[发明专利]一种大体积原状土体的取土方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤学试验方法技术领域，具体涉及一种大体积原状土体的取土方法。

背景技术

为了研究裸露或者生长植物的自然土层条件下蒸腾蒸发量，化肥或农药对土壤水和地下水的作用与影响，以及土壤水的运动与保持，土壤水量平衡和地下水补给，往往需要采取大体积原状土体进行可控环境或者状态的相关研究，试验方法多是将采取的原状土体放置在土箱中，通过称重装置精确测定其重量，以获得水分运动与转化的规律，特别是作物对土体中水分消耗的规律，同时利用各种传感器测定土体中温度、盐分(污染物或者营养元素)等变化规律，这种称重装置连同土体以及测定系统构成的实验系统称为蒸渗仪。通常，蒸渗仪的土箱有大有小，形状也分为正方体、长方体和圆柱形等。

可以看出，采取原状土体就成为整个蒸渗仪实验过程的一个重要部分，采取原状土体效果的好坏直接影响着试验的结果，获得一种简易而实用的方法来采取大型原装土样是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种大体积原状土体的取土方法，使用工具简单，操作方便，采取得到的原状土体不受破坏，能满足大体积原状土体的实验需要。

本发明所采用的技术方案是，一种大体积原状土体的取土方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1、把土箱箱口朝下竖直放置在选定的取土位置，并使土箱箱口与地表紧密接触；

步骤2、在土箱的顶部放置加荷台，在加荷台上方放置配重，使土箱在配重的作用下自动切入土体中；

步骤3、在土箱的四个边角处分别固定地锚，将土箱顶端的的边角分别通过钢丝牵引绳与相对应的地锚连接；

步骤4、依次采用挖掘机、手工铲除和手工削取的方式移除土箱边壁周围的土体，在土体移除过程的同时，随着土箱的持续下移，不断拉紧四个钢丝牵引绳，直至土箱内的土取到要求的深度；

步骤5、移走配重和加荷台；

步骤6、使用支架和钢底板切割土箱下方的土体：

在土箱的底部两侧分别放置支架和钢底板，在支架底部的左右两侧分别固定第一连接件，在钢底板的左右两侧分别固定用于与第一连接件对应配合使用的第二连接件，在对应侧的第一连接件和第二连接件之间连接牵引装置，拉动两个牵引装置使钢底板缓缓水平切入土箱底部，从而将土箱与其底部土体分离，然后将土箱和钢底板固定连接在一起；

步骤7、将土箱移走，完成取土。

支架的前侧表面为与土箱相配合的形状，两个第一连接件均为支架挂钩，两个第二连接件均为底板挂钩，两个牵引装置均为手拉葫芦。

加荷台和配重的横截面表面均大于土箱的顶面面积且重力均匀。

步骤4中，移除土体的具体方法为：首先，使用挖掘机开挖土箱边壁周围50cm以外的土体，再手工铲除土箱边壁10cm以外的土体，最后手工垂直削去土箱边壁剩余土体，在整个土体移除过程中，保证土箱根基不产生倾斜和坍塌且不破坏土箱内部的土体。

步骤4中，在土体移除过程的同时，可用适量水浸泡土箱底部的土壤，并且增加配重。

本发明大体积原状土体的取土方法的有益效果是：使用工具结构简单，操作方便，采取得到的原状土体不受破坏，能满足大体积原状土体的实验需要，为在试验室条件下研究自然土层中各种因素变化规律提供了可行条件。

附图说明

图1是本发明中的土箱和地锚连接后的结构示意图；

图2是本发明中的支架和钢底板的结构示意图。

其中，1.土箱，2.地锚，3.配重，4.加荷台，5.钢丝牵引绳，6.钢底板，7.支架，8.牵引装置。

具体实施方式

本发明一种大体积原状土体的取土方法，具体步骤如下：

步骤1、把土箱1箱口朝下竖直放置在选定的取土位置，并使土箱1箱口与地表紧密接触。取土位置应尽量选择在相对平整的区域。

步骤2、如图1所示，在土箱1的顶部放置加荷台4，在加荷台4上方放置配重3，使土箱1在配重3的作用下自动切入土体中。加荷台4和配重3的横截面表面均大于土箱1的顶面面积且重力均匀。配重3的重量根据现场土壤含水量和土箱1尺寸而定。

步骤3、在土箱1的四个边角处分别固定地锚2，将土箱1顶端的的边角分别通过钢丝牵引绳5与相对应的地锚2连接。