一种现场土体吸力的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及非饱和±领域，具体设及一种现场±体吸力的测量方法。
【背景技术】
[0002] 自然界中地面W下，毛细饱和带W上的±呈非饱和状态。工程建设中多数情况所 面对的也正是非饱和±，非饱和±与饱和±相比，在渗透特性，强度及变形运Ξ个工程最为 关屯、的方面均存在显著差异。吸力是非饱和±的一个重要的状态参量，其值的大小直接影 响非饱和±的其它物理力学性状，如含水率，强度，变形，渗透性等。
[0003] 常用于测量±壤吸力的方法有湿度计法、压力板(膜)仪法、张力计法、滤纸法等。 对于现场实验常采用张力计法及热传导探头法。就±体吸力的测量而言，相对于室内试验， 现场试验得来的数据则具有更重要的意义。因其测试自始至终均处在原始的地应力等现实 环境中，所得数据更接近实际情况。已有方法中，目前只有张力计及热传导探头被主要用于 现场吸力的监测。然而运两种方法均存在着各自的缺陷。热传导探头具有灵敏度高、耐久性 好等特点，但受环境影响较大，埋设要求高、不易测准等，并且运种方法需要加热，致使每一 次测量都要等前一次测量的加热量散尽才能进行，无法实时测量。张力计给出了最直观、准 确的读数，但野外测量时探头易损坏，吸力接近90kPa时读数即下降，甚至排气后也不能恢 复，再就是存在脱气水冻结的问题。
[0004] 滤纸法是测量非饱和±吸力，具有使用成本低、吸力测量范围大等优点。目前应用 滤纸法测量非饱和±的吸力主要在实验室中进行。即将±样在野外采集后，在实验室中将 滤纸与±样在密闭容器中充分接触，在恒溫箱中养护一段时间后测定滤纸的含水率。通过 滤纸的含水率吸力关系曲线，测出±样的基质吸力。然而，实验室中应用滤纸法测试，±样 为扰动样品，且室内环境与现场的溫度、湿度等因素存在较大的差距，无法反应现场±壤的 准确的吸力情况。
【发明内容】
[0005]为了反应现场±壤准确的吸力情况，本发明提出了一种现场±体吸力的测量方 法，该方法还可用于测量不同深度、不同位置的±体吸力。
[0006]其技术解决方案包括：
[0007] 一种现场±体吸力的测量方法，其特征在于:其包括对基质吸力和总吸力的测量， 二者所采用的测量装置相同，均包括测试筒、外套筒、击键和带有刻度的套杆，所述外套筒 与所述套杆的底端安装在一起，所述击键套置在所述套杆的中部，所述测试筒卡设在所述 外套筒内，所述测试筒由上筒体和下筒体组成，并且在上筒体和下筒体之间留设有缝隙； [000引所述测量方法依次包括W下步骤：
[0009] a根据需要测试的位置在现场平整出一个平面；
[0010] b保持外套筒与地面垂直，将击键提升到套杆的一定刻度处时，使击键自由落下， 再次提升击键至套杆同一刻度处，并使其自由落下，重复此过程…直至外套筒完全垂直进 入取±钻孔中；
[0011] C取出外套筒，并将外套筒中的测试筒卸下，在上筒体与下筒体的缝隙处将ii试筒 中的±壤切出一个光滑的平面，在该平面上自下而上依次放置保护滤纸、测试滤纸和保护 滤纸，将上筒体与下筒体梓紧，并且在缝隙处粘贴密封带，将测试筒放回取±钻孔，并将上 次取出的±体按原顺序放回；
[0012] d-段时间后将测试筒取出，把上筒体与下筒体分开，并迅速将测试滤纸取出放入 已知重量并标号的密封袋中，在室内进行称量，然后将测试滤纸取出放入烘箱中烘干，称量 烘干后测试滤纸的重量，通过计算得出滤纸的含水率，根据式（1)计算，测出基质吸力和总 吸力；
[001 引
（1)
[0014]式（1)中：hm为基质吸力或总吸力；
[001引Wfp为滤纸含水率。
[0016] 作为本发明的一个优选方案，所述外套筒的刀刃后设置有与所述测试筒厚度相匹 配的卡槽，通过所述卡槽将测试筒与外套筒卡设在一起。
[0017] 作为本发明的另一个优选方案，密封带为胶带。
[0018] 优选的，放置7~14天后将测试筒取出。
[0019]优选的，放置10天后将ii试筒取出。
[0020] 优选的，上筒体和下筒体高度相同。
[0021] 优选的，套杆是由若干段杆体依次连接在一起形成的。
[0022] 优选的，相邻的杆体通过螺纹连接。
[0023] 本发明所带来的有益技术效果：
[0024] 与现有技术相比，首先，本发明是对现场±体吸力进行的测量，±样为原状±体， 环境为现场的溫湿度。与传统方法相比，本发明测量方法更能反应现场±体的准确的吸力 情况，测量更加准确;其次，测试筒设置为上下筒体的结构，通过在上下筒体之间的缝隙处 铺设测试滤纸，并且，测试滤纸上下面均有保护滤纸，测试滤纸位于中部，可W充分与±壤 基质接触，得到更为精确的数据;还可W使用套环替换测试筒进行测试总吸力；最后，测试 筒位于外套筒内部，可W共同取±。本发明测试方法得到的实验数据更具参考意义。
【附图说明】
[0025] 下面结合附图对本发明做进一步说明：
[0026] 图1本发明测试装置测试示意图；
[0027] 图2本发明测试筒示意图；
[0028] 图3本发明原位取±钻(由外套筒、击键和套杆组成)示意图；
[0029] 图4本发明套杆示意图；
[0030] 图5本发明套环示意图；
[0031] 图中，1、测试筒，2、保护滤纸，3、测试滤纸，4、上筒体，5、下筒体，6、原位取±钻，7、 套杆，8、击键，9、外套筒，10、内丝扣，11、外丝扣，12、套环。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
[0033] 本发明，一种现场±壤基质吸力的测量方法，其是测量现场的±壤基质，然后结合 实验室的后处理步骤，最终计算得到±壤的基质吸力。
[0034] 结合图2和图3所示，本发明测量方法，其所采用的测量装置主要有测试筒1和原位 取±钻6,原位取±钻6是由外套筒9、击键8和带有刻度的套杆7组成的，其中套杆7可根据实 际需要接长和缩短，优选的，套杆7是由若干段杆体依次通过螺钉连接在一起的，如图4所 示，在套杆顶部为内丝扣10,底部为外丝扣11，不同套杆通过内外丝扣连接，增加套