[发明专利]一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法

说明书

本发明公开了一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，包括以下操作步骤：S1、选择试验场地：在野外选取粘性较高的土层位置。涉及土质检测技术领域。该野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，主要通过试坑双环渗透方式进行测试，整体操作步骤清晰、完整且统一，经过重复试验得到最佳的测试数据，对试坑的参数要求、内外环的要求以及操作时记录数据的要求，均精确到具体的范围内，保证数据的精准度，在实际动手操作时，容易上手，成功率较高，该方法详细的将分为选择试验场地、试坑挖掘、设备安装、双环注水等步骤，进行了系统化的完善，改变了传统的复杂的操作，更好的进行推广。

技术领域

本发明涉及土质检测技术领域，具体为一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法。

背景技术

渗透系数又称水力传导系数，在各向同性介质中，它定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度，表达式为：K＝kρg/η，式中k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关，K为渗透系数；η为动力粘滞性系数；ρ为流体密度；g为重力加速度，在各向异性介质中，渗透系数以张量形式表示，渗透系数愈大，岩石透水性愈强，强透水的粗砂砾石层渗透系数10米/昼夜；弱透水的亚砂土渗透系数为1～0.01米/昼夜；不透水的粘土渗透系数0.001米/昼夜，据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地，渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义,影响渗透系数大小的因素很多，主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等，要建立计算渗透系数k 的精确理论公式比较困难，通常可通过试验方法，包括试验室测定法和现场测定法或经验估算法来确定k值。

目前，在对野外测定包气带非饱和松散岩层渗透系数测定时，多采用试坑法或单环法，对粘性土应采用的是试坑双环法，而现有的试坑双环测试方法，在实际操作时缺乏完整统一的流程，操作步骤相对简单，使得测试的数据准确度存在较大的偏差，且使用手工操作和记录，相对繁琐。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，解决了现有的试坑双环测试方法，在实际操作时缺乏完整统一的流程，操作步骤相对简单，使得测试的数据准确度存在较大的偏差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种野外土壤测定包气带非饱和松散岩层渗透系数的方法，包括以下操作步骤：

S1、选择试验场地：在野外选取粘性较高的土层位置；

S2、试坑挖掘：使用铁锹在S1中选择好的试验场地进行挖掘，使用测量尺标记出试坑直径，并将试坑中多余的土块清除干净；

S3、试坑水平测量：将水量变换探测杆垂直插在试坑底部，然后先将外环放入试坑，使其底部缓压层接触试坑底部，并与水量变换探测杆连接，通过水准仪观察，调整外环至水平状态；

S4、设备安装：首先将直径为0.25m的内环插入试坑中间位置，然后再将直径为0.5m的外环插接在试坑中，并使得外环位于与内环保持在同一圆心上，并将供水瓶放入内环的上方，使用支架固定；

S5、双环注水：分别向内环和外环内部倒入清水，保证双环内部中的水不会溢出，保证内外环的水面高度保持一致；

S6、试验数据记录：最开始按照10-15分钟的时间间隔观测内外环的渗入水量，之后逐渐增加观测时间间隔，直至单位时间渗入水量达到相对稳定，并将所有观测的数据记录下来，即可停止试验；

S7、拆卸试验设备：内环和外环中的使用吸水器将其全部排干，然后取下试验设备，并将试坑填埋平整，完成本次试验实地操作部分；