[实用新型]一种定压力的土壤水分特征曲线测定装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤水分特征曲线测定装置，具体涉及一种定压力的土壤水分特征曲线测定装置；属于土壤水管理和研究技术领域。

背景技术

土壤水分特征曲线是土壤水管理和研究的基本资料，也叫做土壤特征曲线或土壤pF曲线，它表述了土壤水势(土壤水吸力)和土壤水分含量之间的关系，是土壤水分非饱和的情况下，土壤水分含量和土壤基质势之间的关系曲线。土壤水分特征曲线不仅反映了土壤的含水率，也间接地反映出土壤中孔隙的分布。

土工建筑物如土坝、土堤、道路填方、垃圾填埋场以及填方边坡等都是用土作为建筑材料填筑而成的。如果填土含水率过低，遇水后容易引起湿陷；过高又将恶化填土其他力学性质，实际工程中填土含水率的控制得当与否，不仅涉及到经济利益，而且影响到工程质量。

为了保证填土有足够的强度，施工中往往需要压实填料，土体受到的土压力是影响土壤水分特征曲线的重要因素。然而目前的实验方法在测定原状土壤尤其是深层原装状土壤水分特征曲线时，很难模拟现场条件进行测定，并且传统测量土壤水分特征曲线的实验设备复杂，价格高昂，不利于推广应用，有待改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种测量准确、操作简便的定压力的土壤水分特征曲线测定装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种定压力的土壤水分特征曲线测定装置，包括：装样机构、张力机构和加压机构，所述装样机构包括：用于盛装试样土壤的装土盒，所述装土盒底部设有排水结构，所述装土盒的盒体侧壁中部设有一通孔；所述张力机构包括：集气管、一端与集气管相连的具有90°折角的充水管，所述充水管的另一端连接一陶土管，所述陶土管自通孔水平插入装土盒内部的试样土壤中，所述集气管上安装一真空表；所述加压机构位于装样机构上方以对装土盒内的试样土壤施加等效土压力。

优选地，前述装土盒包括：底座、安装于底座上的金属环形周壁以及置于试样土壤上方的顶部透水石，所述底座内还设有底部透水石，并且底座上形成有出水口。

具体地，前述底座通过销钉固定于试验台上。

更优选地，前述金属环形周壁的外径小于底座的内径。

再优选地，前述通孔处设置有橡胶密封圈，以优化装土盒的密封性能，防止漏土。

进一步地，前述加压机构包括：安装于试验台上的支座、与支座顶端通过转动铰连接的载荷梁、悬挂于载荷梁自由端的砝码盘以及与载荷梁焊接的加压锤，所述加压锤施压于顶部透水石上。

更进一步地，前述支座底部设置有调节旋钮以调节载荷梁距离试验台的高度。

再进一步地，前述载荷梁上设有水平水准气泡仪。

更进一步地，前述载荷梁的自由端等距离地形成有若干用于悬挂砝码盘的槽孔，方便根据实验对压力的需求合理设置砝码盘的悬挂位置。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的定压力的土壤水分特征曲线测定装置结构简单、成本较低，而且操作方便，不依赖精密复杂的测定仪器；特别适用于对人工边坡和垃圾填埋场土壤性质进行测定，通过试验室内模拟现场土压力的方法，较高程度地还原了测量现场，测量结果可靠准确且测量精度高，在一定程度上避免了环境因素所带来的误差。

附图说明

图1是本实用新型的一种定压力的土壤水分特征曲线测定装置的一个优选实施例的机构示意图；

图2是图1所示实施例中装样机构和张力机构的结构示意图。

图中附图标记的含义：1、顶部透水石，2、试样土壤，3、金属环形周壁，4、底座，5、销钉，6、出水口，7、底部透水石，8、陶土管，9、充水管，10、真空表，11、集气管，12、加压锤，13、支座，14、调节旋钮，15、转动铰，16、载荷梁，17、槽孔，18、水平水准气泡仪，19、砝码盘，20、砝码，21、试验台。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

本实用新型的定压力的土壤水分特征曲线测定装置能够在实验室条件下较高程度地还原测量现场，适用于对人工边坡和垃圾填埋场土壤性质进行测定，其结构参见图1，主要包括：装样机构、张力机构和加压机构。