毛细管水上升高度仪的研制

 

毛细管水上升高度仪的研制

摘要:毛细管水上升高度试验可以求出土内毛细管水上升高度及其上升速度,用于估测地下水位升高时,某些地区是否会变成沼泽或盐碱地,建筑物、路基有无被浸湿的可能性和浸湿的程度等问题,并用来推算降低地下水的必要深度。本文以毛细管水上升试验为基础,研制浮漂式五联毛细管水上升高度仪。其特点是用特制浮漂保证水箱水位始终保持不变,升高盛水箱能加大水头作用,缩短观测时间;可同时做五组试样,更好的满足工期的需求。

关键词:毛细管;水上升;高度仪;研制

引言

土的毛细管水上升高度是水在土空隙中因毛细管作用而上升的最大高度。是由于土粒与水分子之间的相互吸引力以及水的表面张力而产生的。毛细管水上升高度试验可以求出土内毛细管水上升高度及其上升速度,用于估测地下水位升高时,某些地区是否会变成沼泽或盐碱地,建筑物、路基有无被浸湿的可能性和浸湿的程度等问题,并用来推算降低地下水的必要深度[1-2]。

目前国内尚无正式厂家生产销售毛细管水上升高度仪,各单位的试验方法及试验仪器,规格参数个不相同,且不太适合公路土工试验规程。为此本文研制出浮漂式五联毛细管水上升高度仪。其特点是用特制浮漂保证水箱水位始终保持不变,升高盛水箱能加大水头作用,缩短观测时间;最大的优势在于可同时做五组试样,更好的满足工期的需求。

1 测定毛细管上升高度的方法

目前测定毛细管水上升高度方法可以综合为两类:正水头作用的和负水头作用的。试验原理都是根据毛细管水的弯液面(水的表面张力)所能支持的水柱重力而计算出毛细管水的上升高度[3-5]。

1.1 正水头作用试验法

正水头作用的试验法是使土中毛细管水的弯液面支持上升的水柱。这类方法中有直接观测法(适用于砂土),另一为郝赛法(适用于粘质土)。用直接观测法进行毛细管水上升高度试验可以求出毛细管水上升高度和速度的关系。试验过程中可以随时绘制高度与时间的关系曲线。当曲线已成平缓或趋于平缓时,可依延长线的趋势估计毛细管水的上升高度。

1.2 负水头作用试验法

负水头作用试验法是使土中毛细管水弯液面支持下降的水柱。这类方法中有土样管法,适用于原状土或扰动的细砂、粉土及粘质土,不适用于粘性大的粘土。

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