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龙图腾网获悉河海大学;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;昆明理工大学申请的专利考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116429657B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310271033.9，技术领域涉及：G01N15/08；该发明授权考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验装置及方法是由岑威钧;王力波;马福恒;李子阳;胡江;王铭明;郑小雨;纪溢设计研发完成，并于2023-03-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验装置及方法，包括水头施加系统、垫层渗流安全设计试验系统和渗流数据采集系统；垫层渗流安全设计试验系统包括带缺陷土工膜、垫层室、倾角调节装置和试验台；渗流数据采集系统包括颗粒收集器、流量计和计算机。本发明结合实际工程背景，设置坝坡比、压力水头值和土工膜缺陷大小，模拟坝面土工膜缺陷集中渗漏导致的膜下垫层颗粒运移过程，根据垫层颗粒运移量及流失量、垫层级配变化和缺陷渗漏量判定垫层渗流安全，得到垫层安全厚度与相对密度的关系曲线，进而得到确保垫层渗流安全的最小垫层厚度或最小相对密度，为坝面土工膜防渗土石坝工程中膜下颗粒垫层安全运行的设计参数选择提供理论依据。

本发明授权考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑坝面土工膜缺陷渗漏的颗粒垫层设计试验方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1、制备垫层料：垫层料为砂砾石垫层料，砂砾石垫层料具有7种不同粒径的砂砾石颗粒，其级配不均匀系数Cu≥15且曲率系数Cc∈[1,3]；其中，7种不同粒径砂砾石颗粒的粒径从小至大分别为：d1、d2、d3、d4、d5、d6和d7； 步骤2、安装垫层室：垫层室水平放置，通过高度调节装置将垫层填充腔调节至初始高度h0； 步骤3、分层填筑垫层料：将垫层填充腔平均分n层，编号从下至上分别为第1层、第2层、……、第i层、……、第n层；每层垫层依次填筑并压实步骤1制备的垫层料；其中，每层垫层料厚度均为h0，每层垫层料相对密度均为Dr，压实完成后将垫层表面整平； 步骤4、放置土工膜和安装水头施加系统：将土工膜平铺在步骤3的垫层表面，且土工膜的中心具有等效孔径为r的破损缺陷；接着，在垫层室和土工膜上方密封安装水头施加系统； 步骤5、调节土工膜倾斜角度：根据待模拟的坝坡比，通过倾角调节装置，将土工膜倾斜角度调节为θ； 步骤6、土工膜缺陷集中渗漏试验：通过水头施加系统，向土工膜施加压力水头H；压力水经过土工膜的破损缺陷向下渗漏，进入垫层室中，引起垫层室中的垫层料向下运移，并从垫层填充腔底部的筛板向下流失； 步骤7、渗流数据采集，包括如下步骤： 步骤7-1、渗漏过程渗流数据采集：在筛板底部设置颗粒收集器和流量计；其中，颗粒收集器用于收集从垫层室底部流失的垫层料颗粒；流量计用于监测从垫层室底部渗漏出的水流量，并实时上传给计算机；计算机绘制压力水渗漏量随时间变化曲线； 步骤7-2、采集垫层颗粒总流失量：当步骤7-1中所监测的流量处于稳定状态，关闭水头施加系统；将颗粒收集器收集的垫层料颗粒进行烘干和称重，得到垫层颗粒总流失量m0； 步骤7-3、绘制每层垫层料级配曲线：通过倾角调节装置，将土工膜调节至水平位置，卸下水头施加系统；分层取出垫层室中垫层料，并对每层垫层料分别进行烘干、称重和筛分，从而得到每层垫层料的级配曲线；并计算每层垫层料级配不均匀系数Cu′、曲率系数Cc′以及7种不同粒径砂砾石颗粒的质量占比变化量；其中，第i层垫层料中7种不同粒径砂砾石颗粒的质量占比变化量分别为：和1≤i≤n； 步骤8、判定垫层渗流安全：根据步骤7采集的渗流数据，进行如下4个垫层渗流安全判定条件的判断： 条件①：和均小于α1，和均小于α2，和均小于α3；其中α1、α2和α3分别为小粒径、中粒径和大粒径垫层颗粒的质量变化限度，取值范围分别为：2％～4％、5％～8％和4％～6％；当i＝1时，α1、α2和α3分别取各自取值范围中的最大值；当i＝n时，α1、α2和α3分别取各自取值范围中的最小值；当i＝2～n-1时，α1、α2和α3分别取各自取值范围中的中间值，且相邻两层垫层料中的上层取值大于下层取值； 条件②：m0≤0.05M；其中，M为垫层室中垫层料总质量； 条件③：每层垫层料的级配不均匀系数Cu′均不小于初始值Cu的95％且曲率系数Cc′∈[1,3]；条件④：渗漏量随时间变化曲线平滑，无明显拐点，无渗漏量异常突增现象； 步骤9、获取垫层安全厚度：当步骤7中采集的渗流数据，同时满足步骤8中的4个垫层渗流安全判定条件，则垫层处于渗流安全状态，垫层安全厚度h安＝h0；否则，增大垫层填充腔高度至h1，重复步骤2～步骤9，直至同时满足步骤8中的4个垫层渗流安全判定条件，则此时对应的垫层填充腔高度，即为垫层安全厚度h安；其中，h1＞h0。

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