[发明专利]砂性土土水特征曲线测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种砂性土土水特征曲线测试装置，其特征在于：包括盛装被测试砂性土土样的圆柱体土柱试模(1)、模拟地下水对被测试砂性土土样进行均匀补水且能维持补水水位的补水系统、实时对被测试砂性土土样内部水分进行检测的水分传感器(3)、定时对水分传感器(3)所检测信号进行分析处理并相应得出被测试砂性土土样内部含水量的水分采集系统(4)，以及根据水分采集系统(4)分析结果且经内部处理运算相应制作出土水特征曲线的数据分析处理系统(10)；所述水分传感器(3)接水分采集系统(4)，水分采集系统(4)接数据分析处理系统(10)，所述补水系统包括补水装置和水平安装在土柱试模(1)内部底部的透水板(2)，所述补水装置通过补水管(8)对被测试砂性土土样进行补水。

2.按照权利要求1所述的砂性土土水特征曲线测试装置，其特征在于：所述补水装置为利用马氏瓶原理制作的补水瓶。

3.按照权利要求2所述的砂性土土水特征曲线测试装置，其特征在于：所述补水瓶包括上部开口的盛水瓶(5)、对盛水瓶(5)上部开口进行密封的瓶塞(7)以及从瓶塞(7)中部密封插入盛水瓶(5)底部的玻璃管(6)，所述玻璃管(6)的上端开口，玻璃管(6)的下端口高度与土柱试模(1)的底部平齐；所述补水管(8)一端插装在盛水瓶(5)底部且二者内部相通，补水管(8)另一端从土柱试模(1)底部中心处插入土柱试模(1)内部。

4.按照权利要求1、2或3所述的砂性土土水特征曲线测试装置，其特征在于：所述透水板(2)为均匀开有多个透水孔(9)的圆板，所述圆板的直径与土柱试模(1)的内径相同。

5.按照权利要求4所述的砂性土土水特征曲线测试装置，其特征在于：所述透水孔(9)为圆孔。

6.一种利用如权利要求1所述砂性土土水特征曲线测试装置进行砂性土土水特征曲线测试的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、配制砂性土土样：根据需配制砂性土土样的初始含水量，将烘干后相应质量的砂性土和水拌合且经4±0.5h闷料后，制成含水量分布均匀的砂性土土样；

步骤二、装模：将配制成的砂性土土样分层装入土柱试模(1)内，相应形成由多层砂性土土体组成的砂性土土柱；装模过程中，将水分传感器(3)预埋在砂性土土柱内相应检测位置上，且对每层砂性土土体均采用击实工具进行击实以达到需要的密实度；

步骤三、开启所述补水系统对装入土柱试模(1)内的被测试砂性土土柱进行补水，同时连接水分传感器(3)和水分采集系统(4)对被测试砂性土土柱内部相应检测位置处的含水量进行定时检测，且水分采集系统(4)同步将所检测含水量数据上传至数据分析处理系统(10)；

步骤四、当水分传感器(3)和水分采集系统(4)所检测含水量数据在±0.1％内变动并且所述补水系统的补水水位维持不变时，数据分析处理系统(10)根据由达西定律推得的砂性土土柱内部任一点的土水势和水分采集系统(4)传送的此时所述砂性土土柱内部相应检测点的含水量数据制作土水特征曲线，所述砂性土土柱内部任一点的土水势为该点距砂性土土柱底部的垂直距离。

7.按照权利要求6所述的砂性土土水特征曲线测试方法，其特征在于：步骤二中所述水分传感器(3)的数量为多个。