[發(fā)明專利]膨脹土開(kāi)裂含水量的測(cè)定方法及測(cè)定裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710566524.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107300521B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙艷林;陳攀;梅國(guó)雄;謝燦榮;申權(quán);裴佩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11279
• 代理人: 蘭亞君

本發(fā)明公開(kāi)了一種膨脹土開(kāi)裂含水量的測(cè)定方法，包括以下步驟：(1)制備至少2個(gè)相同膨脹土的土樣，對(duì)土樣進(jìn)行處理，使其飽和；(2)將飽和后的土樣進(jìn)行脫濕處理；(3)脫濕一段時(shí)間，取出土樣，測(cè)量其中一個(gè)土樣的含水量，該含水量為初始含水量；(4)將另外的土樣進(jìn)行水滲透一段時(shí)間，測(cè)定水的入滲速率隨時(shí)間變化的不同取值；(5)重復(fù)步驟(1)至(4)，進(jìn)行多次試驗(yàn)，改變土樣的脫濕時(shí)間，得到不同初始含水量下一段時(shí)間內(nèi)土樣的入滲速率隨時(shí)間變化的不同取值；(6)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定土樣的開(kāi)裂含水量。本發(fā)明的測(cè)定方法，通過(guò)含水量來(lái)研究裂隙，具有可重復(fù)性，可根據(jù)研究需要進(jìn)行多次試驗(yàn)。裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膨脹土領(lǐng)域，特別涉及一種膨脹土開(kāi)裂含水量的測(cè)定方法及測(cè)定裝置。

背景技術(shù)

工程中遇到的土很多位于地下水位以上，屬于非飽和土。理論上來(lái)說(shuō)，飽和土的滲透系數(shù)大，強(qiáng)度低，非飽和土的滲透系數(shù)小，強(qiáng)度高，故滑坡大都發(fā)生在雨季。膨脹土屬于一種特殊的非飽和土，具有明顯的干縮濕脹特性，在其失水收縮的過(guò)程中產(chǎn)生裂隙。而裂隙的存在為雨水進(jìn)入土體內(nèi)部提供了通道，增大了膨脹土的滲透系數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，膨脹土出現(xiàn)裂隙時(shí)，其原位滲透系數(shù)可達(dá)砂性土量級(jí)，具強(qiáng)透水性。滲透系數(shù)的增加進(jìn)而導(dǎo)致膨脹土飽和，降低其強(qiáng)度，對(duì)于膨脹土邊坡來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致其安全性降低，容易發(fā)生滑坡等工程事故。膨脹土裂隙的開(kāi)展與其含水量具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)膨脹土裂隙發(fā)展到一定程度時(shí)，才會(huì)影響其滲透性，將此時(shí)膨脹土的含水量稱作開(kāi)裂含水量。開(kāi)裂含水量對(duì)研究膨脹土的滲透性及強(qiáng)度等方面具有重要的意義。

目前對(duì)于膨脹土的研究主要集中在其裂隙特性方面，但存在以下問(wèn)題：(1)大都集中在裂隙產(chǎn)生以后，研究其發(fā)育情況，多為定性的研究，而對(duì)裂隙以及開(kāi)裂含水量的定量研究很少，且沒(méi)有一套用于測(cè)定膨脹土開(kāi)裂含水量的方法和儀器；2)采用肉眼觀測(cè)和照相機(jī)成像技術(shù)拍攝土樣照片來(lái)研究裂隙，但肉眼觀測(cè)易受主觀影響，缺乏說(shuō)服力；照相機(jī)拍攝土樣照片再處理的方法操作太過(guò)復(fù)雜，對(duì)儀器要求高，且干擾大，缺乏工程實(shí)際意義。

綜上，出于膨脹土裂隙特性的重要性以及目前對(duì)其研究進(jìn)展，設(shè)計(jì)一套用于測(cè)定膨脹土開(kāi)裂含水量的方法和裝置顯得尤為重要。

公開(kāi)于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種膨脹土開(kāi)裂含水量的測(cè)定方法，該測(cè)定方法用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)定膨脹土的開(kāi)裂含水量，測(cè)定準(zhǔn)確且重復(fù)性高。

本發(fā)明的另一目的在于膨脹土開(kāi)裂含水量測(cè)定裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種膨脹土開(kāi)裂含水量的測(cè)定方法，包括以下步驟：

(1)制備至少2個(gè)相同膨脹土的土樣，對(duì)土樣進(jìn)行處理，使其飽和；

(2)將飽和后的土樣進(jìn)行脫濕處理；

(3)脫濕一段時(shí)間后記錄土樣裂隙發(fā)育情況，取出土樣，測(cè)量其中一個(gè)土樣的含水量，該含水量為初始含水量；

(4)將另外的土樣進(jìn)行水滲透一段時(shí)間，測(cè)定水的入滲速率隨時(shí)間變化的不同取值；

(5)重復(fù)步驟(1)至(4)，進(jìn)行多次試驗(yàn)，改變土樣的脫濕時(shí)間，測(cè)得不同初始含水量下土樣的入滲速率隨時(shí)間變化的不同取值；

(6)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制不同初始含水量下土樣的入滲速率隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線圖，從圖中找出入滲速率開(kāi)始發(fā)生突變時(shí)土樣的初始含水量，此即為這批土樣的開(kāi)裂含水量。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)取2個(gè)相同膨脹土的土樣。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)中采用真空抽氣法對(duì)土樣進(jìn)行抽氣，使其飽和。