[发明专利]一种压实土气态水和易溶盐迁移的测试装置及其测试方法

说明书

本发明公开了一种压实土气态水和易溶盐迁移的测试装置及其测试方法，包括有空心装样桶，空心装样桶通过夹具固定于恒温箱内；空心装样桶底部通过法兰与玻璃管连接，玻璃管底部通过输水管与马氏瓶连通，马氏瓶通过夹具固定于恒温箱体内；空心装样桶上部设置有振动电机，振动电机通过加载杆与加载板相连，可从桶体内完全移出；空心装样桶上部还设置有制冷液循环管，制冷液循环管与制冷系统连接；恒温箱箱体上部设有孔洞，刚好可容加载杆和制冷液循环管通过，恒温箱箱体还设置有可容数据传输线通过的孔洞；所述的空心装样桶的桶壁上垂直方向，开设有若干排孔洞，在任意一排孔洞上插入传感器探头。

技术领域

本发明属于土壤测试装置和技术领域，具体涉及一种压实土气态水和易溶 盐迁移的测试装置及其测试方法。

背景技术

西北干旱半干旱地区开始大量修建高速铁路、公路、机场跑道等交通基础 设施。在干旱或半干旱地区，降水稀少，蒸发量大，地下水埋深大，在整个非 饱和土体内以气态水迁移为主。

交通基础设施上每天都有高铁、汽车飞机等公共交通行驶，它们会产生动 荷载，交通基础设施的路基是一种多孔介质材料，在动荷载作用下，土体中气 态水会向上迁移，土体中自有的阴阳离子会随着气态水向上迁移，水分和盐分 积聚在土体上部，将会引发一系列的次生灾害并破坏交通基础设施的路基与路 面。

目前，国内外对于非饱和土体中水的运移规律的研究主要集中在液态水和 无荷载下的气态水，而对于易溶盐的迁移特性和动荷载下气态水的迁移特性研 究较少，测试设备也比较少。而为了更好的模拟高速铁路、公路、机场跑道等 交通基础设施的路基中气态水、易溶盐迁移变化，研究在动荷载下可以同时测 量土体中气态水和盐迁移的设备检测，可以很大程度上减少因路基或路面破坏 而产生的次生灾害。

发明内容

本发明的是提供一种压实土气态水和易溶盐迁移的测试装置及其测试方 法，在温度恒定的条件下，准确定量测量在不同时间下、不同动荷载下，土体 内气态水、温度、可溶性离子的迁移变化情况。

本发明这种测试压实土气态水和易溶盐迁移装置，包括有空心装样桶(1)， 空心装样桶(1)通过夹具(12)固定于恒温箱(11)内；空心装样桶(1)底 部通过法兰(4)与玻璃管(7)连接，玻璃管(7)底部通过输水管(9)与马 氏瓶(8)连通，马氏瓶(8)通过夹具(12)固定于恒温箱体内；空心装样桶 (1)上部设置有振动电机(13)，振动电机(13)通过加载杆(14)与加载板(15)相连，加载板(15)可通过调节加载杆(14)的长度在空心装样桶(1) 内上下移动，也可从桶体内完全移出；空心装样桶(1)上部还设置有制冷液循 环管(17)，制冷液循环管(17)与制冷系统(16)连接；恒温箱(11)箱体上 部设有孔洞，刚好可容加载杆(14)和制冷液循环管(17)通过，恒温箱(11) 箱体还设置有可容数据传输线(18)通过的孔洞；所述的空心装样桶(1)的桶 壁上垂直方向，开设有若干排孔洞(2)，在任意一排孔洞上插入温度电导率一 体化传感器探头(6)；温度电导率一体化传感器探头(6)、振动电机(13)、恒 温箱(11)和制冷系统(16)均通过数据线与电脑(19)的数据传输线输入端 相连。

所述的空心装样桶(1)的外壁后还包覆有一层保温层(3)，保温层(3) 上也有孔洞(2)，与空心装样桶(1)上的孔洞(2)位置相对应，除了安装有 传感器的孔洞外，其余孔洞均配置有保温塞(20)。

所述的法兰(4)为实心法兰盘，实心法兰上有许多小孔(5)。

所述的加载杆(14)为可伸缩的加载杆；加载杆(14)与加载板(15)通 过螺纹连接。

所述的玻璃管(7)下部还设置有气压平衡管(10)。

所述的空心装样桶(1)的高度为30cm。

采用所述的测试装置测试土壤中含水率、温度和离子的方法，包括一些步 骤：