[发明专利]基于压力板仪的冻土未冻水含量的测试方法

摘要

本发明提供一种基于压力板仪的冻土未冻水含量的测试方法，该方法包括以下步骤：按土工实验标准取多个冻土试样并编号；在压力板仪陶土板表面铺上无气水直至陶土板下方管路无气泡产生饱和为止；将冻土试样放入压力板仪试样区，给冻土试样施加20kPa气压力,待冻土试样内达到吸力平衡状态后，从量管中读出冻土试样的排水量；再重复步骤依次施加各级气压力得到气压力值与相对应气压力值下未冻水排水量的数据；计算出各级气压力下冻土试样的未冻水含量得出冻土试样的土水特征曲线；以渐近线对应的含水量即为冻土试样在此温度条件下的未冻水含量。有益效果是该方法测试成本较低、原理明确、操作简便、测试结果直观。为认识冻土的液态水含量及冻土工程相关研究提供新的方法。

主权项

1.一种基于压力板仪的冻土未冻水含量的测试方法，该方法利用压力板仪针对冻土中未冻水含量进行测定，该压力板仪包括有：进气管(1)、量表(2)、压力盒(3)、试样区(4)、高进气值陶土板(5)、空气收集器(6)、量管(7)，其特征是：该方法包括以下步骤：(1)按土工实验标准取规格为Φ61.8mm×10mm的多个冻土试样，并依次对各土样进行编号；(2)在压力板仪陶土板(5)表面铺上无气水，施加气压力，直至陶土板(5)下方连接的管路无气泡产生为止，此时陶土板(5)饱和完成；(3)将冻土试样放入压力板仪试样区(4)中，给冻土试样施加20kPa的气压力,待冻土试样内部达到吸力平衡状态后，从量管(7)中读出冻土试样的排水量mw1；(4)重复步骤(3)依次施加气压力p为50kPa，100kPa，200kPa，300kPa，400kPa，500kPa，得到各级气压力值与相对应气压力值下未冻水排水量mw的数据；(5)通过步骤(3)、(4)得到冻土试样的排水量，依据各级气压力下冻土未冻水含水量计算公式式中，w—冻土试样中的未冻水含量％，精确至0.01％；mw—试样排出水的质量g，精确至0.01g；mi—试样的质量g，精确至0.01g；计算出各级气压力下冻土试样的未冻水含量，据此得出冻土试样的土水特征曲线；(6)根据步骤(5)得到的土水特征曲线存在水平渐近线，即随着气压力逐步增大，冻土中未冻水的含量最终趋于稳定，气压力与未冻水含量之间的关系曲线趋于一条直线，该直线即为水平渐近线，该渐近线对应的含水量即为冻土试样在此温度条件下的未冻水含量。