與，減少人為誤差，提高了工作效率和試驗精度，也可極大地解放勞動生產(chǎn)力。

2）自動補水裝置。本儀器增加了微型水泵，并實現(xiàn)自動化控制，可直接在觸摸屏上操作向水箱加水，方便快捷。

3）液位管上增加了防溢裝置，向液位管內(nèi)補水時無需擔心液位管內(nèi)的水溢出。

1.2主要技術指標

土樣直徑61.8mm，面積30cm²；

土樣高度4cm；

液位管斷面積0.785cm²；

液位量程1000mm；

分辨率0.1cm；

精度0.3%F.S.