西安科技大学实验大纲

1、非饱和土调压吸水试验大纲1试验方案1.1试验目的路基大都属于与非饱和土，土中基质吸力的存在将引起毛细作用，毛细现象的产生对路基土中的水分分布造成了一定的影响。地下水经毛细作用源源不断地浸润路基，改变了路基土中的含水率，尤其是地下水位的上升，将缩短毛细作用路径，加快了毛细作用对路基中水的补给以上论述均是说明毛细水的，而本试验并不单纯的针对毛细水作用，用自己的语言总结试验的精髓！。路基中含水率的增加将降低路基土强度，给路基稳定性带来危害。与此同时，土体的冻胀强度与地下水位以上毛细管作用范围内毛细水的上升高度有密切关系。因为毛细作用将导致土中水分的迁移，从而使路基湿度发生改变，致使路基产生冻害。同时

2、地下水位的高低是影响冻胀大小和路基破坏程度的重要原因。因此研究非饱和土毛细水上升规律对于解决季节冻土区的路基冻害、路基稳定性等问题有着重要的意义。本次试验目的并不针对我给你发的那篇文章，重新写！本次试验主要通过模拟黄土地区在地下水位变化时毛细水上升的规律。自主研制试验装置，依据相关原理研究原状马兰黄土毛细水上升的规律。通过试验，拟达到如下具体目的：先论述你的论文的研究内容分几个方面，再叙述试验方法，做厚才是试验目的，把以上内容补充全面！ 控制补水的水头高度与试样底部平行（试样的浸水深度为零），保证水头压力对水分迁移不产生影响，历时5min、10min、15min、25min、35min、45m

3、in，观察土柱湿润锋面形状随时间的变化情况和锋面角度随时间的变化情况怎么观测！想到方法了吗？，测定毛细水上升过程中湿润锋面位移时间关系，测定毛细水上升过程中不同时刻土柱含水率随试样高度的关系，待湿润锋面上升至试样顶部时，测定此时土柱含水率随试样高度的关系。这句话考虑一下，能不能把试验结束的时间调整？ 模拟地下水位的上升情况，对试样底部施加一定的水头压力，控制试样底部水位深度（浸水深度指的是把试样浸水吗？显然不合适，应该是底部加一定水头！）分别为2cm、4cm，太小！历时5min、10min、15min、25min、35min、45min，观察土柱湿润锋面形状随时间的变化情况和锋面角度随时间的变

4、化情况，怎么观察！测定毛细水上升过程中湿润锋面位移时间关系，测定毛细水上升过程中不同浸水深度不同时刻土柱含水率随试样高度的关系，待湿润锋面上升至试样顶部时，测定此时土柱含水率与试样高度的关系。 模拟地下水位的下降情况，当试样底部水位深度（浸水深度）分别从2cm、4cm降至试样底部以下时（试样底部与水面脱离接触），观察土柱湿润锋面形状随时间的变化情况和锋面角度对时间的变化情况，此时试验底部没水了，怎么还会吸水呢？历时5min、10min、15min、25min、35min、45min，测定不同时刻土柱含水率与试样高度的关系。1.2试验内容 设计试验装置，通过试验目的应该是试验的原理！在毛细水上升

5、原理基础上修改试验装置，设计如下图所示； 测定马兰黄土的含水率、重度、孔隙度、液限、塑限5个基本参数； 完成马兰黄土天然状态下3个试样3种渗流方法的试样！的渗流试验，测定毛细水上升高度、渗流速度及土柱含水率的大小，具体工作如下： 原状马兰黄土试样在底部水位深度（浸水深度）分别为0cm、2cm、4cm，历时5min、10min、15min、25min、35min、45min条件下，记录毛细水上升过程中湿润锋面位移的大小，测定湿润锋面位移时间关系；在毛细水上升过程中记录不同浸水深度不同时刻试样不同高度处含水率的大小，测定不同浸水深度不同时刻土柱含水率与试样高度的关系；待湿润锋面上升至试样顶部时，测

6、定此时土柱含水率与试样高度的关系。对比试验数据，分析同一时刻水头压力（浸水深度）的增大对毛细水上升高度及速度的影响；分析同一时刻水头压力（浸水深度）的增大对试样不同高度处含水率的影响；分析同一浸水深度同一时刻土柱含水率随试样高度的变化情况；分析同一浸水深度不同时刻土柱含水率试样高度的；分析湿润锋面上升至试样顶部时土柱含水率随试样高度的变化情况；分析湿润锋面处的含水率随锋面位移的变化情况。 原状马兰黄土试样在底部水位深度（浸水深度）分别从2cm、4cm降至试样底部以下时（试样底部与水面脱离接触），历时5min、10min、15min、25min、35min、45min，记录试样不同高度处的含水率

7、，测定不同时刻土柱含水率与试样高度的关系。对比试验数据，分析同一时刻水头压力（浸水深度）的减小对试样不同高度处含水率的影响；分析同一时刻水头压力（浸水深度）的增大与减小过程中对试样某一高度处含水率的影响。以上内容均重复，与前年做的试验重复，应重新考虑试样方法，过程及要的到的内容，比如：锋面怎么观测？下部的水压对土柱吸水的影响待敌有多大等方面展开，你呢叙述的内容全部改掉！尽快。仪器图太简单，参考网上类似的专利重新设计，后面要论述试验要得到的具体结果、结论。思考一下，水分计是不是可以斜着插进试样！试验大纲还差太远，尽快改正，礼拜天，发过来。！抓紧，1.3试验原理毛细水是在土的细小空隙中，由毛细力作

8、用（土粒的分子引力和水与空气界面的表面张力共同作用引起）而与土粒结合，存在于地下水面以上的一种过渡型水。其形成过程可用物理学中的毛细管现象来解释。水与土粒表面的浸湿力使接近土粒的水上升而使孔隙中的水面形成弯液面，水与空气界面的内聚力则总是企图将液体表面积缩至最小，使弯液面变为水平面。但当弯液面的中心部分有所升起时，水面与土粒间的浸湿力又立即将弯液面的边缘牵引上去。这样，浸湿力使毛细水上升，并保持弯液面，直到毛细水柱的重力与弯液面表面引力向上的分力平衡时，水才会停止上升。这种由弯液面产生的向上拉力称为“毛细力”，由毛细水维持的水柱部分水称为毛细水。马氏瓶就是凝胶过滤时的恒压洗脱瓶。将洗脱瓶加塞塞

9、紧，塞中插入玻璃管，使玻璃管下口深入到洗脱液的底部，这样洗脱液的静水压便等于此玻璃管下口的液面高出层析柱出口液面的高度（因为当洗脱瓶液体流出时，瓶顶形成真空，空气只从玻璃管中进入，玻璃管下口即为接触空气点），因此只要溶液不低于玻璃管下口，玻璃管口以上溶液的增减将不影响静水压，从而自动保持了流速的恒定。因此只需调整马氏瓶的位置或瓶中玻璃管与瓶底的间距便可改变水流速度，从而保持流速的稳定。水分计的测试原理为通过水分传感器实时对被测试土样的水分进行检测且同时将其检测信号传送至水分采集系统，水分采集系统及时对信号进行分析处理并相应得出被测试土样的内部含水率。根据试验基本原理，参考有关试验装置及文献，试

10、验仪器如图1图1非饱和土向上渗流试验装置仪器装置及名称： 玻璃导管 供水开关 马氏瓶 橡硅胶筒 铁箍 铁丝网 纱布 有机玻璃筒 水分计1.4试验步骤1.4.1试样准备马兰黄土试样取自西安白鹿塬黄土塬地区，取样深度为天然地表下4m，土样具有一定的代表性，根据仪器装置的大小，制备直径×高度为6.0cm×14.0cm的试样3组，共6件进行试验。1.4.2试样安装1、试验装置如图1，补水装置采用马氏瓶，土柱内部含水率的测试装置采用水分计。导管一端与马氏瓶底部相连，另一端与试样底部相连，导管中心对准试样放置中心，关闭供水开关。试样底部水位深度通过马氏瓶进气口来控制，通过调整马氏瓶中玻

11、璃导管与瓶底的间距来控制流速，使水流速度达到设计大小且保持稳定。马氏瓶瓶中的水位可通过进水口水量的补给来进行调节。2、试验台架两块铁皮之间放置铁丝网，并用螺丝钉固定，保证其具有一定的承受力。3、将钢尺固定在试验台架上，零刻度与试样底部平行。4、切削试样筒，底部沿槽印切割，颈口沿颈肩切割，试样顶部及底部用纱布覆盖。5、用铁箍将铁丝网与橡硅胶筒固定在试样的底部。6、试样从底部到顶部每隔2cm开一个孔，孔径为6mm，将水分计探针端按要求埋入土中，另一端电缆线部分接入远程监测系统。1.4.3试验过程1、试验人员就位2、设定试验条件3、架设摄像机4、检查补水装置、试样、量测等方面是否可以进行试验5、开始

12、试验： 打开摄像机。 给马氏瓶中进行补水，调整瓶中水位，直到瓶中的水位高于瓶中玻璃导管的底端时打开供水开关，同时持续对马氏瓶进行补水。调整马氏瓶的位置或瓶中玻璃导管底端与瓶底的间距，直到水流速度及试样底部水位深度达到设计大小。当试样底部水位深度达到设计大小时，保持水位的稳定，观察记录随时间的推移，毛细水上升过程中湿润锋面形状、角度、位移及含水率的变化情况，填写记录表格。1.5试验设备1.5.1取样设备2把铁锹、1把洋镐、6个有机玻璃筒（14.0cm*6.0cm）、凡士林3瓶、石蕊指示剂1瓶、1筒保鲜膜、2圈透明胶带、1袋娇绳、取样刀3把，纱布6个、标签纸1袋、装样箱1个、海绵或谷草、2把钢尺。

13、1.5.1仪器设备6个水分计、玻璃导管若干、1个马氏瓶、1个橡硅胶筒、1个铁架台、2块铁板、铁丝网、1把钢尺、2个秒表。1.6取样试验安排本次取样试验拟采用环刀法进行。1、在有机玻璃筒底部嵌入一直径比玻璃筒稍小的铁皮，铁皮的厚度成刀片状，上部厚底部薄。2、由于试样筒的尺寸为直径×高度为6.0cm×14.0cm，因此在拟取样地用钢尺测量划分出10.0cm×10.0cm、8.0cm×8.0cm的区域。3、用铁锹和洋镐沿着所划分区域的四周进行开挖，开挖深度为20cm。4、将试样筒放置在土柱堆上采用下压和旋转的方式进行取样，用取样刀切去试样筒周围的残余土。5、将取好的试样顶部与底部用纱布密