[发明专利]一种收集锅盖效应生成水的方法

说明书

本发明提出了一种收集锅盖效应生成水的方法，该方法可以收集覆盖层下锅盖效应凝结和凝华生成的水。本发明将黏土层和碎石层交界面铺砌成斜面，斜面坡度为1/6，斜面底端设置一个聚水盲沟，出水口位于盲沟处，试验时为黏土层提供低于出水口下5mm的恒定水位，土中的水在温度梯度作用下以气态的形式向上迁移，在碎石层冷凝或凝华，升温后冷凝和凝华生成的水通过斜面汇集到盲沟，经出水口收集。该发明可以获取黏土内锅盖效应生成的水并得到水量，对于研究锅盖效应引发的工程病害及其防治具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种收集锅盖效应生成水的方法，该方法可以收集覆盖层下锅盖效应凝结和凝华生成的水。属于岩土工程中非饱和土水分迁移技术领域。

背景技术

沈阳桃仙国际机场建成不足30年，机场跑道就出现了大量的冻胀裂缝、道面鼓胀、道基碎石层出水的工程病害。该机场地处干旱寒冷地区，地下水位较深，为“锅盖效应”的形成提供了良好条件。冬季土中的水汽在温度梯度作用下向上迁移，在道面覆盖层下的低温区冷凝或凝华，导致覆盖层下水分聚集，形成了“锅盖效应”。在实际工程中，道面下土体水分聚集是导致道面灾害的重要因素。

申请号为201710164663.0的中国专利公开了一种“锅盖效应”试验仪，包括土样容器部分、上部控温部分、下部控温补水部分、温度含水率监测部分。此试验仪能够控制土样顶底部温度，能够为土样补充气态水，但是无法收集锅盖效应生成的水分。现有方法通过土体含水率的改变或补水的多少来分析计算锅盖效应生成的水量，不能直接量测，更不能直接获取。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种收集锅盖效应生成水的方法，该方法可以收集覆盖层下锅盖效应凝结和凝华生成的水，并量测收集的水量。

本发明所采用的技术方案是：

一种收集锅盖效应生成水的方法，此方法涉及到“锅盖效应”试验并能够获取冷凝和凝华生成的水，申请号为201710164663.0的中国专利涉及一种“锅盖效应”试验仪，经过对该试验仪进行升级发展，在原基础上增加了集水部分。其特征在于：所述集水部分包括在试筒侧壁设置的出水口，与出水口连接的集水杯；将黏土装填于试筒中，黏土层上面是碎石层，黏土层和碎石层交界面为平滑斜面，斜面坡度为1/6，斜面底端留有一个碎石盲沟，碎石盲沟位于出水口处。

所述出水口用于降温融化时冷凝水和凝华生成的水从试筒流出。出水口安装有阀门，阀门用来控制出水口在降温冻结时闭合，升温融化时打开。

所述黏土层中有恒定水位，恒定水位位于出水口下端5mm。

本发明的优点和产生的有益效果是：

1、本发明在试筒侧壁设置了一个出水口，可以将锅盖效应生成的水取出。

2、本发明可以对锅盖效应生成的水收集量测。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明再做进一步说明：

本发明涉及一种收集锅盖效应生成水的方法：将黏土层和碎石层交界面铺砌成坡度为1/6的斜面，斜面底端设置一个聚水盲沟，出水口位于盲沟处，试验时为黏土层提供低于出水口下5mm的恒定水位，土中的水在温度梯度作用下以气态的形式向上迁移，在碎石层冻结成冰或冷凝成水，降温融化后，水通过斜面汇集到盲沟，经出水口收集。

试验方法如下：

a、将试验黏土装填于试筒13中，分层填筑压实，当土样填筑高度达到出水口9处时，将黏土层2上表面铺砌成一个平滑的斜面5，斜面坡度为1/6，斜面5底端与出水口9上端平齐，黏土模拟实际机场跑道地基土，黏土斜面模拟道面中间高，两端低的散水结构，之后在出水口9处预留一个盲沟12，盲沟12用碎石填平。