[发明专利]一种准确测试土壤毛管水上升高度的方法

说明书

本发明公开了一种准确测试土壤毛管水上升高度的方法。它包括如下步骤，步骤一：选取并平整试验场地，挖掘大试坑；步骤二：在大试坑中选取其中一个侧壁作为测试壁，挖掘小试坑；步骤三：摊铺塑料膜；步骤四：向试坑注水，模拟地下水位；步骤五：快速剥土后取样进行饱和度试验；步骤六：绘制饱和度～深度关系曲线图，确定土壤毛管水上升高度值。本发明具有测试成果准确，操作便捷的优点。

技术领域

本发明涉及水利水电工程勘察和土工试验技术领域，更具体地说它是一种准确测试土壤毛管水上升高度的方法，更具体地说它是一种通过模拟土体内潜水地下水位、采用剥土消除影响测试结果的不利因素、绘制饱和度～深度关系曲线图来获取土壤毛管水上升高度准确值的一项新方法。

背景技术

水利水电工程建坝挡水，使水库周边潜水浸润线接近地表，导致土壤沼泽化、盐渍化及由此造成的农田减产、建筑物地基变形、居民区环境恶化等次生灾害，引发水库浸没等工程地质问题。土壤毛管水上升高度是进行水库浸没评价的关键参数，对确定浸没范围和危害程度起控制作用，因此土壤毛管水上升高度测试成为水库工程地质勘察的重要工作。

目前，土壤毛管水上升高度测试一般采用现场试坑观察法、室内毛管仪法和经验公式法。现场试坑观察法缺少理论支持，试坑开挖后坑壁湿度易受气候影响，且观察力因人而异，只能作为参考。室内试验成果较精确，但现有的室内试验装置，其试验结果为基于负水头作用下的毛管水上升高度，是仅考虑毛细力而不考虑毛管水量的毛管水上升高度的最大值，大于水库浸没意义上的毛管水上升高度，因此，现有的室内试验结果相较于实际值偏大。经验法是根据颗粒级配采用公式估算，成果较粗糙，仅适用于浸没初步评价。

在水利水电工程实践中，如采用上述测试方法获取土壤毛管水上升高度进行浸没勘察，其结论与实际不符，相应防治方案或夸大或缩小。特别是基于看似精确的毛管水上升高度室内试验值，从诸多工程运行状态看，勘察预测的浸没范围和危害程度显著偏大，浪费了不必要的处理费用。因此，必须研究一项新方法准确测试土壤毛管水上升高度，以此作为水库浸没评价的基础依据。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种准确测试土壤毛管水上升高度的方法，通过模拟土体内潜水地下水位、采用剥土消除影响测试结果的不利因素、绘制饱和度～深度关系曲线图来获取土壤毛管水上升高度准确值，具有检测成果准确，操作便捷的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：准确测试土壤毛管水上升高度的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：选取并平整试验场地，挖掘大试坑；

步骤二：在大试坑中选取其中一个侧壁作为测试壁，挖掘小试坑；

步骤三：摊铺塑料膜；

步骤四：向试坑注水，模拟地下水位；

步骤五：快速剥土后取样进行饱和度试验；

步骤六：绘制饱和度～深度关系曲线图，确定土壤毛管水上升高度值。

在上述技术方案中，大试坑在平面上呈正方形结构，大试坑边长为100～150cm，便于施工且可尽量减少开挖工作量；大试坑在剖面上呈长方形结构，大试坑开挖深度与待测试土类有关，当待测试土为粉土时大试坑开挖深度可取100～150cm，当待测试土为黏性土时大试坑开挖深度可取150～250cm；与通常采用的现场试坑观察法相比，本发明在选取试验场地方面，更为简单、具有更大的自由度，不需要考虑大试坑必须揭露地下水位。

在上述技术方案中，步骤二中，测试壁可在开挖成型的大试坑四个坑壁中选取，在测试壁底部中间向内挖掘小试坑，大试坑的底板与小试坑的底板位置平齐；小试坑呈立方体结构，尺寸小于或等于 20cm×20cm×20cm，便于施工且可尽量减少开挖工作量。