[发明专利]深厚湿陷性土层浸水量的研究方法

权利要求书

1.深厚湿陷性土层浸水量的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对场地内未浸水的黄土进行取样，测定土样的基本物理参数；

S2：对S1中取的土样进行室内变水头渗透试验，利用毛细渗透装置测定土样的水平向、垂直向渗透系数，确定等效水平向渗透系数和等效垂直向渗透系数；

S3：对场地进行现场钻孔降水头试验，利用钻孔机施工浸水孔，用水泵和自来水管进行浸水，记录水头随时间的变化值，结合S2中的等效水平向渗透系数和等效垂直向渗透系数得出该场地黄土的渗透系数；

S4：进行现场浸水，利用钻孔机在现场布设浸水坑，用水泵和自来水管进行注水，使各个浸水坑水头高度保持不变，同时进行浸水，待总浸水量达到1200m³时，结束浸水；

S5：对浸水后不同深度、距浸水坑不同距离的黄土进行取样，测定其含水率和湿陷系数，对该场地的水分扩散特点进行分析，以及对预浸水法的处理效果进行评价；

S6：确定理论所需的浸水量的计算公式；

所述浸水量的计算公式为Q＝ρ_dω_satV_Z，式中，ρ_d为土层的干密度，ω_sat为饱和含水率，V_Z为浸湿黄土的体积，V_Z＝mV-n₁V_C1-n₂V_C2，

其中，单个浸水孔的浸湿黄土体积V的计算公式为：

两个浸水孔间重叠部分的浸湿黄土体积V_C计算公式为：

式中x为要求处理的宽度，h为要求处理的深度，D₁为浸水坑的半径，k_x为水平向渗透系数，k_y为垂直向渗透系数；m为浸水孔的个数，n₁为浸水孔间距为t₁的重叠部分的浸水孔个数，n₂为浸水孔间距为t₂的重叠部分的浸水孔个数，V_C1为浸水孔间距为t₁的重叠部分的体积，V_C2为浸水孔间距为t₂的重叠部分的体积，D为直径为D₁的圆形浸水坑的入渗圆半径；

S7：根据步骤S6中的公式计算理论所需的浸水量，与步骤S4中实际浸水量进行对比，验证浸水量公式的可行性。

2.根据权利要求1所述的深厚湿陷性土层浸水量的研究方法，其特征在于：步骤S1中分别对场地内不受浸水试验影响处3m、5m、8m、10m、15m、20m的黄土进行取样。

3.根据权利要求2所述的深厚湿陷性土层浸水量的研究方法，其特征在于：步骤S1中所述基本物理参数包括土样的含水率、密度、干密度、重度、比重、孔隙比和湿陷系数。

4.根据权利要求1所述的深厚湿陷性土层浸水量的研究方法，其特征在于，步骤S2的具体操作包括，

S21：制作环刀土样；

S22：将环刀土样放入毛细渗透仪中，在排水饱和后开始渗透，开启秒表，记录水头随时间的变化；

S23：记录不少于6组的数据，或者当水头低于120mm时，停止试验；

S24：利用公式确定各个地层处的水平和垂直向渗透系数；式中，a为变水头管的断面积，A为试样面积，L为试样高度，t₁为测读水头开始时间，t₂为测读水头结束时间，H₁为开始水头高度，H₂为结束水头高度；

S25：分别使用公式和确定该场地的等效水平向渗透系数和等效垂直向渗透系数。