[发明专利]一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的装置及方法

权利要求书

1.一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的装置，其特征在于，包括用于装载待测土样(3)的两个环刀，两个环刀的开口对接且对接处设置有滤纸，两个环刀被锡箔纸(4)完全包裹，锡箔纸(4)外部均匀涂覆有石蜡(5)。

2.根据权利要求1所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的装置，其特征在于，滤纸包括测量滤纸(1)以及设置在测量滤纸(1)上下两面的保护滤纸(2)，两保护滤纸均完全覆盖测量滤纸。

3.根据权利要求1所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的装置，其特征在于，两个环刀的接口处缠绕有用于固定环刀与滤纸的电工胶带(6)。

4.一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将烘干后的环刀土样称重，计算干土质量，并两两一组，将其含水率控制至目标含水率后，用保鲜袋包裹后在保湿器中放置至环刀土样内水分均匀；

2)从干燥器中取出一张测量滤纸进行称重，并记录数据，再从干燥器中取两张保护滤纸，将已称重的滤纸放在两张保护滤纸中间，然后将保护滤纸和测量滤纸放在经步骤1)处理后的两个环刀土样之间，两个环刀的开口对接，然后用电工胶带在环刀的接口处缠绕紧固，将土样和滤纸固定在一起；

3)采用锡箔纸将步骤2)中的环刀土样完全包裹，并在锡箔纸外表均匀涂敷石蜡进行密封后，将封好的环刀土样贴好标签放在20±0.5℃温度的恒温箱中；

4)达到预估平衡时间后，用剪刀从侧壁拆除石蜡与锡箔纸，将上部土样抬起，取出测量滤纸进行称重，然后对平衡后土样的质量进行称量；

5)根据平衡后的土样质量计算含水率，根据测量滤纸的含水率计算吸力。

5.根据权利要求4所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，步骤1)中的控制含水率采用减湿时，先将环刀放入真空饱和仪中将土样在-0.1MPa真空条件下进行饱和后再自然风干至目标含水率；控制含水率采用增湿时，采用滴水法配水至目标含水率。

6.根据权利要求4所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，步骤1)中放置时间为3天以上。

7.根据权利要求4所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，步骤2)中采用分析天平直接对测量滤纸进行称重；且称重时间控制在5s以内。

8.根据权利要求4所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，步骤4)中使用镊子夹取测量滤纸，并使用分析天平进行称重，且称重时间控制在5s以内；平衡后土样的称重为将土样竖起来放在天平上称量。

9.根据权利要求4所述的一种滤纸法测量非饱和土基质吸力的方法，其特征在于，步骤4)的平衡时间为4～12天，土样的目标含水率越低平衡时间越长。