[实用新型]膨胀土开裂含水量的测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀土领域，特别涉及一种膨胀土开裂含水量的测定装置。

背景技术

工程中遇到的土很多位于地下水位以上，属于非饱和土。理论上来说，饱和土的渗透系数大，强度低，非饱和土的渗透系数小，强度高，故滑坡大都发生在雨季。膨胀土属于一种特殊的非饱和土，具有明显的干缩湿胀特性，在其失水收缩的过程中产生裂隙。而裂隙的存在为雨水进入土体内部提供了通道，增大了膨胀土的渗透系数，现场试验表明，膨胀土出现裂隙时，其原位渗透系数可达砂性土量级，具强透水性。渗透系数的增加进而导致膨胀土饱和，降低其强度，对于膨胀土边坡来说，导致其安全性降低，容易发生滑坡等工程事故。膨胀土裂隙的开展与其含水量具有对应关系。当膨胀土裂隙发展到一定程度时，才会影响其渗透性，将此时膨胀土的含水量称作开裂含水量。开裂含水量对研究膨胀土的渗透性及强度等方面具有重要的意义。

目前对于膨胀土的研究主要集中在其裂隙特性方面，但存在以下问题：(1)大都集中在裂隙产生以后，研究其发育情况，多为定性的研究，而对裂隙以及开裂含水量的定量研究很少，且没有一套用于测定膨胀土开裂含水量的方法和仪器；2)采用肉眼观测和照相机成像技术拍摄土样照片来研究裂隙，但肉眼观测易受主观影响，缺乏说服力；照相机拍摄土样照片再处理的方法操作太过复杂，对仪器要求高，且干扰大，缺乏工程实际意义。

综上，出于膨胀土裂隙特性的重要性以及目前对其研究进展，设计一套用于测定膨胀土开裂含水量的方法和装置显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种膨胀土开裂含水量的测定装置，该测定装置用于实验室测定膨胀土的开裂含水量，测定准确且重复性高。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于膨胀土开裂含水量的测定方法的测定装置，包括：供水装置，所述供水装置上设有用于读取供水量的刻度；阀门，其设于所述供水装置上；以及土样盛放装置，其设于所述供水装置下方。

优选地，上述技术方案中，所述土样盛放装置上下设有透水石层。

优选地，上述技术方案中，所述土样盛放装置内放置上表面和下表面设有滤纸。

优选地，上述技术方案中，所述土样盛放装置下方设有出水管以及接水箱。

优选地，上述技术方案中，还包括摄像头，其设于所述供水装置旁，用于监测供水装置液面的变化情况。

优选地，上述技术方案中，所述摄像头设于支撑架上，所述支撑架设有套筒，所述套筒能够上下移动的套设于支撑杆上，所述套筒与所述支撑杆的连接处设有固定件，通过所述固定件固定套筒在支撑杆上的位置。

一种膨胀土开裂含水量的测定方法，包括以下步骤：

(1)制备至少2个相同膨胀土的土样，对土样进行处理，使其饱和；

(2)将饱和后的土样进行脱湿处理；

(3)脱湿一段时间后记录土样裂隙发育情况，取出土样，测量其中一个土样的含水量，该含水量为初始含水量；

(4)将另外的土样进行水渗透一段时间，测定水的入渗速率随时间变化的不同取值；

(5)重复步骤(1)至(4)，进行多次试验，改变土样的脱湿时间，测得不同初始含水量下土样的入渗速率随时间变化的不同取值；

(6)整理试验数据，绘制不同初始含水量下土样的入渗速率随时间变化的关系曲线图，从图中找出入渗速率开始发生突变时土样的初始含水量，此即为这批土样的开裂含水量。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)取2个相同膨胀土的土样。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)中采用真空抽气法对土样进行抽气，使其饱和。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中采用烘干法检测土样的含水量。

优选地，上述技术方案中，所述步骤(4)中测量入渗速率为，测量在某个时段t内，水渗入土样的水分入渗量V，土样横截面为A，入渗速率＝V/(At)。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明膨胀土开裂含水量的测定方法，从膨胀土的渗透性出发，将膨胀土的开裂含水量定义为裂隙对土体的渗透性开始产生影响这一时刻土体的含水量。通过含水量来研究裂隙，具有很好的工程应用前景。且本发明的测定方法具有可重复性，可根据研究需要进行多次试验。