[发明专利]一种室外土壤入渗试验装置及方法

权利要求书

1.一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：包括环刀(1)、水管(4)、FDR探针(5)、排水管口(2)；所述环刀(1)为两端敞口的圆柱形中空腔体，所述环刀(1)内壁设有用于标明水头高度的刻度线；所述环刀(1)一侧设有开口，所述开口处设有向外延伸的外接口(3)，所述外接口(3)与水管(4)接口螺纹连接，所述水管(4)向上竖直距离高于环刀(1)顶端；所述环刀(1)另一侧设有与外接口(3)位于同一水平线的排水管口(2)；所述FDR探针(5)设于环刀(1)正下方，探针向上深入待测土壤，测定含水率的变化情况，所述FDR探针(5)与读数装置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述排水管口(2)和外接口(3)中心点距离环刀(1)顶部10-20cm。

3.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述排水管口(2)设有控制开合的阀门(6)。

4.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述环刀(1)一端为尖端部。

5.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述水管(4)采用机玻璃或亚克力透明且具有一定强度的材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述水管(4)为型，通过一端口与环刀(1)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述外接口(3)和水管(4)接口之间设有防止漏水的橡胶密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种室外土壤入渗试验装置，其特征在于：所述环刀(1)内壁水头刻度线的0刻度位于所述水管(4)和排水管口(2)以下3-10cm处。

9.一种室外土壤入渗试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(A)：先将透明水管(4)通过其下部接口处的内螺纹与环刀(1)外接口(3)的外螺纹相连接，待螺口转动一定圈数后，接口处的橡胶密封圈与环刀(1)上的接口紧密接触即可；

步骤(B)：检查该处密封性，具体方法为：先从环刀(1)内侧将内接口塞住，随后从透明水管(4)的上端向其中注入一定量的水，形成液封；注入完毕后记下水面高度刻度值，观察接口处是否渗水，等待一段时间后对比水面刻度值是否改变；若未改变则密封性良好，若水面高度下降较多，说明此处漏水，应检查此处橡胶密封圈是否完好，并可在交界处缠绕防水胶带；待检查密封良好后，即完成各组件的装配；

步骤(C)：对待测区土样进行简单平整操作后，将装配完成的环刀(1)插入待测区域土样，利用橡皮锤击打环刀(1)上端，使土体上表面刚好对准环刀(1)内壁0刻度线处；击打过程中应注意平均用力，尽量保持环刀(1)竖直插入，同时应减少左右摇晃，避免环刀(1)内壁与土样之间缝隙过大造成较大误差；

步骤(D)：用铲子将环刀(1)外侧一部分土体挖开，并将FDR探针(5)埋入环刀(1)正下方，且保持FDR探针(5)的探针头与土壤充分接触，然后将FDR探针(5)与读数装置相连即可；

步骤(E)：关闭排水管(4)上的阀门(6)，向环刀(1)内注水，缓慢转动透明水管(4)排出环刀(1)内多余的水，使环刀(1)内水头达到预设高度；当向环刀(1)内注水时，由于透明水管(4)与环刀(1)连通，所以透明水管(4)内的液面会上升，当环刀(1)内水头高于预设高度时，多余的水即从透明水管(4)溢出；实验过程中若要保持常水头，只需保持水管(4)角度一定即可；试验人员通过环刀(1)内壁的刻度直接读出环刀(1)内的液面高度，即为入渗的水头高度；

步骤(F)：根据水面下降速度的快慢，应及时向环刀(1)内补水，以保持一定水头高度；在保持一定水头高度的前提下，开始记录入渗时间并同时监测FDR探针(5)的度数；监测的时间间隔可根据实验要求自行调整，一般计为10～15s；

步骤(G)：待监测的数据稳定在一个固定值附近时，再监测一段时间后，结束实验；打开排水管的阀门(6)，排出环刀(1)内的水，将环刀(1)从土样中拔出、拆解、清洗、晾干即可。